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第七章 吸光光度分析法

1. 吸光光度法的基本原理 1.1 光学概论 （ 1 ）基本概念 电磁波谱 ：电磁辐射按波长顺序排列，称 ~ 。. 第七章 吸光光度分析法. γ 射线→ X 射线→紫外光→可见光 →红外光→微波→无线电波. 高能辐射区 γ 射线 能量最高，来源于核能级跃迁 χ 射线 来自内层电子能级的跃迁 光学光谱区 紫外光 来自原子和分子外层电子能级的跃迁 可见光 红外光 来自分子振动和转动能级的跃迁

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第七章 吸光光度分析法

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Presentation Transcript

  1. 1.吸光光度法的基本原理 1.1光学概论 （1）基本概念 电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列，称~。 第七章 吸光光度分析法 γ射线→ X 射线→紫外光→可见光 →红外光→微波→无线电波

  2. 高能辐射区 γ射线 能量最高，来源于核能级跃迁 χ射线 来自内层电子能级的跃迁 光学光谱区 紫外光 来自原子和分子外层电子能级的跃迁 可见光 红外光 来自分子振动和转动能级的跃迁 波谱区 微波 来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁 无线电波 来自原子核自旋能级的跃迁

  3. 光谱法：利用物质与电磁辐射作用时，物质内部发生量子化能级跃迁而产生的吸收、发射或散射辐射的强度随波长变化的定性、定量分析方法。光谱法：利用物质与电磁辐射作用时，物质内部发生量子化能级跃迁而产生的吸收、发射或散射辐射的强度随波长变化的定性、定量分析方法。 吸光光度法：基于物质对光的选择性吸收而建立的分析方法称为吸光光度法，包括比色法、可见分光光度法、紫外分光光度法。

  4. 分光光度法：应用分光光度计的分析方法，称为～。分光光度法：应用分光光度计的分析方法，称为～。 可见光：400～750nm的光。 互补色光：能够组成白光的两种光， 如黄色光和蓝色光。

  5. （2）吸收光谱的产生 当物质所吸收的电磁辐射能与该物质的原子核、原子或分子的两个能级间跃迁所需的能量满足△E = hv的关系时，将产生吸收光谱。 M + hv  M* 结论：物质对光具有选择性吸收

  6. 吸收光谱（吸收曲线）：λ~A 即波长～吸光度作图 吸收曲线的作用：是吸光光度法定量分析 时选择测定波长的重要依据。

  7. 1.2Lamber-Beer定律：吸收光谱法 基本定律 （1）Lamber-Beer定律的表达式 假设一束平行单色光通过单一均匀的、非散射的吸光物质时，由实验观察到： （7－1） （7－2）

  8. （2）吸光系数的物理意义 吸光系数越大，物质对光吸收能力↑, 定量测定灵敏度↑→ 定性、定量依据 吸光系数两种表示法： （3）吸光度具有加和性 （7－3）

  9. 讨论： Lamber-Beer定律的适用条件（前提） 入射光为单色光 溶液是稀溶液 该定律适用于固体、液体和气体样品

  10. 依据Beer定律，A与C关系应为 经过原点的直线 偏离Beer定律的主要因素表现为 以下两个方面 光学因素 化学因素 （4）偏离Beer定律的因素 标准曲线或者工作曲线

  11. Beer定律应用的重要前提——入射光为单色光 照射物质的光经单色器分光后 并非真正单色光 其波长宽度由入射狭缝的宽度 和棱镜或光栅的分辨率决定 为了保证透过光对检测器的响 应，必须保证一定的狭缝宽度 这就使分离出来的光具一定的 谱带宽度 （a）非单色光的影响

  12. 结论： 选择较纯单色光（Δλ↓，单色性↑） 选λmax作为测定波长

  13. Beer定律适用的另一个前提：稀溶液 浓度过高会使C与A关系偏离定律 （b）化学因素

  14. （1）光源：钨灯或卤钨灯——可见光源 （2）单色器：包括狭缝、准直镜、色散元件 棱镜——对不同波长的光折射率不同 色散元件 分出光波长不等距 光栅——衍射和干涉 分出光波长等距 2.分光光度计及其基本部件 结构组成示意图：

  15. 光电池 光电管 光电倍增管 二极管阵列检测器 续前 （3）吸收池（又称比色皿） 玻璃——能吸收UV光，仅适用于可见光区 石英——不能吸收紫外光，适用于紫外和可见光区 • 要求：匹配性（对光的吸收和反射应一致） （4）检测系统将光信号转变为电信号的装置

  16. 单光束分光光度计： 特点： 使用时来回拉动吸收池 →移动误差 对光源要求高 比色池配对 类型：

  17. 双光束分光光度计： 特点： 不用拉动吸收池，可以减小移动误差 对光源要求不高 可以自动扫描吸收光谱 续前

  18. 双波长分光光度计 特点： 利用吸光度差值定量 消除干扰和吸收池不匹配引起的误差 续前

  19. 3.显色反应及显色条件的选择 3.1显色反应的选择 分类：配位反应和氧化还原反应 （1）灵敏度高 （2）选择性好 （3）显色剂在测定波长处无明显吸收 3.2显色条件的选择

  20. （1）显色剂用量 （2）酸度 （3）显色温度 （4）显色时间 （5）干扰的消除 3.3显色剂：无机和有机显色剂 概念：生色团；红移。

  21. 4．吸光度测量的条件选择 4.1测量波长的选择 4.2参比溶液的选择

  22. 注：采用空白对比消除因溶剂和容器的吸收、光的散射和界面反射等因素对透光率的干扰注：采用空白对比消除因溶剂和容器的吸收、光的散射和界面反射等因素对透光率的干扰 4.3 吸光度读数范围的选择 （7－4） A= 0.2~0.7

  23. 5．吸光度光度法的应用 5.1高含量组分的测定——示差法 （7－5）

  24. 5.2 多组分分析 （1）两组分吸收光谱不重叠（互不干扰） 两组分在各自λmax下不重叠→分别按单组分定量

  25. （2）两组分吸收光谱部分重叠 λ1→测A1→b组分不干扰→可按单组分定量测Ca λ2→测A2→a组分干扰→不能按单组分定量测Cb

  26. 5.3 酸碱离解常数的测定 （7－6） 5.4 配合物组成及其稳定常数的测定 摩尔比法（又称饱和法） 5.5双波长分光光度法

  27. 优点：消除了吸收池及参比液所 引起的测量误差 应用： （1）多组分混合物的测定 （2）混浊样品的测定 （3）反应动力学的研究

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