吸光光度法简介课件

AnalyticalChemistry吸光光度法简介第七章第七章AnalyticalChemistry吸光光度法简介第七7.1吸光光度法的基本原理7.1.1光的基本性质7.1.2物质对光的吸收7.1.3溶液的吸光定律7.2吸光分析法的方法与仪器简介7.2.1吸光分析的几种方法7.2.2吸光分析法的仪器简介要点归纳7.1吸光光度法的基本原理7.1.1光的基本性质7.7.3吸光光度法的灵敏度与准确度7.3.1灵敏度的表示方法7.3.2影响准确度的因素7.3.3测量条件的选择7.4吸光光度法分析条件的选择7.4.1酸度的选择7.4.2显色剂用量的选择7.4.3其它条件的选择7.3吸光光度法的灵敏度与准确度7.3.1灵敏度的表7.5吸光光度法应用简介7.5.1微量组分的测定7.5.2示差光度法7.5.3光度滴定法7.5.4络合物组成及稳定常数的测定7.5.5弱酸弱碱离解常数的测定7.5.6双波长分光光度法7.5.7导数分光光度法7.5吸光光度法应用简介7.5.1微量组分的测定7.1.1光的基本性质吸光光度法是基于被测物质的分子对光具有选择吸收的特性而建立的分析方法。光的电磁波性质射线x射线紫外光红外光微波无线电波10-2nm10nm102nm104nm0.1cm10cm103cm105cm可见光7.1.1光的基本性质吸光光度法是基于被测物质的分子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E：光子的能量（J,焦耳）：光子的频率（Hz,赫兹）

：光子的波长（cm）c：光速（2.99791010cm.s-1）h：Plank常数（6.625610-34J.s焦耳.秒）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。蓝黄紫红绿紫黄绿绿蓝橙红蓝绿单色光、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7.1.2物质对光的吸收物质的颜色与光的关系完全吸收完全透过吸收黄色光光谱示意表观现象示意复合光7.1.2物质对光的吸收物质的颜色与光的关系完全吸收完全吸收光谱光作用于物质时，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。分子基态的电子组态物质对光的吸收物质对光的吸收满足Plank条件hS2S1S0S3E2E0E1E3hhh吸收光谱光作用于物质时，物质吸收了可见光，而显示出特征的颜色分子基态的电子组态1、用原子轨道线性组合法产生出各个分子轨道；2、把电子加到每个分子轨道中去，在每个分子轨道中最多加进两个电子（Pauli原理），由此产生分子的电子组态；3、把电子对加到最低能量轨道中去（建造原理），从而产生最低能量的电子组态（基态电子组态）例：甲醛的分子轨道最高占有分子轨道最低空轨道电子基态分子基态的电子组态1、用原子轨道线性组合法产生出各个分子轨道电子跃迁与电子激发态甲醛的电子基态′S2S1S0T2T1电子跃迁类型最低激发态和基态的电子组态最低激发态和基态的电子态电子多重态电子跃迁与电子激发态甲醛的电子基态′S2S1S0T2T1电子的多重态h+单重态（自旋配对）电子跃迁激发单重态（自旋配对）电子跃迁和自旋翻转h+单重态（自旋配对）三重态（自旋平行）电子的多重态h+单重态电子跃迁激发单重态电子跃迁和吸收光谱AbsorptionSpectrum纯电子能态间跃迁S2S1S0S3hE2E0E1E3S2S1S0hAhhh分子内电子跃迁带状光谱锐线光谱A吸收光谱AbsorptionSpectrum纯电子能物质对光的选择吸收Selectedabsorption物质的电子结构不同，所能吸收光的波长也不同，这就构成了物质对光的选择吸收基础。例：A物质B物质同理，得：1ev=1.610-19J.物质对光的选择吸收Selectedabsorption物吸收光谱的获得

AbsorptionSpectra测量某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（A）为纵坐标，绘制吸光度随波长的变化可得一曲线，此曲线即为吸收光谱。(a)(b)(c)(d)220240260280

nm

A0000(a)联苯（己烷溶剂）；一些典型的紫外光谱(b)苯（己烷溶剂）；(c)苯蒸汽；(d)Na蒸汽。吸收光谱的获得

AbsorptionSpectra测量某物定性分析与定量分析的基础定性分析基础定量分析基础物质对光的选择吸收ABA在一定的实验条件下，物质对光的吸收与物质的浓度成正比。AC增大定性分析与定量分析的基础定性分析基础定量分析基础物质对光的选7.1.3溶液的吸光定律透光率（透射比）Transmittance透光率定义：T取值为0.0%~100.0%全部吸收T=0.0%全部透射T=100.0%入射光I0透射光It7.1.3溶液的吸光定律透光率（透射比）Transm吸收定律的推导Lambert–BeerLawI0dbbItII-dIdI∝NIN：薄层中的吸光粒子数N=N0cdSdbN0

：阿伏加德罗常数

dS：捕获面积，薄层中被光照射的面积。c：吸光溶液的浓度N=k’

cdb故dI∝NI=Ik’

cdbdI=-Ik

cdb,dI/I=-k

cdb积分得或得吸收定律的推导Lambert–BeerLawI0db吸光度与透光率AbsorbanceandtransmittanceT：透光率A：吸光度1.00.50ACA100500T%TT=0.0%A=∞T=100.0%A=0.0A=0.434T=36.8%吸光度与透光率Absorbanceandtransm吸光系数Absorptivityb

：吸光液层的厚度，光程，cmc：吸光物质的浓度，g/L,mol/LK：比例常数入射光波长物质的性质温度取值与浓度的单位相关c：mol/LK

摩尔吸光系数，L·mol–1·cm-1c：g/LK

a吸光系数，L·g–1·cm-1c：g/100mLK

比吸光系数相互关系MolarAbsorptivityAbsorptivitySpecificextinctioncoefficient吸光系数Absorptivityb：吸光液层的厚度，光程吸收定律与吸收光谱的关系AC吸光定律A或吸收光谱AC

max吸收定律与吸收光谱的关系AC吸光定律A或吸收光谱AC吸光的加合性多组分体系中，如果各组分之间无相互作用，其吸光度具有加合性，即对吸收定律偏离AC主要原因非单色光吸光质点的相互作用吸光的加合性多组分体系中，如果各组分之间无相互作用，其吸光度非单色光引起的对吸光定律的偏离设入射光由1

和2

两种波长组成，溶液的吸光质点对两种波长的光的吸收均遵从吸收定律121+2或或非单色光引起的对吸光定律的偏离设入射光由1和2两非单色光引起的对吸光定律的偏离对吸收光谱而言，b和c固定，反映了随波长变化的情况，单一波长，固定；不同波长，不同。因此，非单色光将导致对吸光定律的偏离。A或12在实际工作中，入射光通常具有一定的带通。为了避免非单色光带来的影响，一般选用峰值波长进行测定。1对应的1较小2对应的2较大选用峰值波长，也可以得到较高的灵敏度。非单色光引起的对吸光定律的偏离对吸收光谱而言，b和c固吸光质点间相互作用引起的对吸光定律的偏离质点间的静电作用质点间的缔合作用质点间的化学反应吸光质点间相互作用引起的对吸光定律的偏离质点间的静电作用质点7.2.1吸光分析的几种方法目视比色法标准系列未知样品特点利用自然光比较吸收光的互补色光准确度低（半定量）不可分辨多组分方法简便，灵敏度高7.2.1吸光分析的几种方法目视比色法标准系列未知样品特光电比色法分光光度法（紫外-可见分光光度法）UV-VISUltravioletVisualSpectroscopy0.575光源单色器吸收池检测器显示I0It参比样品入射光I0透射光It请注意与定义比较未考虑吸收池和溶剂对光子的作用光电比色法分光光度法（紫外-可见分光光度法）UV-VISUl7.2.2吸光分析法的仪器简介紫外-可见分光光度计组件光源单色器样品池检测器信号输出氢灯，氘灯，185~350nm；卤钨灯，250~2000nm.基本要求：光源强，能量分布均匀，稳定作用：将复合光色散成单色光棱镜光栅玻璃，350~2500nm,石英，185~4500nm平面透射光栅，反射光栅玻璃，光学玻璃，石英作用：将光信号转换为电信号，并放大光电管，光电倍增管，光电二极管，光导摄像管（多道分析器）表头、记录仪、屏幕、数字显示7.2.2吸光分析法的仪器简介紫外-可见分光光度计组件光单波长单光束分光光度计0.575光源单色器吸收池检测器显示单波长单光束分光光度计0.575光源单色器吸收池检测器显示单波长双光束分光光度计比值光源单色器吸收池检测器显示光束分裂器单波长双光束分光光度计比值光源单色器吸收池检测器显示光束分裂吸光光度法简