分析化学吸光光度法参考.ppt

第八章 吸 光 光 度 法 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 8.1 吸光光度法的基本原理 特点 (p293) 灵敏度高：测定下限可达10－5～10－6mol/L, 10-4%～10-5% 准确度能够满足微量组分的测定要求： 相对误差2～5％ （1～2％） 操作简便快速 应用广泛 1.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 λ－波长，单位：m,cm,mm,?m,nm,? 1?m=10-6m, 1nm=10-9m, 1?=10-10m ν－频率，单位：赫芝（周）Hz 次/秒 n－折射率，真空中为1 微粒性 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) 波粒二象性 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。 光学光谱区 4. 光吸收基本定律: Lambert-Beer定律 T－透光率（透射比）（Transmittance） 吸光度A、透射比T与浓度c的关系 K 吸光系数 Absorptivity 吸光度与光程的关系 A = ?bc 吸光度与浓度的关系 A = ?bc 朗伯-比尔定律的适用条件 单色光 (见p312证明) 应选用?max处或肩峰处测定 2. 吸光质点形式不变 离解、络合、缔合会破坏线性关系 应控制条件(酸度、浓度、介质等) 3. 稀溶液 浓度增大，分子之间作用增强 6. 吸光度的加和性与吸光度的测量 8.2 光度分析的方法和仪器8.2.1 光度分析的几种方法 方便、灵敏，准确度差。常用于限界分析。 2. 光电比色法 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) 单色器：将光源发出的连续光谱分解为单色光的 装置。 棱镜:玻璃350～3200nm, 石英185～4000nm 光栅:波长范围宽, 色散均匀,分辨性能好, 使用方便 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 检测器：利用光电效应，将光能转换成 电流讯号。 光电池，光电管，光电倍增管 指示器： 低档仪器：刻度显示（p307，图8.12) 中高档仪器：数字显示，自动扫描记录 棱镜：依据不同波长光通过棱镜时折射率不同 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 )。 检测器 光电管 光电倍增管 多通道仪器（Multichannel Instruments） 光电二极管阵列(通常具有316个硅二极管) photodiode arrays (PDAs) 同时测量200～820nm范围内的整个光谱, 比单个检测器快316倍,信噪比增加 316 1/2 倍. 8.3 吸光光度法的灵敏度与准确度 一. 灵敏度的表示方法:摩尔吸光系数 (?) 例1 邻二氮菲光度法测铁  ?(Fe)=1.0mg/L, b=2cm , A=0.38  计算? 和 解： c(Fe)=1.0 mg/L=1.0×10-3/55.85 =1.8×10-5mol/L c =1.0mg/L=1.0×10-3 g /1000mL = 1.0×10-4g/100mL 二. 准确度—仪器测量误差 光度计的读数误差一般为0.2～2％(ΔT),由于T与浓度c不是线性关系，故不同浓度时的ΔT引起的误差不同。 8.4 显色反应与分析条件的选择 有机显色剂 显色反应的选择 *灵敏度高，一般ε104 *选择性好 *显色剂在测定波长处无明显吸收。 对照性好, ?λmax60 nm . *反应生成的有色化合物组成恒定，稳定。 *显色条件易于控制，重现性好。 8.4.2 显色条件的确定 2. 显色反应酸度