第六章吸光光度法解析.ppt

第六章吸光光度法,6.1吸光光度法的基本原理,6.1.1光的基本性质6.1.2物质对光的吸收6.1.3吸光光度法的特点,6.3吸光分析法的方法与仪器简介6.3.1目视比色法6.3.2吸光分析法,6.2分光光度法的基本原理6.2.1光吸收的基本定律6.2.2吸光光度法的灵敏度,6.4显色反应,6.4.1显色剂的选择6.4.2显色条件的选择,6.5光度测量的条件选择,6.5.1测量波长的选择6.5.2待测溶液吸光度范围的选择6.5.3参比液的选择,6.6光度分析法的误差,6.6.1偏离朗伯-比耳定律6.6.2吸光度测量的误差,6.7吸光光度法应用简介,6.7.1微量组分的测定6.7.2示差光度法6.7.3络合物组成及稳定常数的测定,6.1吸光光度法的基本原理,6.1.1光的基本性质,吸光光度法是基于物质对光选择性吸收的特性而建立的分析方法。可分为比色法和分光光度法。,1.光的电磁波性质,2.光的波粒二象性,波动性,粒子性,E,光的折射,光的衍射,光的偏振,光的干涉,光电效应,一定波长的光具有一定的能量。,3.单色光、复合光、光的互补,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,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。,6.1.2物质对光的吸收,1.物质的颜色与光的关系,完全吸收,完全透过,吸收黄色光,光作用于物质时，物质吸收了可见光，而显示出特征的颜色，这一过程与物质的性质及光的性质有关。,物质对光的吸收满足Plank条件,2.光吸收的原理,如测量某种物质对不同波长单色光的吸收程度，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，可得到一条曲线，称为吸收曲线或吸收光谱。,纯电子能态间跃迁,分子内电子跃迁,带状光谱,锐线光谱,（1）原子吸收：原子的外层电子选择性地吸收某些波长的电磁波而引起的（锐线光谱）,（2）分子吸收：电子能级跃迁而产生的吸收光谱（带状光谱）,3.定性分析与定量分析的基础,1、定性分析基础,2、定量分析基础,物质对光的选择吸收吸收曲线的形状最大吸收波长波峰的个数,在一定的实验条件下，某物质对光的吸收与物质的浓度成正比，其吸收曲线的形状不会改变，max也不会改变。,6.1.3吸光光度法的特点,较高的灵敏度适当的准确度；(2%-5%)应用范围广；简便，易于操作；,6.2分光光度法的基本原理,6.2.1光吸收的基本定律,当一束强度为I0的平行单色光照射到均匀而非散射的溶液时，光的一部分(其强度为Ia)被吸收，一部分(其强度为It)透过溶液，一部分(其强度为Ir)被器皿的表面所反射，则I0=Ia+It+Ir,1.透光率（透射比）Transmittance,透光率定义：,T取值为0.0%100.0%,光的反射损失Ir主要决定于器皿的材料、形状、大小和溶液的性质。在相同条件下，这些因素是固定的，而且反射损失的量很小，故Ir一般可忽略不计，则上式可简化为:I0=Ia+It,2.吸光度（A）：表示物质对光的吸收程度，其值为透光度的负对数，即：,吸光度也叫做消光度E或光密度D，吸光度越大表明相应物质对光的吸收程度就越大。,3.Lambert-Beer定律，即：保持入色光波长不变，溶液对光的吸收只与溶液浓度和液层厚度有关,K：比例常数，与吸光物质性质，入射光波长及温度，溶剂性质有关,式中，为摩尔吸光系数，其单位是,当b的单位是cm；c的单位是molL-1时，可表示如下：,吸光度与透光率,T：透光率,A：吸光度,T,T=0.0%,A=,T=100.0%,A=0.0,A=0.434,T=36.8%,1Lamber-Beer定律的适用条件（前提）入射光为单色光吸光质点的形式不变溶液是稀溶液,2该定律适用于固体、液体和气体样品,3.吸光度的加合性,（1）在同一波长下，不同物质的吸收（2）在不同波长下，同一物质的吸收,=1.1104,物理意义是：当溶液浓度为1mol/L，且光程为1cm时的吸光度。,灵敏度的表示方法,1、摩尔吸光系数,6.2.2吸光光度法的灵敏度,2.摩尔吸光系数的讨论（1）吸收物质在一定波长和溶剂，温度条件下的特征常数（2）不随浓度c和光程长度b的改变而改变。（3）对同一种待测物质，不同的方法具有不同的，表明具有不同的灵敏度。例：分光光度法测铜铜试剂法测Cu426=1.28104Lmol-1cm-1双硫腙法测Cu495=1.58105Lmol-1cm-1,（4）同一吸收物质在不同波长下的值是不同的。在最大吸收波长max处的摩尔吸光系数，常以max表示。max表明了该吸收物质最大限度的吸光能力，也反映了光度法测定该物质可能达到的最大灵敏度。（5）max越大表明该物质的吸光能力越强，用光度法测定该物质的灵敏度越高。105：超高灵敏；=(610）104：高灵敏；=(26）104：中等灵敏；10-2molL-1时，吸光质点间可能发生缔合等相互作用，直接影响了对光的吸收。朗伯-比耳定律只适用于稀溶液。溶液中存在着离解、聚合、互变异构、配合物的形成等化学平衡时，使吸光质点的浓度发生变化，影响吸光度。,（三）工作曲线不过原点存在系统误差：吸收池不完全一样；参比溶液选择不当等。,6.7吸光光度法应用,6.7.1微量组分的测定,1、单组分的测定（标准曲线法）纯物质或共存物质不干扰在选择的实验条件下分别测量一系列不同含量的标准溶液的吸光度，以待测组分的含量为横坐标，吸光度为纵坐标做图，得到工作曲线,6.7.2示差光度法,常规法以空白溶剂为参比,示差法以浓度为Cs的标准溶液为参比,测得的吸光度相当于普通法中待测溶液与标准溶液的吸光度之差。,示差法测得的吸光度与c呈直线关系。由标准曲线上查得相应的c值，则待测溶液浓度cx：cx=cs+c,（CxCs）适宜高浓度的测定,示差法标尺扩展原理普通法：cs的T=10%；cx的T=5%示差法：cs做参比，调T=100%则：cx的T=50%；标尺扩展10倍,设有一元弱酸HB，按下式离解：HB=H+B-Ka=B-H+/HB配制三种分析浓度c=HB+B-相等而pH不同的溶液。第一种此时溶液中HB与B-共存，用1cm的吸收池在某一定的波长下，测量其吸光度：,6.7.3酸碱离解常数的测定,第二种溶液是酸性溶液，此时弱酸几乎全部以HB型体存在，在上述波长下测得吸光度第三种溶液是碱性溶液，此时弱酸几乎全部以B-型体存在，在上述波长下测得吸光度,将上各式整理得：,6.1了解分子对光的吸收与溶液颜色的关系。吸收曲线定性分析的基础。定量分析的基础朗伯-比尔定律：A=bc=-lgT式中各参数的物理意义，定量计算,比尔定律的适用条件。6.2了解目视比色法、分光光度法的特点，分光光度计的基本部件。6.3灵敏度的表示摩尔吸光系数的意义和计算，准确度