《分析化学》第7模块_常用仪分析器分析.pptVIP

分析化学（ 第二版 ） 主编：钟彤 主审：长青 大连理工大学出版社 高等职业教育 化工类课程规划教材 第7模块 常用仪器分析 背景知识 任务一 认知紫外-可见分光光度计 任务二 认知酸度计 能力考核 水样中磷酸根含量的测定 学习目标 1. 熟悉紫外-可见分光光度计及酸度计的结构及使用方法； 2. 掌握紫外-可见分光光度法的条件选择方法； 3. 掌握紫外-可见分光光度法的定量方法； 4. 掌握溶液酸度的测定方法、 第7模块 常用仪器分析 背 景 知 识 （一）紫外-可见分光光度法 一、光吸收定律 1.朗伯-比尔定律 当一束平行的单色光通过均匀、非散射的稀溶液时（见图），入射光被溶液吸收的程度与溶液厚度的关系为: I0 L It 式中I0为入射光强度；It为通过溶液后透射光强度；L为溶液液层厚度，或称光程长度；k为比例常数，它与入射光波长溶液性质、浓度和温度有关。这就是朗伯（S.H.Lambert）定律。 背 景 知 识 It/I0表示溶液对光的透射程度，称为透射比，用符号T表示。透射比愈大说明透过的光愈多。而I0/It是透射比的倒数，它表示入射光I0一定时，透过光强度愈小，即 愈大，光吸收愈多。所以 表示了单色光通过溶液时被吸收的程度，通常称为吸光度，用A表示，即 当一束平行单色光照射到同种物质不同浓度，相同液层厚度的均匀透明溶液时，入射光通量与溶液浓度的关系为 式中为另一比例常数，它与入射光波长、液层厚度、溶液性质和温度有关。c为溶液浓度。这就是比尔（Beer）定律。比尔定律表明；当溶液液层厚度和入射光强度一定时，光吸收的程度与溶液浓度成正比。必须指出的是：比尔定律只能在一定浓度范围才适用。因为浓度过低或过高时，溶质会发生电离或聚合，而产生误差。 背 景 知 识 当溶液厚度和浓度都可改变时，这时就要考虑两者同时对透射光通量的影响，则有 式中K为比例常数，与入射光的波长、物质的性质和溶液的温度等因素有关。这就是朗伯-比尔定律，即光吸收定律。它是分光光度法进行定量分析的理论基础。 光吸收定律表明：当一束平行单色光通过均匀、非散射的稀溶液时，溶液的吸光度（入射光被溶液吸收的程度）与溶液的浓度及液层厚度的乘积成正比。 朗伯-比尔定律应用的条件：一是必须使用单色光，二是吸收发生在均匀的、非散射介质，三是吸收过程中，吸收物质互相不发生作用。 背 景 知 识 2.吸光系数 式中比例常数K称为吸光系数；其物理意义是：单位浓度的溶液液层线厚度为1cm时，在一定波长下测得的吸光度。K值的大小只与吸光物质的性质、入射光波长、溶液温度和溶剂性质等有关，而与溶液浓度和液层厚度无关。但K值大小因溶液浓度所采用的单位的不同而异。 (1)摩尔吸光系数ε 当溶液的浓度以物质的量浓度（mol·L-1）表示，液层厚度以厘米（cm）表示时，相应的比例常数K称为摩尔吸光系数。以ε表示，其单位为L·mol-1·cm-1。这样，式可以改写成 A=εC L （4-5） 摩尔吸光系数的物理意义是：浓度为1mol·L-1的溶液，于厚度为1cm的吸收池中，在一定波长下测得的吸光度。 背 景 知 识 摩尔吸光系数是吸光物质的重要参数之一，它表示物质对某一特定波长光的吸收能力。ε愈大，表示该物质对某波长光的吸收能力愈强，测定的灵敏度也就愈高。因此，测定时，为了提高分析的灵敏度，通常选择摩尔吸光系数大的有色化合物进行测定，选择具有最大ε值的波长作入射光。 摩尔吸光系数由实验测得。在实际测量中，不能直接取1mol·L-1这样高浓度的溶液去测量摩尔吸光系数，只能在稀溶液中测量后，换算成摩尔吸光系数。 背 景 知 识 例4-1 已知含Fe2+浓度为50ug/100mL溶液，用邻二氮菲显色，在波长510nm处用2cm吸收池测得A=0.198，计算摩尔吸光系数。 ε= (2)吸光系数 若溶液浓度c以mg/L表示，液层厚度以厘米（cm）表示，其比例常数称为吸光系数，用k表示，其单位为L·cm/mg。这样可表示为