分析化学课件 第九章 吸光光度法.pptVIP

在光谱分析中，依据物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法称为吸光光度法,主要有: 红外吸收光谱：分子振动光谱，吸收光波长范围2.5?1000?m ,主要用于有机化合物结构鉴定。 ☆☆ * 第九章 吸光光度法Spectrophotometry §9.1 吸光光度法的基本原理 §9.3 吸光光度分析的方法及仪器 主要内容 概 述 可见吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围400?750 nm ，主要用于有色物质的定量分析。 紫外吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围200?400 nm（近紫外区） ，可用于结构鉴定和定量分析。 1、灵敏度高　含量：0.001%－0.0001%的微量组分。将被测组分先加以富集，灵敏度还可以提高1－2个数量级。 2、准确度高　相对误差一般2%－5%，若采用先进的精密仪器和分析方法，相对误差可降至0.2%-0.5%。 3、仪器简单，操作简便快速。 4、应用广泛。 吸光光度法同滴定分析法相比具有以下特点 局限性 1、超纯物质的分析，灵敏度达不到要求。 2、常量分析不如化学分析准确度高。 3、对碱金属和碱土金属没有合适的显色剂。 §9.1 吸光光度法的基本原理 光学光谱区 10nm~200nm 200nm ~400nm 400nm ~ 750nm 750 nm ~ 2.5 ?m 2.5 ?m ~ 50 ?m 50 ?m ~300 ?m （真空紫外） 远红外 中红外 近红外 可见 近紫外 远紫外 一、光的基本性质 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。 若两种不同颜色的单色光按一定的强度比例混合得到白光，那么就称这两种单色光为互补色光，这种现象称为光的互补。 单色光(monochromatic light) 、复合光(multiplex light) 、光的互补（complementary color light） 单色光 复合光 光的互补 单一波长的光 由不同波长的光组合而成的光。如：白光(太阳光) 红 橙 黄 绿 青 青蓝 蓝 紫 白 1.物质的颜色与光的关系 完全吸收 完全透过 吸收黄色光 光谱示意 表观现象示意 复合光 二、物质的颜色和光的选择吸收 ( absorption curve)用不同波长的单色光照射某一物质测定吸光度，以波长(λ)为横坐标，以吸光度(A)为纵坐标，绘制曲线，描述物质对不同波长光的吸收能力。 2.光吸收曲线 3)不同浓度的同一物质，在一定的波长处，吸光度随浓度的增加而增大。此特性可作为物质定量分析的依据。 1）物质呈现颜色是由于物质对光的选择吸收。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长λmax。 2)同一物质，不同浓度最大吸收波长不变。并作为物质定性分析的依据。 三、朗伯-比耳定律 (Lambert-Beer law) 朗伯(Lambert J H)和比耳(Beer A)先后于1729年和1760年阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系A∝b 。 1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间也具有类似的关系A∝ c 。 A:吸光度(absorbance);I0:入射光强度;It:透射光强度(Transmittance) b：液层厚度(光程长度)，通常以cm为单位； 朗伯-比耳定律的数学表达式为： 入射光 I0 透射光 It a：吸光系数，单位L·g-1·cm-1 ； 溶液的浓度c单位g·L-1 。 当浓度c用mol·L-1，液层厚度b用cm为单位表示，则a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。 a与ε的关系为：a =ε/M （M为摩尔质量） 朗伯—比耳定律是吸光光度法的理论基础和定量测定的依据。广泛地应用于紫外光、可见光、红外光区的吸收测量。 摩尔吸光系数ε在数值上等于浓度为1mol/L、液层厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度。 吸光系数a(L·g-1·cm-1）相当于浓度为1g/L，液层厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度。 a与ε只与物质的本性、温度、入射λ以及仪器性能有关而与浓度和厚度无关。 说明： §9-3 吸光光度分析的方法及仪器 一、光度分析的几种方法 1. 目视比色法(colorimetry) 用眼睛观察、比较溶液颜色深度以确定物质含量的方法。 标准系列 未知样品 特点 利用自然光 比较吸收光的互补色光 准确度低（半定量） 不可分辨多组分 方法简便，灵敏度高 通过