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第8章 吸收光谱法 8.1 吸光光谱 8.2 比色法和分光光度法 8.3 显色反应及其影响因素 8.4 吸收光谱法定量的基本方法 8.5 应用实例 化学分析：常量组分(1%), Er : 0.1%～0.2% 依据化学反应, 使用玻璃仪器 仪器分析方法分类 分子光谱学中的四大波谱 *紫外可见分光光度法(UV/Vis) Ultra Violet/Visible Spectrophotometry *红外吸收光谱法(IR) Infrared Spectroscopy *核磁共振波谱法(NMR) Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy *质谱法 (MS) Mass Spectroscopy 8.1 吸收光谱法的基本原理 特点 1）灵敏度高：测定下限可达10-5～10 -6mol·L-1, 10-4%～10-5% 2)准确度能够满足微量组分的测定要求： 相对误差2～5％ （1～2％） 3) 操作简便快速 4) 应用广泛 一、光的基本性质 (电磁波的波粒二象性) c －真空中光速 2108m/s ~3.0 ×108m/s ?－波长，单位：m,cm,mm,?m,nm,? 1?m=10-6m, 1nm=10-9m, 1?=10-10m ? －频率，单位：赫芝(周)Hz 次/秒 n －折射率，真空中为1 h－普朗克(Planck)常数 6.626×10-34J·s ?－频率 E－光量子具有的能量 单位：J(焦耳)，eV(电子伏特) 1eV=1.602×10－19 J 结论:一定波长的光具有一定的能量，波长越 长(频率越低)，光量子的能量越低. 单色光：具有相同能量(相同波长)的光. 混合光：具有不同能量(不同波长)的光复合在 一起. 例如白光. 光学光谱区 二、物质对光的吸收与发射 吸收的本质： 当能量为hν的光照射物质（或其溶液）时，该物质的分子（原子、离子）与光子发生碰撞，光子的能量转移到分子（原子、离子）上，使这些离子由基态跃迁到激发态，经过大约10-8秒后，又回到基态，以热、荧光等形式释放出来。 物质对光吸收的选择性 但是不同的物质究竟吸收什么颜色的光呢 分子、原子、离子具有不连续的量子化能级，当照射光子的能量hv与被照射粒子的 E激 － E基 ＝（hv）n 时,物质才能吸收光能。 因为不同物质微粒的结构不同，所以有不同的量子化能级，其能量差也不相同,因此对光的吸收具有选择性。 根据不同物质吸收光谱的形状以及?max 不同 ——定性分析的基础 同一物质，浓度不同时，吸收光谱的形状相同，Amax 不同 ——定量分析的基础 关于吸收光谱的几个概念 1.特征吸收曲线 2.最大吸收峰λmax 3.红移 4.兰移（紫移） 5.末端吸收 6.生色基团 7.助色基团 8.等吸收点 四、 光吸收基本定律:朗伯-比尔定律 朗伯定律:(1760) A=lg(I0/It)=k1b 当入射光的? ,吸光物质的c 一定时,溶液的吸光度A与液层厚度b成正比. 朗伯-比尔定律 意义: 当一束平行单色光通过均匀、透明的吸光介质时，其吸光度与吸光质点的浓度和吸收层厚度的乘积成正比。 吸光度A、透射比T与浓度c 的关系 K 吸光系数 Absorptivity 朗伯-比尔定律的适用条件 1. 单色光 应选用?max处或肩峰处测定. 五、吸光度的加和性 8.2 比色法和分光光度法 方便、灵敏，准确度差. 常用于限界分析. 2. 分光光度法 滤光片 吸收滤光片：只允许指定的窄范围波长光通过，其他波长的光均被吸收. 3. 吸光光度法和分光光度计 分光光度计的主要部件 光源：发出所需波长范围内的连续光谱，有足够 的光强度,稳定。 可见光区：钨灯，碘钨灯(320～2500nm) 紫外区：氢灯，氘灯(180～375nm) 氙灯：紫外、可见光区均可用作光源 光栅：在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的等宽度等间距条痕(600、1200、2400条/mm )。 利用光通过光栅时发生衍射和干涉现象而分光。 吸收池(比色皿)：用于盛待测及参比溶液。 可见光区：光学玻璃池 紫外区：石英池 硒光电池（Barrier-layer photocell） 72