第十九章 吸光光度法.ppt

第十九章 吸光光度法 第一节 吸光光度法的基本原理 一、光的基本性质 一、光的基本性质 二、物质对光的选择性吸收 人的眼睛能感觉到的光称为可见光，其波长在 400 ~ 760 nm 范围内。通常将具有某一波长的光称为单色光，由不同波长的单色光组合得到的光称为复合光。 物质之所以呈现不同的颜色，是由于物质对不同波长的单色光选择吸收而产生的。当一束白光通过一有色溶液时，某种波长的单色光被溶液吸收，而其他波长的单色光透过溶液。因此，溶液呈现的颜色取决于透过光的颜色。 三、吸收曲线 如果将不同波长的光通过一定浓度的某一溶液，分别测定该溶液对各种波长的光的吸光度。以入射光的波长为横坐标，相应的吸光度为纵坐标作图，可得到一条吸光度随波长变化的曲线，称为吸收曲线或吸收光谱。 第二节 光吸收的基本定律 一、朗伯-比尔定律 二、偏离朗伯-比尔定律的原因 一、朗伯-比尔定律 在吸光光度法中，吸光度和透光率分别定义为： 例 19-1 用邻菲罗啉法测定铁，已知 Fe2+ 的质量浓度为 1.0×10-3 g · L-1。用 2 cm 吸收池，在波长 508 nm 处测得吸光度为 0.38，计算邻菲罗啉合铁(Ⅱ)配离子的摩尔吸收系数。 解：Fe3+ 浓度为： 二、偏离朗伯-比尔定律的原因 根据朗伯-比尔定律，以 A 为纵坐标，以 cB或 ρB 为横坐标作图，应得到一条通过原点的直线，此直线称为标准曲线或工作曲线。 但在实际测定中，常会出现标准曲线偏离直 线的现象，曲线向上或向下发生弯曲，这种现象称为偏离朗伯-比尔定律。 对波长为 的单色光： 上述讨论可能对应以下两种不同的情况： （1） 很小，可近似认为 ， 入射光近似为单色光，故 A 与 cB 仍成正比。 （2）尽管 较大，但在所选择的入射光波长 范围附近吸收曲线较平坦，因此κ变化较小，故 A 与 cB 仍保持较好的线性关系。 如果 较大时， 不等于 ，则 A 与 cB 不成正比而偏离朗伯-比尔定律， 与 相差越大，偏离就越显著。通常在最大吸收波长处附近一小范围内吸收曲线较为平坦， 较小。因此选择 为入射波长，既有较高灵敏度，又可减小由非单色光引起的偏差。 3. 介质不均匀引起的偏离 若溶液中生成溶胶或产生浑浊，当入射光通过该溶液时，除一部分光被吸光物质吸收外，还有一部分光被溶胶粒子和粗分散相粒子散射而损失，使透光率减小，实测的吸光度偏高，从而对朗伯-比尔定律产生正偏离。 第三节 吸光光度法分析条件的选择 一、显色反应及其条件 二、测定波长的选择 三、吸光度范围的选择 四、参比溶液的选择 一、显色反应及其条件 可见光区的吸光光度法只能用于测定有色溶液。当用吸光光度法对无色溶液和颜色较浅的溶液进行测定时，必须加入一种能与被测组分反应生成较深颜色的有色化合物的试剂，然后再进行测定。将被测组分转变成有色化合物的化学反应称为显色反应，能与被测组分反应使之生成有色化合物的试剂称为显色剂。 显色剂必须满足下述条件： （1）灵敏度要高：可见吸光光度法一般用于微量组分的测定，要求选择的显色剂能与待测组分生成摩尔吸收系数较大的有色化合物。生成的有色化合物的摩尔吸收系数越大，对入射光的吸收程度越大，测定的灵敏度就越高。 （2）选择性要好：选用的显色剂最好只与待测组分发生显色反应，而与溶液中共存的其他干扰离子不显色，或者显色剂与被测组分所生成的有色化合物的颜色和显色剂与干扰离子所生成有色化合物的颜色有明显的不同。 （3）对有色化合物组成的影响：在不同 pH 的溶液中，显色剂与待测离子形成的有色化合物的组成往往不同，因此它的颜色也不同。必须控制合适的 pH，才能获得好的分析结果。 不同的显色反应的适宜 pH 是通过实验确定的。具体方法是固定溶液中被测组分和显色剂的浓度， 改变溶液 pH ，测定不同 pH 下溶液的吸 光度， 以 pH 为横坐标， 以吸光度为纵坐标，作出 pH 与吸光度的关系曲线，从曲线上找出适宜的 pH 范围。 二、测定波长的选择 根据溶液的吸收曲线，选择该溶液具有最大吸收的波长 λmax 作为入射波长