第十八章_紫外可见分光光度法.ppt

第十八章 紫外—可见吸光光度法 18—1 概述 一、吸光光度法 1、定义：基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法。它包括比色法，可见分光光度法及紫外分光光度法。 2、特点： （1）灵敏度高：10-5~10-6，10-7~10-8，10-10 mol·L-1， （2）准确度高：比色分析，相对误差5~10%，分光光度法，2~5%，1~2%； （3）应用广泛：可测定几乎所有无机物和许多有机物； （4）操作简便仪器设备易普及。 二、光的基本性质 1、光是什么：光是一种电磁波，具有波粒二像性。 λν= c ，E =hν =hc/ λ。单色光，复合光 三、物质对光的选择性吸收 1、吸收光谱的产生： 原子吸收光谱：原子外层电子选择性吸 ⑴吸收光谱 收某些波长电磁波，线光谱 分子吸收光谱：带光谱 ⑵分子振动能级：分子内部价电子运动，分子内原子 振动和分子饶其重心的转动。 ⑶分子能量：E = Ee + Ev + Er ⑷分子吸收光谱产生：分子吸收外界能量（光、电、热）引起分子能级跃迁，从基态跃迁到激发态 Δ E= E1－ E2= hν = =hc/ λ 电子跃迁能级较大，能量在1~20eV,紫外可见吸收光谱在200~780nm ⑸物质的颜色 ： 由于不同的物质结构不同具有不同量子化能级，产生的吸收不同。其颜色和光的吸收、透过、反射有关。 ①互补色光：把两种适当颜色的光按一定的强度比例混合，成为白光，称为互补色光。 ②无色：对光谱中各种色光透过程度相同。 ③有色：物质的颜色由它透过或反射的光决定。 3、吸收曲线：测量某种物质对不同波长单色光的吸收程度，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，得到的一条吸收光谱曲线。 18-2 光的吸收定律 一、朗白-比尔定律 1、朗白定律（Lambert’s Law）： 1729 Bougure,1760 Lambert通过实验发现电磁能被物质吸收时，透过能量呈指数减少。假定一辐射能通过光路后被吸收25%，再通过下一个光路时被吸收0.75×25%， 剩56.25%，依次类推，在无 限大的光路中将吸收全部辐射能 写成指数形式 T = I / I0 = 10-k b T 称为透光率 lgT = lgI / I0= -k b Lambert’s Law 2、比尔定律(Beer’s Law): 1852 Beer and Bermard发现类似定律，T 和吸光物质的浓度有关： T=I/I0=10 -k’ c lgT=lg I/I0=-k c Beer’s Law 3、朗白比尔定律：合并上述两个定律为比尔定律T=I/I0=10 –a b c a 是k 和k ’ 合并常数 lgT=lg I/I0=-a b c A=- lgT=lg1/T=lg I0 / I = a b c, a 是吸光系数 A是吸光度，大小取决于波长和吸光物质的性质 如果c 以摩尔浓度表示 A= κ b c， κ单位L·mol-1·cm-1，表示物质的量浓度为1mol·L-1，液层厚度为1cm时溶液的吸光度。 4、κ的含义（也可用ε表示） （１）κ是吸光物质在一定波长和物质中的特征常数，反映该吸光物质的灵敏度．κ值越大，表示该吸光物质对此波长光的吸收能力越强，显色反应越灵敏，在最大吸收波长处的摩尔吸光系数常以κmax表示； （２）根据朗伯－比耳定律，κ＝A/bc 由实验结果计算，以总浓度代替吸光物质的浓度， κ为表观摩尔吸收系数， κ =Ma, M是摩尔质量； （３）桑德尔（Sandell）灵敏度S 仪器检测限为A =0.001时，单位截面积(cm2) 光程内所含吸光物质的最低含量，其单位是 μg· cm-2 , S=M /κ 5、A 和T 的关系: 透光率 T = I /I0 A =- lgT = lg1/T = lg I0 / I = a b c A =- lgT = lg1/T = lg I0 / I = ε b c 百分透光率 T % = I /I0×100% A = 2.00－lgT % 6、例题 铁（Ⅱ）浓度为5.0×10-4 g·L-1 的溶液，与 1，10-邻二氮菲反应，生成橙红色络合物。该络合物在波长508nm，比色皿厚度为2cm时，测得A=0.19。计算1，10-邻二氮菲铁的a及κ。 需要知两个公式 A= a b c 以及κ =Ma, 解：先求a，再求κ 已知 M (Fe)=55.85 a =A / bc = 0.19/2×5.0×10-4=190L·g-1·cm-1 κ