9 分光光度分析研讨法.ppt

第9章 分光光度法;1 相关概念 *吸收光谱：原子吸收光谱和分子吸收光谱。是因物质对不同波长的光具有选择性吸收作用而产生的。 * 单色光：具同一波长的光。 * 复合光：由不同波长组成的光。 * 紫外光：波长200~400 nm。 * 可见光：人眼能感觉到的光，波长在400~750 nm。它是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种色光按一定比例混合而成的。 * 波段：各种色光的波长范围不同。 * 互补色光：按一定比例混合，得到白光。 * 物质的颜色是因物质对不同波长的光具有选择性吸收作用而产生的。;* 吸收光谱曲线或光吸收曲线：以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图。 * 最大吸收波长：光吸收程度最大充处的波长，用λmax表示。 * 吸光度A(也称消光度E或光密度D)：溶液对光的吸收程度。;9.2 光吸收基本定律 9.2.1 朗伯-比尔定律 当一束平行单色光通过任何均匀、非散射的固体、液体或气体介质时，一部分被吸收，一部分透过介质，一部分被器皿的表面反射。如图所示，设人射光强度为I0收光强度为Ia，透过光强度为It，反射光强度为Ir。; 在分光光度分析法中，试液和空白溶液分别置于同样质料及厚度的吸收池中，然后让强度为I0的单色光分别通过这两个吸收池，再测量其透过光的强度。此时反射光强度基本上是不变的，且其影响可以相互抵消。; 朗伯(Lambert J H)和比尔(Beer A)分别于1760和1852年研究了光的吸收与溶液层的厚度及溶液浓度的定量关系，二者结合称为朗伯-比尔定律，也称为光的吸收定律。 当一束强度为I0的平行单色光垂直照射到长度为b的液层、浓度为c的溶液时，由于溶液中吸光质点(分子或离子)的吸收，通过溶液后光的强度减弱为I：;* 摩尔吸收系数 当浓度c用mol·L-1，液层厚度b用cm为单位表示，则K用另一符号ε来表示。ε称为摩尔吸收系数，单位为L·mol-l·cm-1，它表示物质的量浓度为l mol·L-1，液层厚度为l cm时溶液的吸光度。;例 浓度为25.5μg/50mL的Cu2+溶液，用双环已酮草酰二腙光度法测定，在波长600nm处用2cm比色皿测量A=0.297，计算摩尔吸光系数。;（1）非单色光引起的偏离 （2）介质不均匀引起的偏离 （3）由于溶液本身的化学反应引起的偏离:溶液中??吸光物质常因解离、缔合、形成新化合物或互变异构等化学变化而改变其浓度，因而导致偏离朗伯—比尔定律。 ;9.3 光度分析的方法和仪器 9.3.1 目视比色法 用眼睛观察、比较溶液颜色深度以确定物质含量的方法。优点是仪器简单，操作简便，适宜于大批试样的分析。灵敏度高，因为是在复合光-白光下进行测定，故某些显色反应不符合朗伯-比尔定律时，仍可用该法进行测定。主要缺点是准确度不高，标准系列不能久存，需要在测定时临时配制。;9.3.2 标准曲线法 借助分光光度计来测量一系列标准溶液的吸光度，绘制标准曲线，根据被测试液的吸光度，从标准曲线上求得被测物质的浓度或含量。;9.3.4 分光光度计及其基本部件 分光光度计按工作波长范围分类，紫外、可见分光光度计应用于无机物和有机物含量的测定，红外分光光度计主要用于结构分析。分光光度计又可分为单光束和双光束两类。722型分光光度计是数字显示的单光束、可见分光光度计。 分光光度计的基本部件:光源、单色器、比色皿、检测器和显示装置。;*光源 用6~12 V钨丝灯作可见光区的光源，发出的连续光谱在360~800 nm 范围内。 光源应该稳定，即要求电源电压保持稳定。为此，通常在仪器内同时配有电源稳压器。 氢灯 氘灯 钨灯 汞灯;* 比色皿也称吸收池。用于盛放试液的容器。 它是由无色透明、耐腐蚀、化学性质相同、厚度相等的玻璃制成的，按其厚度分为0.5cm，lcm，2cm，3cm和5cm。 在可见光区测量吸光度时使用玻璃吸收池，紫外区则使用石英吸收池。使用比色皿时应注意保持清洁、透明，避免磨损透光面。; 9.4 显色反应和显色条件;（1） 显色反应的选择 A 选择性好，干扰少，或干扰容易消除;灵敏度高，有色物质的ε应大于104。 B 有色化合物的组成恒定，符合一定的化学式。 C 有色化合物的化学性质稳定，至少保证在测量过程中溶液的吸光度基本恒定。这就要求有色化合物不容易受外界环境条件的影响。 D 有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大，即显色剂对光的吸收与络合物的吸收有明显区别，要求两者的吸收峰波长之差Δ