[工学]浙江大学分析化学 08-工分析-7.ppt

分光光度法 第八章 紫外—可见分光光度法 Ultraviolet and Visible Spectrophotometry 学习要求 1．了解物质颜色与光的吸收关系 2．了解紫外—可见分光光度法的仪器及测量误差和测量条件的选择 3．了解显色反应及其影响因素 4．熟悉紫外—可见分光光度法的实际应用 5．掌握朗伯—比尔定律及其偏离的原因 6．掌握紫外—可见分光光度法的测定方法 9.1 概述 分光光度法是基于物质分子对光的选择性吸收而建立起来的分析方法。按物质吸收光的波长不同，可分为可见分光光度法、紫外分光光度法及红外分光光度法。 特点： *灵敏度较高（1?10?g·L-1），适用于微量组分的测定。但相对误差较大（2?5%）。 *具有操作方便、仪器设备简单、灵敏度和选择性较好等优点，为常规的仪器分析方法。 电磁波谱 9.1.2　物质的颜色与光的关系 单色光(monochromatic light)只具有一种波长的光。 混合光 由两种以上波长组成的光。 白光　是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种色光按一定比例混合而成的。 物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择性的吸收作用而产生的。例如：硫酸铜溶液因吸收白光中的黄色光而呈蓝色；高锰酸钾溶液因吸白光中的绿色光而呈紫色。因此，物质呈现的颜色和吸收的光颜色之间是互补关系。 光的互补性与物质的颜色 如果把两种适当颜色的光按一定的强度比例混合也可以得白光，这两种光就叫互补色光。 如果吸收光在可见区,吸收光的颜色与透过光的颜色为互补关系,物质呈现透过光的颜色。 如果吸收光在紫外区，则物质不呈现颜色 如果把两种适当颜色的光按一定的强度比例混合也可以得到白光，这两种光就叫互补色光。图中处于一条直线的两种色光都是互补色光。 吸收光谱(absorption spectrum)或吸收曲线 测定某种物质对不同波长单色光的吸收程度，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图。 KMnO4溶液对波长525nm附近的绿色光吸收最强，而对紫色光吸收最弱。光吸收程度最大处的叫做最大吸收波长，用?max表示。不同浓度的KMnO4溶液所得的吸收曲线都相似，其最大吸收波长不变，只是相应 分子的光吸收机理 E=h?v=h(C/?) 　分子的吸收光谱是与其相应的电子能级特征相关的。同时也与振动和转动能级有关。 透光度、吸光度与溶液浓度及液层宽度的关系 溶液浓度与宽度的乘积与吸光度成正比，而不是与透光度成正比。 上式中比例系数K与入射光波长、溶液的性质及温度有关。当?和T一定时，K代表单位浓度的有色溶液放在单位宽度的比色皿中的吸光度。 浓度单位不同K的单位也不同:当c的单位为g·L-1，b的单位为cm时，k以a表示，称为吸光系数(absorption coefficient)，其单位为L·g-1·cm-1，此时上式变为: 如果浓度c的单位为mol·L-1，b的单位为cm，这时k常用 表示,称摩尔吸光系数(molar absorptivity)，单位为L·mol-1·cm-1，它表示吸光质点的浓度为1mol·L-1，溶液的宽度为1cm时，溶液对光的吸收能力。值越大，表示吸光质点对某波长的光吸收能力愈强，故光度测定的灵敏度越高。值在103以上即可进行分光光度法测定，高灵敏度的分光光度法可达到105~106。式(9-3)可写成为： 　　　　　　　　　A=εbc ε与a的关系为： 　　　　　　　　　ε=M a 式中M为吸光物质的摩尔质量 例9-2 某有色溶液，当用1cm比色皿时，其透光度为T，若改用2cm比色皿，则透光度应为多少？ 解: 由A=-lgT=abc可得 T=10-abc 当b1=1cm时，T1=10-ac=T 当b2=2cm时，T2=10-2ac=T2 评比结果 显示器(display) 显示器是将检测器检测的信号显示和记录下来的装置。在分光光度计中常用的是微安表、数码显示管等。简单的分光光度计多用微安表。在标尺上有透光度（T）和吸光度（A）两种刻度，由于吸光度和透光度是负对数关系，因此透光度的刻度是均匀的，而吸光度的刻度是不均匀的。 双光束型 光电二极管阵列型（DAD) 美国热电UV系列 双光束，1.5 nm可调，光电二极管检测器，计算机控制 不能扫描 美国热电Helios系列 双光束，2 nm可调，光电二极管检测器，计算机控制，可扫描，可做导数光度法。 美国热电BioMate系列 双光束，2nm，光电二极管检测器，计算机控制，可扫描，主要用于DN蛋白质等的测定。 美国热电Unicam UV系列 石英镀膜光学元件，0.3 nm，全波段扫描，多波长检测，光电二极管检测器，计算机控制，噪声低，稳定性好。 US$12000~20000 美国热电Unicam