第十章  吸光光度法
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第十章 吸光光度法 原理: 基于物质对光的选择性吸收而建立起来的一种分析方法。 包括: 可见吸光光度法、紫外-可见吸光光度法和红外光谱法等。 特点: - PowerPoint PPT Presentation


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第十章 吸光光度法 原理: 基于物质对光的选择性吸收而建立起来的一种分析方法。 包括: 可见吸光光度法、紫外-可见吸光光度法和红外光谱法等。 特点: 1.灵敏度高 一般可达1-10 -3 %的微量组分。对固体试样一般可测到10 -4 %。如果对被测组分事先加以富集,灵敏度还可以提高1-2个数量级。. 2.准确度较高 一般吸光光度法的相对误差为2-5%,其准确度虽不如滴定分析法及重量法,但对微量成分来说,还是比较满意的。 3.操作简便,测定速度快 4.应用广泛 几乎可以测定所有的无机离子和有机化合物。. 第一节 物质对光的选择性吸收 一、光的基本性质

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第十章 吸光光度法

原理:基于物质对光的选择性吸收而建立起来的一种分析方法。

包括:可见吸光光度法、紫外-可见吸光光度法和红外光谱法等。

特点:

1.灵敏度高 一般可达1-10-3%的微量组分。对固体试样一般可测到10-4%。如果对被测组分事先加以富集,灵敏度还可以提高1-2个数量级。


2.准确度较高 一般吸光光度法的相对误差为2-5%,其准确度虽不如滴定分析法及重量法,但对微量成分来说,还是比较满意的。

3.操作简便,测定速度快

4.应用广泛 几乎可以测定所有的无机离子和有机化合物。


第一节 物质对光的选择性吸收

一、光的基本性质

波长、频率与速度之间的关系为:

E=hν =hc/ λ

h:普朗克常数,其值为6.63×10-34J·s

二、物质对光的选择性吸收

1.固体物质 如果物质对各种波长的光完全吸收,则呈现黑色;如果完全反射,则呈现白色;如果对各种波长的光吸收程度差不多,则呈现灰色;如果物质选择性地吸收某些波长的光,那么,这种物质的颜色就由它所反射或透过光的颜色来决定。


对溶液来说,溶液呈现不同的颜色,是由于溶液中的分子或离子选择性的吸收某种颜色的光所引起的。如果各种颜色的光透过程度相同,这种物质就是对溶液来说,溶液呈现不同的颜色,是由于溶液中的分子或离子选择性的吸收某种颜色的光所引起的。如果各种颜色的光透过程度相同,这种物质就是无色透明的。如果只让一部分波长的光透过,其他波长的光被吸收,则溶液就呈现的是与它吸收的光成互补色的颜色。

(三)吸收曲线(吸收光谱)

以波长为横坐标,吸光度为纵坐标作图,得到的一条吸光度随波长变化的曲线。


KMnO对溶液来说,溶液呈现不同的颜色,是由于溶液中的分子或离子选择性的吸收某种颜色的光所引起的。如果各种颜色的光透过程度相同,这种物质就是4溶液的吸收曲线

浓度: a<b<c<d


第二节 光吸收的基本定律对溶液来说,溶液呈现不同的颜色,是由于溶液中的分子或离子选择性的吸收某种颜色的光所引起的。如果各种颜色的光透过程度相同,这种物质就是

一、朗伯-比耳定律

(一)朗伯-比耳定律的推导

使用条件:

1.平行单色光

2.垂直照射

3.均匀、非散射的介质(固体、液体或气体)

I0:入射光的强度;Ia:吸收光的强度;

It:透过光的强度;Ir:反射光的强度

I0=Ir+Ia+It

logI0/I=Kbc 令:A=logI0/I

A=KbC


A:吸光度, K:比例常数对溶液来说,溶液呈现不同的颜色,是由于溶液中的分子或离子选择性的吸收某种颜色的光所引起的。如果各种颜色的光透过程度相同,这种物质就是

I/I0:为透光率,用T表示。

A=lg1/T

(二)吸收系数和桑德尔灵敏度

1.吸收系数

(1) 吸收系数a

c的单位为g/L,b的单位为cm时,K用a表示,称为吸收系数,其单位为L/g·cm,这时朗伯-比耳定律变为: A=abc

(2) 摩尔吸收系数κ

c的单位为mol/L,b的单位为cm,κ表示,称为摩尔吸收系数,其单位为L/mol·cm。

A=κbc


2.对溶液来说,溶液呈现不同的颜色,是由于溶液中的分子或离子选择性的吸收某种颜色的光所引起的。如果各种颜色的光透过程度相同,这种物质就是 桑德尔灵敏度(μg·cm-2)

定义:当光度仪器的检测极限为A=0.001时,单位截面积光程内所能检出的吸光物质的最低质量。


3.标准曲线对溶液来说,溶液呈现不同的颜色,是由于溶液中的分子或离子选择性的吸收某种颜色的光所引起的。如果各种颜色的光透过程度相同,这种物质就是

绘制:配制一系列已知浓度的标准溶液,在一定条件下进行测定。然后以吸光度为纵坐标,以浓度为横坐标作图。

应用:曲线的斜率为κb,由此可得到摩尔吸收系数κ;也可根据未知液的Ax,在标准曲线上查出未知液的浓度cx。

二、引起偏离朗伯-比耳定律的原因

(一)物理因素

1.单色光不纯所引起的偏离

2.非平行入射光引起的偏离


3.介质不均匀性引起的偏离对溶液来说,溶液呈现不同的颜色,是由于溶液中的分子或离子选择性的吸收某种颜色的光所引起的。如果各种颜色的光透过程度相同,这种物质就是

(二)化学因素

1.溶液浓度过高引起的偏离

当溶液浓度较高时,吸光物质的分子或离子间的平均距离减小,从而改变物质对光的吸收能力。浓度增加,相互作用增强,导致在高浓度范围内摩尔吸收系数不恒定而使吸光度与浓度之间的线性关系被破坏。

2. 化学变化所引起的偏离

溶液中吸光物质常因解离、缔合、形成新的化合物或在光照射下发生互变异构等,从而破坏了平衡浓度与分析浓度之间的正比关系。


第三节 吸光光度法的仪器对溶液来说,溶液呈现不同的颜色,是由于溶液中的分子或离子选择性的吸收某种颜色的光所引起的。如果各种颜色的光透过程度相同,这种物质就是

一、基本部件

光源

单色器(分光系统)

吸收池

检测系统和

信号显示系统

(一)光源

常用的光源为6-12伏低压钨丝灯,光源具有足够的强度和稳定性。


(二)对溶液来说,溶液呈现不同的颜色,是由于溶液中的分子或离子选择性的吸收某种颜色的光所引起的。如果各种颜色的光透过程度相同,这种物质就是单色器(分光系统)

单色器由入射狭缝、准直镜、色散元件、聚焦镜和出射缝组成。

(三)吸收池(比色皿)

比色皿为长方形,也有圆柱形的。一般厚度为0.5、1、2和3厘米。

(四)检测系统(又叫光电转化器)

常用的是硒光电池,对于波长为500-600nm的光线最灵敏。而对紫外线,红外线则不能应用。

光电管和光电倍增管用于较精密的分光光度计中。具有灵敏度高、光敏范围广及不易疲劳等特点。


(五)信号显示系统对溶液来说,溶液呈现不同的颜色,是由于溶液中的分子或离子选择性的吸收某种颜色的光所引起的。如果各种颜色的光透过程度相同,这种物质就是

现代分光光度计采用数字电压表、函数记录仪、示波器及数据处理台等。

二、吸光度的测量原理

通过转换器将测得的电流或电压转换为对应的吸光度A。

测定步骤:

1.调节检测器零点,即仪器的机械零点。

2.应用不含待测组分的参比溶液调节吸光零点。

3. 待测组分吸光度的测定。


三、分光光度计的类型(721、722、751型)对溶液来说,溶液呈现不同的颜色,是由于溶液中的分子或离子选择性的吸收某种颜色的光所引起的。如果各种颜色的光透过程度相同,这种物质就是

(一)单光束分光光度计

原理:由光源(钨丝灯或氢灯)发出的光线由反射镜反射,使光线经狭缝的下半部,经准光镜进入单色器棱镜色散底,由准光镜将光聚焦于狭缝上半部而射出,经液槽照射于光电管上。

(二)双光束分光光度计


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