分光光度法精品课件

1、分光光度法第1页，共17页，2022年，5月20日，9点45分，星期一一、概述 分光光度法又叫吸光光度法，是测定微量组分最常用的方法，它是在比色分析的基础上发展起来的。本章着重介绍分光光度法的基本原理、显色反应及其影响因素和分光光度法测定条件的选择，并介绍几种常见的分光光度计的结构原理和使用方法。第2页，共17页，2022年，5月20日，9点45分，星期一二、基本原理 物质呈现的颜色与光有着密切的关系。出于物质结构性质的不同，物质对光的吸收、透过、反射情况也就不同，因而会呈现出不同的颜色。对于透明物质来说，若可见光波都能透过，则这种物质为无色；如果只能透过某一部分光波，其它光波被吸收，则这种物

2、质呈现透射波长光的颜色；如果只吸收了某一部分光波，这种物质则呈现它吸收光波的互补色。第3页，共17页，2022年，5月20日，9点45分，星期一对于不透明的物质来说，主要是吸收与反射的问题。如果白光照射到菜物质上，这种物质不吸收任何光波而全部反射回去，则这种物质为白色，如果某物质能吸收全部可见光波，则这种物质呈黑色；如果某物质不吸收红光而将红光反射回去，则这种物质呈现红色。分光光度法主要是通过各种溶液对光的选择性吸收来测定物质的含量，而溶液呈现的颜色是溶液选择性吸收光颜色的互补色。例如当一束白光通过KMnO4溶液时，绿色光被溶液选择吸收，其它颜色的色光均两两互补，透过的色光只剩下紫色，所以KM

3、nO4溶液呈现紫色。第4页，共17页，2022年，5月20日，9点45分，星期一 实践证明，当一束单色光通过含有吸光物质的溶液后，溶液的吸光度与溶液的浓度及液层的厚度成正比，这就是朗伯比耳定律(有时亦简称比耳定律)，其数学表达式为第5页，共17页，2022年，5月20日，9点45分，星期一三、分析方法（一）目视比色法（二）光电比色法第6页，共17页，2022年，5月20日，9点45分，星期一四、特点 分光光度法除有比色法的特点(灵敏度高，准确度较高，应用广泛，操作简便快速等)外。还只有如下特点：（一）由于入射光足纯度较高(即波长范围较窄)的单色光，因此，用分光光度法可以得到十分精确细致的吸收曲

4、线。 通过选择最合适的波长进行测定，可位偏离朗伯比I耳定律的情况大为减小，标准曲线直线部分的范围更大，可测量的浓度范明也就更大。第7页，共17页，2022年，5月20日，9点45分，星期一 (二)出于可以任意选取某种波长的单色光，故在一定条件利用吸光度的加和性，可以同时测定溶液中两种或两种以上的组分，必事先进行分离。假定溶液中同时存在两种组分x和y,它们有如下两种情况： 吸收曲线不重叠，1-5所示，或至少可能找到某一波长时x有吸收而y不吸收，在另一波长时，y吸收而x不吸收，如图l一6所示，则可分别在波长1和2时，测定组分，初xy相互不产生干扰。第8页，共17页，2022年，5月20日，9点45

5、分，星期一第9页，共17页，2022年，5月20日，9点45分，星期一五、分光光度计设计 分光光度法应用的显色反应。按反应类型来说，主要有氧化还原反应和配位反应两大类，而配位反应是最常用的。对于显色反应，一般应满足以下要求： (一)选择性好，干扰少或干扰容易消除。 (二)灵敏度足够高。分光光度法一般用于测定微量组分，所以一般选择生成有色化合物的摩尔吸光系数高的显色反应。不过，灵敏度高的反应选择性不一定好故应全面考虑。对于高含量组分的测定，不一定选用最灵敏的显色反应。第10页，共17页，2022年，5月20日，9点45分，星期一(三)有色化合物的组成恒定，符合一定的化学式。(四)有色化合物的化学

6、性质应足够稳定，至少保证在测量过程小溶液的吸光度变化不大。这就要求有色化台物不易受环境条件的影响，如日光照射，空气中的氧和二氧化碳作用等。(五)有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大。这样，显色时颜色变化明显，而且在这种情况下，试剂空白一般较小。一般要求有色化合物与显色剂的最大吸收波长之差大于60nm。第11页，共17页，2022年，5月20日，9点45分，星期一二、影响显色反应的因素(一)显色剂的用量 为了保证显色反应尽可能地进行完全，一般需要加入过且的显色剂。但显色剂不是愈多愈好，有时可能会引起副反应。在实际工作中，通常根据实验结果来确定显色剂的用量。第12页，共17页，2022年，5月20

7、日，9点45分，星期一 (二)溶液的酸度 酸度对显包反应主要有以下方面的影响。 1酸度影响有色配合物的配位平衡显色剂有些是有机弱酸，其与金属离子的作用可用下式表示： 根据平衡移动的原理，增大溶液的酸度，平衡向左移动对显色反应不利。第13页，共17页，2022年，5月20日，9点45分，星期一 2.酸度影响测定金属离子的存在状念 大部分金属离子很容易水解，当溶液的酸度降低时，它们在水溶液中除了以简单的金属离子形式存在之外还可能形成一系列复杂的配位离子。会生成沉淀，则会使显色反应无法进行，第14页，共17页，2022年，5月20日，9点45分，星期一 (三)显色温度 在一般情况下、显色反应大多在室温下进行但有些显色反应必需加热至一定温度才能完成。又有很多有色化合物在温度较高时容易分解，应加以注意。第15页，共17页，2022年，5月20日，9点45分，星期一 (四)显色时间 有些显色反应瞬间完成，并且溶液颜色在较长时间内保持不变，有些显色反应虽能迅速完成，但有色络合物的颜色很快就会除去；有些显色反应进行缓慢，溶液颜色需经一段时间后才能稳定。因此应根据实际情况，确定在最合适