仪器分析第2章

1、仪器分析第2章第第2章章 吸光光度法吸光光度法一一 物质对光的选择性吸收物质对光的选择性吸收(stop)二二 最大吸收波长的选择最大吸收波长的选择max 邻菲罗啉邻菲罗啉- Fe- Fe2+2+溶液的吸收曲线溶液的吸收曲线 6 ）生成的络合物对不同）生成的络合物对不同的光的光 吸收程度不同吸收程度不同）不论）不论Fe2+的浓度如何，最大吸的浓度如何，最大吸 收波长收波长max不变不变400510600A3）在）在max，测量的灵敏度和准确，测量的灵敏度和准确 度最高度最高AAAA仪器分析第2章bcIIlgTlgA0 第第2章章 吸光光度法吸光光度法仪器分析第2章一、朗伯比尔定律一、朗伯比尔定律

2、(Lambert-Beer law)入射光的强度入射光的强度bSII0透射光的强度透射光的强度dndSSdSIdIxx ,SdnIdIxx 第第2章章 吸光光度法吸光光度法2-3 2-3 光吸收的的基本定律光吸收的的基本定律( (Basic law of light adsorption) )仪器分析第2章00TTIIII ，即即光光度度实实质质代代表表有有色色溶溶液液的的透透SnIISdnIdInIIxx 000lnVnbII303.2lg0 bcbcII 303.21002.6lg200摩尔吸光系数，仅与有色溶液的性质以及入射光波长有关摩尔吸光系数，仅与有色溶液的性质以及入射光波长有关II

3、II00lgAAlg ，即即光光度度实实质质代代表表有有色色溶溶液液的的吸吸讨论：讨论：T1lglgTlgIIlgAA00 IIT的的关关系系：和和第第2章章 吸光光度法吸光光度法仪器分析第2章的物理意义：摩尔吸光系数，液层厚度为的物理意义：摩尔吸光系数，液层厚度为1 cm，浓度为，浓度为1 mol/L时溶液的吸光度；单位时溶液的吸光度；单位 L/cm. mol；仅与溶液的性质以及入射光的波长有关，而与溶液的浓度无关；它代表有色溶液反应的灵敏程度；仅与溶液的性质以及入射光的波长有关，而与溶液的浓度无关；它代表有色溶液反应的灵敏程度；通常在通常在103105之间。之间。 与与a的关系：的关系：

4、=aM例例 在在max=508 nm，b=2 cm下测定下测定C=500 g/L，Fe2+与邻菲罗啉生成的橙色络合物的吸光度与邻菲罗啉生成的橙色络合物的吸光度A=0.20，计算表观摩尔吸光系数计算表观摩尔吸光系数和吸光系数和吸光系数a a？第第2章章 吸光光度法吸光光度法 总总 0 0 0 00 0总总I II II II II II I 二、偏离朗伯比尔定律的原因二、偏离朗伯比尔定律的原因1、单色光不纯引起的偏离、单色光不纯引起的偏离入射光的总强度入射光的总强度透射光的总强度透射光的总强度10II1010I10I)bc-(bcbcbc总OI仪器分析第2章第第2章章 吸光光度法吸光光度法复合光

5、对朗伯比尔定律的影响复合光对朗伯比尔定律的影响AA)II(lg10IIlgbcII10II10lgIIIIlgIIlgA1bc)(bc)(bc000 ）（）（）（总总总总总总谱带谱带B谱带谱带A谱带谱带A作入射光作入射光谱带谱带B作入射光作入射光仪器分析第2章第第2章章 吸光光度法吸光光度法2-4 比色分析的方法和仪器比色分析的方法和仪器2、化学因素引起的偏离、化学因素引起的偏离最灵敏、最准确最灵敏、最准确分分 类类 目视比色法目视比色法分光光度法分光光度法1、目视比色法、目视比色法12345670 mL1 mL2 mL3 mL4 mL5 mL6 mL比色分析法比色分析法仪器分析第2章第第2章

6、章 吸光光度法吸光光度法2、光电比色及分光光度计、光电比色及分光光度计目视目视光光 源源比色计比色计单色器单色器比色池比色池检测系统检测系统比色计：滤光片比色计：滤光片分光光度计：棱镜或光栅分光光度计：棱镜或光栅仪器分析第2章仪器分析第2章分光光度计内部光的传播途径分光光度计内部光的传播途径仪器分析第2章谱析通用谱析通用TU-1901 TU-1901 紫外分光光度计紫外分光光度计第第2章章 吸光光度法吸光光度法上海光谱上海光谱SP-752SP-752 紫外分光光度计紫外分光光度计仪器分析第2章第第2章章 吸光光度法吸光光度法检测系统检测系统光光 源源单色器单色器吸收池吸收池612 V钨丝灯；钨

7、丝灯；稳压电源。稳压电源。滤光片、棱滤光片、棱镜、光栅镜、光栅光学玻璃、光学玻璃、石英玻璃石英玻璃光电转换装光电转换装置、检流计置、检流计1、光、光 源源要求：要求：1）能发出）能发出400750 nm的可见光的可见光2）光源发出的光要有足够的强度和稳定性）光源发出的光要有足够的强度和稳定性2、单色器、单色器（1）滤光片）滤光片二、主要部件作用原理二、主要部件作用原理仪器分析第2章第第2章章 吸光光度法吸光光度法CD半宽度：最大透光度一半半宽度：最大透光度一半处曲线的宽度，一般约为处曲线的宽度，一般约为3030100 nm100 nm。红红青青绿绿紫紫黄黄蓝蓝橙橙青蓝青蓝选择原则：滤光片最大透

8、选择原则：滤光片最大透光应是有色溶液最大吸收光应是有色溶液最大吸收的光。的光。仪器分析第2章第第2章章 吸光光度法吸光光度法（2）棱）棱 镜镜12 3法线法线123321棱镜的单色性远优于滤光片，其半宽度约为棱镜的单色性远优于滤光片，其半宽度约为510 nm；玻璃棱镜：玻璃棱镜：400750 nm的可见光；的可见光；石英棱镜：石英棱镜：400 nm以下的紫外光。以下的紫外光。仪器分析第2章第第2章章 吸光光度法吸光光度法（3）光）光 栅栅波长越短，衍射角越小，光谱越靠近波长越短，衍射角越小，光谱越靠近0级光谱；级光谱；玻璃光栅：玻璃光栅：400750 nm的可见光；的可见光；石英光栅：石英光栅

9、：400 nm以下的紫外光。以下的紫外光。1 cm10000 nsind 光程差光程差光谱级数光谱级数:0,1, 2, .入射波长入射波长仪器分析第2章第第2章章 吸光光度法吸光光度法3、检测系统、检测系统（1）光电转换器）光电转换器Fe、Al、Cu片（片（+）Se、SiAu、Ag（）（）e优点：廉价、坚固耐用；优点：廉价、坚固耐用；缺点：内阻小，电流不宜放大；缺点：内阻小，电流不宜放大；光敏阴极：碱金属、碱金属氧化物光敏阴极：碱金属、碱金属氧化物阳极阳极直流直流放大放大检检流流计计直流电压直流电压（90 V）特点：内阻大，电流小，应接直流放大器特点：内阻大，电流小，应接直流放大器仪器分析第2

10、章第第2章章 吸光光度法吸光光度法（2）检流计）检流计T%A光点反射式检流计光点反射式检流计仪器分析第2章2-5 显色反应及显色条件显色反应及显色条件分类分类无机显色剂无机显色剂有机显色剂：生色基团有机显色剂：生色基团+助色基团助色基团第第2章章 吸光光度法吸光光度法一一 对显色反应的要求对显色反应的要求1）选择性高；）选择性高；2）灵敏度高；）灵敏度高；3）生成的有色物组成要稳定；）生成的有色物组成要稳定；4）显色剂本身与显色剂与被测离子生成的有色化合物颜色要有明显差别；）显色剂本身与显色剂与被测离子生成的有色化合物颜色要有明显差别；二二 显色剂显色剂仪器分析第2章三、显色反应条件的选择三、

11、显色反应条件的选择1、显色剂用量；、显色剂用量；2、pH的影响；的影响；3、温度的影响；、温度的影响；4、时间的影响；、时间的影响；5、干扰离子的消除：控制酸度、加掩蔽剂、预分离、选择、干扰离子的消除：控制酸度、加掩蔽剂、预分离、选择max。第第2章章 吸光光度法吸光光度法2-6 光度测量条件的选择光度测量条件的选择一一 入射光波长的选择入射光波长的选择仪器分析第2章结论：选择最大吸光度结论：选择最大吸光度A对应的波长对应的波长max作入射波作入射波长，可确保测量的高灵敏长，可确保测量的高灵敏度，以及高的准确度。度，以及高的准确度。图图 邻菲罗啉邻菲罗啉- Fe- Fe2+2+溶液的吸收曲线溶

12、液的吸收曲线400510600A第第2章章 吸光光度法吸光光度法仪器分析第2章附附加加试试剂剂AAAAARMMR M+RMR第第2章章 吸光光度法吸光光度法仪器分析第2章附附加加试试剂剂AAAAARMMR 仪器分析第2章)1(bcTlgA )2(TlgTdT434.0cdcAdA 仪器分析第2章dTdA= -0.434= bdcTTTdTcdcAdAlg434.0 = 0.5%第第2章章 吸光光度法吸光光度法bcTTAbcTA ln434. 0303. 2lnlg仪器分析第2章 仪器分析第2章2-5 2-5 分光光度法的应用分光光度法的应用二、高组分含量的测定二、高组分含量的测定示差分光光度法

13、示差分光光度法一、微量组分含量的测定一、微量组分含量的测定普通分光光度法普通分光光度法1、绘制吸收曲线找出、绘制吸收曲线找出max注意：每改变一次波长测量相关参数时，必须用参比溶液重新调零。注意：每改变一次波长测量相关参数时，必须用参比溶液重新调零。2、绘制标准或工作曲线、绘制标准或工作曲线注意：每测一个数据点，无须用参比溶液重新调零。注意：每测一个数据点，无须用参比溶液重新调零。区别区别普通法：空白试液作参比。普通法：空白试液作参比。示差法：比待测溶液浓度稍低的已知标准溶液作参比。示差法：比待测溶液浓度稍低的已知标准溶液作参比。第第2章章 吸光光度法吸光光度法仪器分析第2章020 %40 %

14、60 %80 %100 %020 %40 %60 %80 %100 %T %srrxxTTTTcclg434.0 标尺扩展后试样透光度的读数标尺扩展后试样透光度的读数普通分光光度法测量参比液的透光度普通分光光度法测量参比液的透光度= 0.5%第第2章章 吸光光度法吸光光度法仪器分析第2章第第2章章 吸光光度法吸光光度法0204060801001.02.03.04.0Tr%C/C10d40c80b100a结论：示差法测量的相对结论：示差法测量的相对 误差，还随选用参误差，还随选用参 比液的浓度的增加比液的浓度的增加 而减小。而减小。仪器分析第2章三、络合物的组成及稳定常数的测定三、络合物的组成及

15、稳定常数的测定第第2章章 吸光光度法吸光光度法 1 摩尔比法测定络合物的组成摩尔比法测定络合物的组成nMRnRM 金属离子金属离子络合体络合体062345R/Fe3+A结论：曲线拐点所对应的结论：曲线拐点所对应的 R/Fe3+摩尔摩尔 比及为络合物的配比及为络合物的配 位数。位数。仪器分析第2章第第2章章 吸光光度法吸光光度法nMRnRM )1(RM/MRka )3(MRRC)2(MRMCRM 2 络合物稳定常数的测定络合物稳定常数的测定)4(bMRAMR M0MMM0CACA 步骤：步骤：1）根据）根据M、R的用量计算出的用量计算出CM和和CR，测定，测定A值；值；2）取一定量）取一定量M，

16、加过量，加过量R测定测定A0值；算出值；算出mrmr；3）由（）由（4）式求平衡时的）式求平衡时的MR；4）由（）由（2）式求平衡时的）式求平衡时的M；5）由（）由（3）式求）式求 R6）由（）由（1）式求平衡时的）式求平衡时的ka仪器分析第2章本章作业：计算题（本章作业：计算题（P268-P271 ）：）：2，4，5，6，10；本章复习题：本章复习题：1）分光光度计测量的波长范围？）分光光度计测量的波长范围？2）比色分析利用光的什麽性质？）比色分析利用光的什麽性质？3）为什麽用）为什麽用max？如何选择？在测定吸收曲线，每测一点是否要用参比液重新？如何选择？在测定吸收曲线，每测一点是否要用参