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文档简介
第十章
吸光光度法1第十章
吸光光度法1化学分析法总结酸碱滴定法配位滴定法氧化-还原滴定法沉淀滴定法重量分析法2化学分析法总结酸碱滴定法2化学分析与仪器分析方法比较化学分析常量组分(>1%),Er0.1%~0.2%依据化学反应,使用玻璃仪器
仪器分析微量组分(<1%),Er1%~5%依据物理或物理化学性质,需要特殊的仪器例:含Fe约0.05%的样品,称0.2g,则m(Fe)≈0.1mg重量法
m(Fe2O3)≈0.14mg,称不准容量法
V(K2Cr2O7)≈0.02mL,测不准光度法结果0.048%~0.052%,满足要求准确度高灵敏度高3化学分析与仪器分析方法比较化学分析仪器分析例:含Fe约0.第一节物质对光的选择吸收一。光的基本性质
c-真空中光速2.99792458×108m/sλ-波长,单位nm
ν-频率,单位:Hz光的传播速度:C=λ×ν光是电磁波,以巨大速度通过空间、不需要任何物质作为传播媒介的一种能量4第一节物质对光的选择吸收一。光的基本性质 c-真空中光磁场向量电场向量传播方向YZX与物质作用5磁场向量电场向量传播方向YZX与物质作用5h-普朗克(Planck)常数6.626×10-34J·s-频率E-光量子具有的能量单位:J(焦耳),eV(电子伏特)光量子,具有能量。6h-普朗克(Planck)常数6.626×10-34J·结论:一定波长的光具有一定的能量,波长越长(频率越低),光量子的能量越低。单色光:具有相同能量(相同波长)的光。混合光:具有不同能量(不同波长)的光复合在一起。电磁波谱的波段如何划分?7结论:一定波长的光具有一定的能量,波长越7
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电磁波谱电磁辐射按波长顺序排列,称~。γ射线→X射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波8高能辐射区γ射线能量最高,来源于核能级跃迁电光学光谱区(真空紫外)远红外中红外近红外可见近紫外远紫外10nm~200nm中层电子200nm
~380nm价电子380nm
~780nm价电子780nm~2.5m分子振动2.5m
~50m分子振动50m
~300m分子转动9光学光谱区(真空紫外)远红外中红外近红外可见近紫外远紫外10光学分析法及其分类1)光学分析法
依据物质发射的电磁辐射或物质与电磁辐射相互作用而建立起来的各种分析法。2)分类:(1)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、发射或散射辐射等电磁辐射的强度随波长变化的定性、定量分析方法
按能量交换方向分吸收光谱法发射光谱法
按作用结果不同分原子光谱→线状光谱分子光谱→带状光谱10光学分析法及其分类1)光学分析法按能量交换方向分(2)非光谱法:利用物质与电磁辐射的相互作用,测定电磁辐射的反射、折射、干涉、衍射和偏振等基本性质变化的分析方法分类:折射法、旋光法、比浊法、χ射线衍射法(3)光谱法与非光谱法的区别:光谱法:内部能级发生变化(波长改变)
原子吸收/发射光谱法:原子外层电子能级跃迁分子吸收/发射光谱法:分子外层电子能级跃迁非光谱法:内部能级不发生变化仅测定电磁辐射性质改变(波长不变)11(2)非光谱法:利用物质与电磁辐射的相互作用,测定电磁辐射二。吸光光度法
灵敏度高:测定下限可达10-5~10-6mol/L,10-4%~10-5%准确度能够满足微量组分的测定要求:相对误差2~5%
操作简便快速应用广泛
吸光光度法是基于被测物质的分子对光具有选择性吸收的特性而建立起来的分析方法。1。特点12二。吸光光度法灵敏度高:测定下限可达10-5~102。溶液中溶质分子对光的吸收/nm颜色互补光400-450紫黄绿450-480蓝黄480-490绿蓝橙490-500蓝绿红500-560绿红紫560-580黄绿紫580-610黄蓝610-650橙绿蓝650-760红蓝绿不同颜色的可见光波长及其互补光132。溶液中溶质分子对光的吸收/nm颜色互补光400-4503。物质对光的选择性吸收及吸收曲线吸收与结构有关。溶液呈现不同的颜色是由溶液中的质点(离子或分子)对不同波长的光具有选择性吸收而引起的。当白光通过某一有色溶液时,该溶液会选择性地吸收某些波长的光而让未被吸收的光透射过,即溶液呈现透射光的颜色,亦即呈现的是它吸收光的互补光的颜色。例如,KMnO4溶液选择吸收了白光中的绿色(500~560nm)光,与绿色光互补的紫色光因未被吸收而透过溶液,所以KMnO4溶液呈现紫色。143。物质对光的选择性吸收及吸收曲线吸收与结构有关。溶液呈现不Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱
(AbsorptionspectraofCr2O72-、MnO4-)400500600700/nm350525545Cr2O72-MnO4-1.00.80.60.40.2Absorbance350440nm15Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱
(Absorption4.吸收光谱产生的原理
物质分子内部六种运动形式:(1)电子相对于原子核的运动Ee;(2)原子核在其平衡位置附近的相对振动Ev;(3)分子本身绕其重心的转动Er;(4)原子的核能En;(5)分子的平动能Et;(6)基团间的内旋转能Ei。在紫外-可见光的照射下,En不变,Et和Ei较小。所以,体系吸收能量而发生跃迁时:
△E=△Ee+△Ev+△Er164.吸收光谱产生的原理物质分子内部六种运动形式:16分子的能级三种能级都是量子化的,且各自具有相应的能量ΔEe(1~20eV)>ΔEv(0.05~1eV)
>ΔEr(0.005~0.05eV)17分子的能级三种能级都是量子化的,且各自具有相应的能量ΔEe(电子能级的跃迁
当用可见光或紫外光照射分子时,价电子可以跃迁产生吸收光谱,在电子能级变化的同时,不可避免地伴随分子振动和转动的能级变化。因此他包含了大量谱线,并由于这些谱线的重叠而成为连续的吸收带。
18电子能级的跃迁当用可见光或紫外光照射分子时,价电子可分子的激发(Excitation)
E=E2-
E1=h
分子结构的复杂性使其对不同波长光的吸收程度不同;用不同波长的单色光照射,测吸收光的程度随光波长的变化—吸收曲线与最大吸收波长
max。
M+h
M*基态激发态
E1△E
E219分子的激发(Excitation)E苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱
(Absorptionspectraofbenzeneandtolueneincyclohexane)苯(254nm)甲苯(262nm)A23025027020苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱
(Absorptionspe第二节光吸收基本定律ItI0bdxII-dIs1.朗伯定律2.比尔定律
A=k2cA=lg(I0/It)=k1b—光程21第二节光吸收基本定律ItI0bdxII-dIs1.朗3。朗伯-比尔定律A
=lg(I0/It)=lg(1/T)
=
kbc1)T-透光率A=kbcA—吸光度b—介质厚度c—浓度K—吸光系数223。朗伯-比尔定律A=lg(I0/It)=lg(12)吸光系数a的单位:L·g-1·cm-1当c的单位用g·L-1表示时,用a表示,
A=abc的单位:L·mol-1·cm-1当c的单位用mol·L-1表示时,用表示.
-摩尔吸光系数
A=bc
当c的单位用g·(100mL)-1表示时,用表示,A=bc,叫做比消光系数232)吸光系数a的单位:L·g-1·cm-1当c的单位用g·3)吸光度(A)、透光率(T)与浓度(c)的关系ATcA=kbc线性关系243)吸光度(A)、透光率(T)与浓度(c)的关系ATcA=k吸光度与光程的关系
A=bc
检测器b样品光源0.22吸光度光源检测器0.00吸光度光源检测器0.44吸光度b样品b样品25吸光度与光程的关系A=bc检测器b样品光源0.22吸光度与浓度的关系
A=bc
吸光度0.00光源检测器
吸光度0.22光源检测器b
吸光度0.44光源检测器b26吸光度与浓度的关系A=bc吸光度0.00光源检测4)摩尔吸光系数()的讨论(1)吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数,可作为定性鉴定的参数;(2)不随浓度c和光程长度b的改变而改变。在温度和波长等条件一定时,ε仅与吸收物质本身的性质有关,与待测物浓度无关;(3)同一吸收物质在不同波长下的ε值是不同的。在最大吸收波长λmax处的摩尔吸光系数,常以εmax表示。εmax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。
274)摩尔吸光系数()的讨论(1)吸收物质在一定波长和溶剂条(4)εmax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。
ε>105:超高灵敏;
ε=(6~10)×104:高灵敏;
ε<2×104:不灵敏。(5)ε在数值上等于浓度为1mol/L、液层厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度。5)朗伯-比尔定律的适用条件1)单色光:
应选用max处或肩峰处测定2)吸光质点形式不变:离解、络合、缔合会破坏线性关系,应控制条件(酸度、浓度、介质等)3)稀溶液:浓度增大,分子之间作用增强28(4)εmax越大表明该物质的吸光能力越强,用光度法测定该物例:亚甲蓝阳离子水溶液的吸收光谱x104(nm)a.6.36×10-6mol/Lb.1.27×10-4mol/Lc.5.97×10-4mol/L亚甲蓝阳离子单体max=660nm二聚体
max=610nm二聚体的生成破坏了A与c的线性关系29例:亚甲蓝阳离子水溶液的吸收光谱x104(nm)a.64朗伯-比尔定律的分析应用01234mg/mlA。。。。*0.80.60.40.20溶液浓度的测定A=bcA~c工作曲线法304朗伯-比尔定律的分析应用0125。吸光度的测量与吸光度的加和性
A=A1+A2+…+An
用参比溶液调T=100%(A=0),再测样品溶液的吸光度,即消除了吸收池对光的吸收、反射,溶剂、试剂对光的吸收等。315。吸光度的测量与吸光度的加和性A=A1+A26。引起偏离朗—比定律的因素1)物理因素非单色光---实际光源为具有一定范围的光。非平行入射光---若入射光不垂直介质不均匀-----溶液不均匀,混浊、胶体等2)化学因素溶液浓度过高化学反应---分子缔合、解离等改变质点个数326。引起偏离朗—比定律的因素32第三节吸光光度法及仪器方便、灵敏,准确度差。常用于限界分析。观察方向1.目视比色法c4c3c2c1c1c2c3c4一。光度分析的几种方法33第三节吸光光度法及仪器方便、灵敏,准确度差。常用于限界2.光电比色法通过滤光片得一窄范围的光(几十nm)光电比色计结构示意图灵敏度和准确度较差342.光电比色法通过滤光片得一窄范围的光(几十nm)光电比色3.吸光光度法和分光光度计光源单色器吸收池检测系统稳压电源分光光度法的基本部件通过棱镜或光栅得到一束近似的单色光.波长可调,故选择性好,准确度高.353.吸光光度法和分光光度计光源单色器吸收池检测系统稳压电源光路示意图36光路示意图36分光光度计内部光的传播途径37分光光度计内部光的传播途径37二。分光光度计的类型38二。分光光度计的类型381.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391.单光束分光光度计特点:39722型分光光度计结构方框图光源吸收池检测系统分光系统显示系统40722型分光光度计结构方框图光源吸收池检测系统分光系统显示系可见分光光度计41可见分光光度计41可见分光光度计42可见分光光度计422.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432.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4紫外-可见分光光度计44紫外-可见分光光度计44U-3400型紫外-可见分光光度计45U-3400型紫外-可见分光光度计453.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463.双波长分光光度计特点:46三。分光光度计的主要部件1.光源:发出所需波长范围内的连续光谱,有足够的光强度,稳定。 可见光区:钨灯,碘钨灯(320~2500nm) 紫外区:氢灯,氘灯(180~375nm)2.单色器:将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置。棱镜:玻璃350~3200nm,石英185~4000nm光栅:波长范围宽,色散均匀,分辨性能好,使用方便47三。分光光度计的主要部件1.光源:发出所需波长范围内的连续
单色器①入射狭缝:光源的光由此进入单色器;②准光装置:透镜或返射镜使入射光成为平行光束;③色散元件:将复合光分解成单色光;棱镜或光栅;④聚焦装置:透镜或凹面反射镜,将分光后所得单色光聚焦至出射狭缝;⑤出射狭缝:48单色器①入射狭缝:光源的光由此进入单色器;48单色器棱镜:依据不同波长光通过棱镜时折射率不同入射狭缝准直透镜棱镜聚焦透镜出射狭缝白光红紫λ1λ280060050040049单色器棱镜:依据不同波长光通过棱镜时折射率不同入射狭缝准直透光栅:在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的等宽度等间距条痕(600、1200、2400条/mm)。M1M2出射狭缝光屏透镜平面透射光栅光栅衍射示意图原理:利用光通过光栅时发生衍射和干涉现象而分光.50光栅:在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的等宽度等间距条痕(600光栅51光栅513.吸收池:用于盛待测及参比溶液。玻璃—能吸收UV光,仅适用于可见光区石英—不吸收紫外光,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.检测器:利用光电效应,将光能转成电流讯号。
光电池,光电管,光电倍增管523.吸收池:用于盛待测及参比溶液。玻璃—能吸收UV光,仅检测器硒光电池53检测器硒光电池53光电管红敏管625-1000nm蓝敏管200-625nmNi环(片)碱金属光敏阴极h54光电管红敏管625-1000nmNi环(片)碱金属h光电倍增管(160-700nm)待扫描1个光电子可产生106~107个电子55光电倍增管(160-700nm)待扫描1个光电子可产生10光电倍增管56光电倍增管565.指示器
低档仪器:刻度显示
中高档仪器:数字显示,自动扫描记录575.指示器
低档仪器:刻度显示
中高档仪器多通道仪器(Multichannelinstruments)光电二极管阵列(通常具有316个硅二极管)(PDAs)
同时测量200~820nm范围内的整个光谱,比单个检测器快316倍,信噪比增加3161/2倍.
其它类型分光光度计将光度计放入样品中,原位测量.对环境和过程监测非常重要.纤维光度计58多通道仪器(Multichannelinstruments镀铝反射镜纤维光度计示意图59镀铝反射镜纤维光度计示意图59纤维光度计60纤维光度计60第四节吸光光度分析法条件选择1.显色反应的选择*灵敏度高,一般ε>104*选择性好,最好只与一种组分显色*显色剂在测定波长处无明显吸收。*对比度大,λmax>60nm.*反应生成的有色化合物组成恒定,稳定。*显色条件易于控制,重现性好。2.显色剂无机显色剂:[Fe(SCN)]2+,[TiO·H2O2]2+有机显色剂:一。显色反应61第四节吸光光度分析法条件选择1.显色反应的选择一。显色反1)生色团(发色团)
O-N=N-,-N=O,OC=S,-N(共轭双键)πe能吸收紫外-可见光的基团
有机化合物:具有不饱和键和未成对电子的基团产生n→π*跃迁和π→π*跃迁,跃迁E较低621)生色团(发色团)O-N=N-,-N=O,OC=S,-2)助色团本身无紫外吸收,但可以使生色团吸收峰加强同时使吸收峰长移的基团有机物:连有杂原子的饱和基团例:—OH,—OR,—NH—,—NR2—,—X注:当出现几个发色团共轭,则几个发色团所产生的吸收带将消失,代之出现新的共轭吸收带,其波长将比单个发色团的吸收波长长,强度也增强632)助色团本身无紫外吸收,但可以使生色团吸收峰加强同时使吸3)红移和蓝移
由于化合物结构变化(共轭、引入助色团取代基)或采用不同溶剂后,吸收峰位置向长波方向的移动,叫红移;吸收峰位置向短波方向移动,叫蓝移.4)增色效应和减色效应
增色效应:吸收强度增强的效应
减色效应:吸收强度减小的效应5)强带和弱带εmax>105→强带(Strongband)εmin<103→弱带(Weakband)643)红移和蓝移由于化合物结构变化(共轭、引入助色有机显色剂CH3-C-C-CH3HO-NN-OH==NNOHCOOHSO3HOO型:NNNOH
OHON型:PARNHNHNSNS型:双硫腙NN型:丁二酮肟邻二氮菲磺基水杨酸65有机显色剂CH3-C-C-CH3==NNOHCOOHSO3H二。显色条件的选择cRcRcR1.显色剂用量(cM、pH一定)Mo(SCN)32+浅红Mo(SCN)5橙红Mo(SCN)6-浅红Fe(SCN)n3-n66二。显色条件的选择cRcRcR1.显色剂用量(cM、pH2.显色反应酸度(cM、cR一定)pH1<pH<pH2pH672.显色反应酸度(cM、cR一定)pH1<pH<pH2p邻二氮菲-亚铁反应完全度与pH的关系
Fe2++3RH+H+A柠檬酸cR≈[R´]=10-4mol·L-1β3=1021.3β3FeR368邻二氮菲-亚铁反应完全度与pH的关系Fe2++3RH+H+酸度的影响pH3.5~5.7为适宜的酸度范围69酸度的影响pH3.5~5.7为适宜的酸度范围693.显色温度及显色时间另外,还有介质条件、有机溶剂、表面活性剂等T1(℃)T2(℃)t(min)A703.显色温度及显色时间另外,还有介质条件、有机溶剂、表面活4.干扰及消除化学法
Co2+,Fe3+Co2+FeF63-Co(SCN)2(蓝)⑴NaFSCN-Co2+Fe2+,Sn4+(2)Sn2+Co(SCN)2SCN-测Co2+(含Fe3+)掩蔽法氧化还原法714.干扰及消除化学法Co2+,Fe3+Co2+Co(SC测Co2+(生成络合物性质不同)Co2+,Zn2+,Ni2+,Fe2+
CoR,ZnRNiR,FeRCoR,Zn2+
,Ni2+
,Fe2+
钴试剂RH+如不能通过控制酸度和掩蔽的办法消除干扰,则需采取分离法。测Fe3+(控制pH)Fe3+,Cu2+FeSS(紫红)Cu2+pH2.5SS磺基水杨酸72测Co2+(生成络合物性质不同)Co2+,Zn2+,Co三。测量条件的选择
1.选择适当的测定波长515655钍-偶氮砷III
A络合物试剂415500钴-亚硝基红盐
A络合物试剂73三。测量条件的选择1.选择适当的测定波长515655钍-1)仅络合物有吸收,溶剂作参比。
如phen—Fe2+-------水2)待测液也有吸收,被测液作参比。
如测汽水中的Fe----汽水3)显色剂或其它试剂也有吸收,空白溶液作参比
例:邻二氮菲光度法测Li2CO3中的Fe,参比溶液为不含Fe
的所有试剂。4)干扰组分与显色剂有反应,又无法掩蔽消除时:(1)掩蔽被测组分,再加入显色剂,作参比溶液.(2)加入等量干扰组分到空白溶液中,作参比溶液.
2.选择适当的参比溶液741)仅络合物有吸收,溶剂作参比。2.选择适当的参比溶液74四。光度分析法的误差
1。偏离Beer定律的因素依据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1.光学因素2.化学因素
75四。光度分析法的误差
1。偏离Beer定律的因素依据Bee1.光学因素
1)非单色光的影响
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761.光学因素1)非单色光的影响照射物质的光经单色器分光后7777讨论:入射光的谱带宽度严重影响吸光系数和吸收光谱形状
结论:选择较纯单色光(Δλ↓,单色性↑)选λmax作为测定波长(Δ↓,S↑且成线性)78讨论:入射光的谱带宽度严重影响吸光系数和吸收光谱形状结论2)反射光和杂散光的影响杂散光是指从单色器分出的光不在入射光谱带宽度范围内,与所选波长相距较远杂散光来源:仪器本身缺陷;光学元件污染造成反射光和杂散光均是入射光谱带宽度内的光直接对T产生影响散射和反射使T↓,A↑,吸收光谱变形注:一般可用空白对比校正消除I0I792)反射光和杂散光的影响杂散光是指从单色器分出的光不在入射光3)非平行光的影响使光程↑,A↑,吸收光谱变形2.化学因素化学作用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803)非平行光的影响使光程↑,A↑,吸收光谱变形2.化学因2。准确度—仪器测量误差光度计的读数误差一般为0.2~2%(ΔT),由于T与浓度c不是线性关系,故不同浓度时的ΔT引起的误差不同。100806040200T%
c1
c2
c3
T
T
T-透光率读数误差
cc1c1c2c2c3c3><812。准确度—仪器测量误差光度计的读数误差一般为0.2~2%(仪器测量误差82仪器测量误差82浓度测量的相对误差与T(或A)的关系1086420204060800.70.40.20.1AT%Er(36.8)0.434实际工作中,应控制T在10~70%,
A在0.15~0。8之间83浓度测量的相对误差与T(或A)的关系108642020406例1邻二氮菲光度法测铁,(Fe)=1.0mg/L,b=2cm,A=0.38,计算和解:
cFe=1.0mg/L=1.0×10-3/55.85=1.8×10-5mol/L
c=1.0mg/L=1.0×10-3g/1000mL=1.0×10-4g/100mL84例1邻二氮菲光度法测铁,(Fe)=1.0mg/L,第五节光度分析法的应用一。单一组分测定金属离子:Fe-phen,Ni-丁二酮肟,Co-钴试剂2)磷的测定:DNA中含P~9.2%,RNA中含P~9.5%,可得核酸量.H3PO4+12(NH4)2MoO4+21HNO3=(NH4)3PO4·12MoO3+12NH4NO3+12H2O磷钼黄(小)磷钼(V)蓝(大)Sn2+85第五节光度分析法的应用一。单一组分测定金属离子:Fe-p多组分的测定
xl1,eyl1,exl2,eyl2由x,y标液在1,2处分别测得在1处测组分x,在2处测组分yb)在1处测组分x;在2处测总吸收,扣除x吸收,可求yc)x,y组分不能直接测定
A1=exl1bcx+eyl1bcy(在1处测得A1)
A2=exl2bcx+eyl2bcy(在2处测得A2)86多组分的测定xl1,eyl1,exl2,ey二。示差吸光光度法普通分光光度法一般只适于测定微量组分,当待测组分含量较高时,将产生较大的误差。需采用示差法。即提高入射光强度,并采用浓度稍低于待测溶液浓度的标准溶液作参比溶液。设:待测溶液浓度为cx,标准溶液浓度为cs(cs<cx)。则:Ax=εbcx,
As=εbcsΔA=Ax-As=εb(cx-cs)=εbΔc
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ΔA。由标准曲线上查得相应的Δc值,则待测溶液浓度cx:
cx=cs+Δc
87二。示差吸光光度法普通分光光度法一般只适于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88示差法标尺扩展原理:普通法:cs的T=10%;cx三。双波长分光光度法
不需空白溶液作参比;但需要两个单色器获得两束单色光(λ1和λ2);以参比波长λ1处的吸光度Aλ1作为参比,来消除干扰。在分析浑浊或背景吸收较大的复杂试样时显示出很大的优越性。灵敏度、选择性、测量精密度等方面都比单波长法有所提高。
89三。双波长分光光度法不需空白溶液作参比;但需要两个单双波长分光光度法ΔA
=Aλ2-Aλ1=(ελ2-ελ1)bc
两波长处测得的吸光度差值ΔA与待测组分浓度c成正比。ελ1和ελ2分别表示待测组分在λ1和λ2处的摩尔吸光系数。测量波长λ2和参比波长λ1的选择与组合90双波长分光光度法ΔA=Aλ2-Aλ1=(ελ2-ε基本要求:⑵在选定的两个波长λ1和λ2处待测组分的吸光度应具有足够大的差值。
⑴选定的波长λ1和λ2处干扰组分应具有相同吸光度,即:ΔAy=ΔAyλ2-ΔAyλ1=0故:ΔAx+y=ΔAx=(εxλ2-εxλ1)bcx此时:测得的吸光度差ΔA只与待测组分x的浓度呈线性关系,而与干扰组分y无关。若x为干扰组分,则也可用同样的方法测定y组分。91基本要求:⑵在选定的两个波长λ1和λ2处待测组分的吸光度应具双波长分光光度法消除干扰在2,A2
=
Ax2+Ay2在1,A1=
Ax1+Ay1A=A2
-
A1
=
Ax2+Ay2
–(Ax1+Ay1)
=
Ax2–Ax1
=AxAy2
=Ay1Ax=(x2-x1)bcx消除了y的干扰X被测Y干扰211Ay1AX1Ay2AX2A/nm´92双波长分光光度法消除干扰在2,A2=Ax2+Ay2双波长分光光度法消除浑浊背景干扰12AA
1-A
2=△A
△A∝c例牛奶中微量Fe的测定93双波长分光光度法消除浑浊背景干扰1四。导数分光光度法
导数分光光度法在多组分同时测定、浑浊样品分析、消除背景干扰、加强光谱的精细结构以及复杂光谱的辨析等方面,显示了很大的优越性。
利用吸光度(或透光度)对波长的导数曲线来进行分析:
I=I0e-εbc假定入射光强度I0在整个波长范围内保持恒定:
dI
0/dλ=0则:dI/dλ=-I0
bce-εbcdε/dλ=-I0
bcdε/dλ
94四。导数分光光度法导数分光光度法在多组分同时测定、浑浊导数分光光度法dI/dλ=-I0
bcdε/dλ
一阶导数信号与试样浓度呈线性关系;测定灵敏度依赖于摩尔吸光系数对波长的变化率dε/dλ。吸收曲线的拐点处dε/dλ最大,故其灵敏度最高。同理可以导出其二阶和三阶导数光谱
95导数分光光度法dI/dλ=-I0bcdε/dλ95导数分光光度法混合物导数光谱A~图0123496导数分光光度法混合物导数光谱A~图0123496中药降压片中氢氯噻嗪含量的测定1.氢氯噻嗪.2.硫酸双肼肽嗪3.盐酸可乐定4.中药降压片250290330412312A97中药降压片中氢氯噻嗪含量的测定1.氢氯噻嗪.250肝中茚满二酮类抗凝血杀鼠剂的固相萃取方法:肝匀浆用乙腈浸提,浸提液用6%的HClO4稀释,然后用GDX100大孔树脂萃取,用二氯甲烷5mL洗脱杀鼠剂,40℃挥干,剩余物用0.1mol·L-1NaOH4mL溶解后,紫外导数光谱测定。A0.0cdabDa.空白肝普通光谱b.2.5mg/L敌鼠溶液的普通光谱c.空白肝二阶导数光谱d.2.5mg/L敌鼠溶液的二阶导数光谱98肝中茚满二酮类抗凝血杀鼠剂的固相萃取方法:肝匀浆用乙腈浸提,五。一元弱酸离解常数的测定HLH++LKa=[H+][L]/[HL]高酸度下,几乎全部以HL存在,可测得AHL=εHL·c(HL);低酸度下,几乎全部以L存在,可测得AL=εL·c(HL).代入整理:[HL][L]或配制一系列c相同,pH不同的溶液,测A(设b=1cm).99五。一元弱酸离解常数的测定HLH++MO吸收曲线Aa(HL)Ab(L)123456Ab654321Aa350400450500550600/nmA曲线pH11.10,1.3822.6533.0643.4853.9865.53,6.80由每份溶液的一对pH、A,可求得一个Ka,取平均值即可.100MO吸收曲线Aa(HL)Ab123456Ab654321AaMO离解常数的测定
作图法AHL3.32(pKa)123456ApH=pKapHAL0.60.40.20-0.2-0.4-0.63.04.0pH3.34101MO离解常数的测定
作图法AHL3.32(pKa)12345六。络合物组成的测定(1)摩尔比法:
固定cM,改变cR
1:13:1c(R)/c(M)A1.02.03,0
102六。络合物组成的测定(1)摩尔比法:固定cM,改变cR(2)等摩尔连续变化法:M:R=1:10.50.33cM/ccM/cM:R=1:2103(2)等摩尔连续变化法:M:R=1:10.50.33cM/c表观形成常数的测定(设M、R均无吸收)0.5cM/cM:R=1:1A0AcM+cR=cMmRn型?104表观形成常数的测定(设M、R均无吸收)0.5cM/cM:R七。光度滴定NaOH滴定对硝基苯酚pKa=7.15 间硝基苯酚pKa=8.39pKa=1.24V1V2VNaOH/mL对硝基苯酚间硝基苯酚酸形均无色.碱形均黄色105七。光度滴定NaOH滴定对硝基苯酚pKa=7.典型的光度滴定曲线依据滴定过程中溶液吸光度变化来确定终点的滴定分析方法。Vsp滴定剂与待测物均吸收Vsp滴定剂吸收Vsp被滴物吸收Vsp产物吸收106典型的光度滴定曲线依据滴定过程中溶液吸光度变化来确定终点的滴例:维生素B12的水溶液在361nm处的百分吸光系数为207,用1cm比色池测得某维生素B12溶液的吸光度是0.414,求该溶液的浓度解:107例:维生素B12的水溶液在361nm处的百分吸光系数为20例1:精密称取B12样品25.0mg,用水溶液配成100ml。精密吸取10.00ml,又置100ml容量瓶中,加水至刻度。取此溶液在1cm的吸收池中,于361nm处测定吸光度为0.507,求B12的百分含量?(百分吸光系数为207)解:108例1:精密称取B12样品25.0mg,用例2:解:109例2:解:109思考题与习题习题1.朗伯-比耳定律的物理意义是什么?什么叫吸收曲线?什么叫标准曲线?习题2.摩尔吸光系数的物理意义是什么?习题3.为什么目视比色法可采用复合光(日光),而吸光光度法则必须采用单色光?分光光度计是如何获得单色光的?习题4.符合朗伯—比尔定律的有色溶液,当其浓度增大后,λmax、T、A和ε有无变化?有什么变化?110思考题与习题习题1.朗伯-比耳定律的物理意义是什么?什么叫吸习题5,6习题5.同吸收曲线的肩部波长相比,为什么在最大吸收波长处测量能在较宽的浓度范围内使标准曲线呈线性关系?习题6.两种蓝色溶液,已知每种溶液仅含有一种吸光物质,同样条件下用1cm比色皿测得如下的吸光度值。问这两种溶液是否是同一种吸光物质?试解释之。溶液A770nmA820nm10.6220.41720.3910.240111习题5,6习题5.同吸收曲线的肩部波长相比,为什么在最大吸收习题7,8,9,10习题7.什么是适宜的吸光度读数范围?此范围的大小取决于什么因素?测定时如何才能获得合理的吸光度读数?习题8.显色剂的选择原则是什么?显色条件是指的哪些?如何确定适宜的显色条件?习题9.分光光度计由哪些部分组成?各部分有什么作用?习题10.某试液用2cm比色皿测量时,T=100%。若用1cm或3cm比色皿进行测量,T及A各是多少?(答:77.4%、0.111;46.5%、0.333)。112习题7,8,9,10习题7.什么是适宜的吸光度读数范围习题11,12习题12.以MnO4-形式测量合金中的锰。液解0.500g合金试样并将锰全部氧化为MnO4-后,将溶液稀释至500mL,用1cm比色皿在525nm处测得该溶液的吸光度A=0.400;而1.0010-4mol·L-1的KMnO4在相同条件下测得的A=0.585。设KMnO4溶液在此范围内服从光的吸收定律。试求合金试样中Mn的质量分数。(答:0.376)习题11.含Cu2+为0.510mg·L-1的溶液,用双环己酮草酰二腙显色后,在600nm处用2cm比色皿测得A=0.300。求透光率T、吸光系数a和摩尔吸光系数ε。(答:79.1%;2.9102L·g-1·cm-1;1.9104L·mol-1·cm-1)113习题11,12习题12.以MnO4-形式测量合金中的锰。液习题13.习题13.两种无色物质X和Y经反应生成一种在550nm处=450L·mol-1·cm-1的有色配合物XY。该配合物的标准离解常数是6.0010-4。当等体积混合浓度均为0.00100mol·L-1的X和Y溶液时,用1cm的比色皿在550nm处测得的A是多少?(答:1.59)114习题13.习题13.两种无色物质X和Y经反应生成一种在550重点:光吸收定律、吸收曲线、工作曲线及其应用;提高吸光分析法选择性和准确度的主要途径;吸光分析法的原理和实际应用难点:测量条件的选择,工作曲线的绘制和使用教学内容:1、概述:(吸光光度法的意义和应用;比色分析法和分光光度法的特点)。115重点:光吸收定律、吸收曲线、工作曲线及其应用;提高吸光分析法
2、吸光光度法的基本原理。[光的性质和物质对光的吸收;溶液颜色和光吸收的关系,吸收曲线;朗伯-比耳定律(吸光度A与透光度T的关系,吸光系数、摩尔吸光系数、灵敏度及其意义)]。3、比色和分光光度法的方法和仪器:(光度分析法的类型-目视比色法、光电比色法、分光光度法的测定方法、仪器原理及构造,主要讲721,722型分光光度计)。重点:1162、吸光光度法的基本原理。[光的性质和物质对光的吸收4、显色反应及其影响因素:(吸光光度法对显色反应的要求;影响显色反应的主要因素;多元络合物显色体系简介和重要的显色剂)。5、光度法测量误差及测量条件的选择:(偏离朗伯比耳定律的原因;仪器测量误差对分析结果的影响;适宜吸光度范围的控制;入射光波长和参比溶液的选择)。重点:1174、显色反应及其影响因素:(吸光光度法对显色反应的要求;影响
6、吸光光度法的应用:(工作曲线法,标准比较法,差示法,光度滴定法,络合物组成的确定,弱酸(碱)电离常数的测定,其它方面的应用简介---双波长分光光度法,微分分光光度法,流动注射光度法)。重点:1186、吸光光度法的应用:(工作曲线法,标准比较法,差示了解光度法的意义和应用;巩固光的性质,溶液颜色和光吸收的关系,熟记光的互补示意图。掌握光度法的特点、测定方法、仪器使用;朗伯—比耳定律及其应用;摩尔吸光系数(ε)、桑德尔灵敏度(s)及其意义;ε与s的关系;光度法对显色反应的要求;显色条件的确定和测量条件的选择;工作曲线法、标准比较法的应用。学会标准曲线的制作方法,并能根据标准曲线计算分析结果。通过自学了解差示光度滴定法、络合物组成的确定,弱酸(碱)电离常数的测定。要求119了解光度法的意义和应用;巩固光的性质,溶液颜色和光吸收的关系实验方案设计
参与式讨论试设计用吸光光度法测定防晒霜中UVA含量的实验方案(包括测定原理、标准物质、参比溶液、工作曲线,计算方法)。120实验方案设计
参与式讨论试设计用吸光光度法测定防晒霜中UV第十章
吸光光度法121第十章
吸光光度法1化学分析法总结酸碱滴定法配位滴定法氧化-还原滴定法沉淀滴定法重量分析法122化学分析法总结酸碱滴定法2化学分析与仪器分析方法比较化学分析常量组分(>1%),Er0.1%~0.2%依据化学反应,使用玻璃仪器
仪器分析微量组分(<1%),Er1%~5%依据物理或物理化学性质,需要特殊的仪器例:含Fe约0.05%的样品,称0.2g,则m(Fe)≈0.1mg重量法
m(Fe2O3)≈0.14mg,称不准容量法
V(K2Cr2O7)≈0.02mL,测不准光度法结果0.048%~0.052%,满足要求准确度高灵敏度高123化学分析与仪器分析方法比较化学分析仪器分析例:含Fe约0.第一节物质对光的选择吸收一。光的基本性质
c-真空中光速2.99792458×108m/sλ-波长,单位nm
ν-频率,单位:Hz光的传播速度:C=λ×ν光是电磁波,以巨大速度通过空间、不需要任何物质作为传播媒介的一种能量124第一节物质对光的选择吸收一。光的基本性质 c-真空中光磁场向量电场向量传播方向YZX与物质作用125磁场向量电场向量传播方向YZX与物质作用5h-普朗克(Planck)常数6.626×10-34J·s-频率E-光量子具有的能量单位:J(焦耳),eV(电子伏特)光量子,具有能量。126h-普朗克(Planck)常数6.626×10-34J·结论:一定波长的光具有一定的能量,波长越长(频率越低),光量子的能量越低。单色光:具有相同能量(相同波长)的光。混合光:具有不同能量(不同波长)的光复合在一起。电磁波谱的波段如何划分?127结论:一定波长的光具有一定的能量,波长越7
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电磁波谱电磁辐射按波长顺序排列,称~。γ射线→X射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波128高能辐射区γ射线能量最高,来源于核能级跃迁电光学光谱区(真空紫外)远红外中红外近红外可见近紫外远紫外10nm~200nm中层电子200nm
~380nm价电子380nm
~780nm价电子780nm~2.5m分子振动2.5m
~50m分子振动50m
~300m分子转动129光学光谱区(真空紫外)远红外中红外近红外可见近紫外远紫外10光学分析法及其分类1)光学分析法
依据物质发射的电磁辐射或物质与电磁辐射相互作用而建立起来的各种分析法。2)分类:(1)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、发射或散射辐射等电磁辐射的强度随波长变化的定性、定量分析方法
按能量交换方向分吸收光谱法发射光谱法
按作用结果不同分原子光谱→线状光谱分子光谱→带状光谱130光学分析法及其分类1)光学分析法按能量交换方向分(2)非光谱法:利用物质与电磁辐射的相互作用,测定电磁辐射的反射、折射、干涉、衍射和偏振等基本性质变化的分析方法分类:折射法、旋光法、比浊法、χ射线衍射法(3)光谱法与非光谱法的区别:光谱法:内部能级发生变化(波长改变)
原子吸收/发射光谱法:原子外层电子能级跃迁分子吸收/发射光谱法:分子外层电子能级跃迁非光谱法:内部能级不发生变化仅测定电磁辐射性质改变(波长不变)131(2)非光谱法:利用物质与电磁辐射的相互作用,测定电磁辐射二。吸光光度法
灵敏度高:测定下限可达10-5~10-6mol/L,10-4%~10-5%准确度能够满足微量组分的测定要求:相对误差2~5%
操作简便快速应用广泛
吸光光度法是基于被测物质的分子对光具有选择性吸收的特性而建立起来的分析方法。1。特点132二。吸光光度法灵敏度高:测定下限可达10-5~102。溶液中溶质分子对光的吸收/nm颜色互补光400-450紫黄绿450-480蓝黄480-490绿蓝橙490-500蓝绿红500-560绿红紫560-580黄绿紫580-610黄蓝610-650橙绿蓝650-760红蓝绿不同颜色的可见光波长及其互补光1332。溶液中溶质分子对光的吸收/nm颜色互补光400-4503。物质对光的选择性吸收及吸收曲线吸收与结构有关。溶液呈现不同的颜色是由溶液中的质点(离子或分子)对不同波长的光具有选择性吸收而引起的。当白光通过某一有色溶液时,该溶液会选择性地吸收某些波长的光而让未被吸收的光透射过,即溶液呈现透射光的颜色,亦即呈现的是它吸收光的互补光的颜色。例如,KMnO4溶液选择吸收了白光中的绿色(500~560nm)光,与绿色光互补的紫色光因未被吸收而透过溶液,所以KMnO4溶液呈现紫色。1343。物质对光的选择性吸收及吸收曲线吸收与结构有关。溶液呈现不Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱
(AbsorptionspectraofCr2O72-、MnO4-)400500600700/nm350525545Cr2O72-MnO4-1.00.80.60.40.2Absorbance350440nm135Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱
(Absorption4.吸收光谱产生的原理
物质分子内部六种运动形式:(1)电子相对于原子核的运动Ee;(2)原子核在其平衡位置附近的相对振动Ev;(3)分子本身绕其重心的转动Er;(4)原子的核能En;(5)分子的平动能Et;(6)基团间的内旋转能Ei。在紫外-可见光的照射下,En不变,Et和Ei较小。所以,体系吸收能量而发生跃迁时:
△E=△Ee+△Ev+△Er1364.吸收光谱产生的原理物质分子内部六种运动形式:16分子的能级三种能级都是量子化的,且各自具有相应的能量ΔEe(1~20eV)>ΔEv(0.05~1eV)
>ΔEr(0.005~0.05eV)137分子的能级三种能级都是量子化的,且各自具有相应的能量ΔEe(电子能级的跃迁
当用可见光或紫外光照射分子时,价电子可以跃迁产生吸收光谱,在电子能级变化的同时,不可避免地伴随分子振动和转动的能级变化。因此他包含了大量谱线,并由于这些谱线的重叠而成为连续的吸收带。
138电子能级的跃迁当用可见光或紫外光照射分子时,价电子可分子的激发(Excitation)
E=E2-
E1=h
分子结构的复杂性使其对不同波长光的吸收程度不同;用不同波长的单色光照射,测吸收光的程度随光波长的变化—吸收曲线与最大吸收波长
max。
M+h
M*基态激发态
E1△E
E2139分子的激发(Excitation)E苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱
(Absorptionspectraofbenzeneandtolueneincyclohexane)苯(254nm)甲苯(262nm)A230250270140苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱
(Absorptionspe第二节光吸收基本定律ItI0bdxII-dIs1.朗伯定律2.比尔定律
A=k2cA=lg(I0/It)=k1b—光程141第二节光吸收基本定律ItI0bdxII-dIs1.朗3。朗伯-比尔定律A
=lg(I0/It)=lg(1/T)
=
kbc1)T-透光率A=kbcA—吸光度b—介质厚度c—浓度K—吸光系数1423。朗伯-比尔定律A=lg(I0/It)=lg(12)吸光系数a的单位:L·g-1·cm-1当c的单位用g·L-1表示时,用a表示,
A=abc的单位:L·mol-1·cm-1当c的单位用mol·L-1表示时,用表示.
-摩尔吸光系数
A=bc
当c的单位用g·(100mL)-1表示时,用表示,A=bc,叫做比消光系数1432)吸光系数a的单位:L·g-1·cm-1当c的单位用g·3)吸光度(A)、透光率(T)与浓度(c)的关系ATcA=kbc线性关系1443)吸光度(A)、透光率(T)与浓度(c)的关系ATcA=k吸光度与光程的关系
A=bc
检测器b样品光源0.22吸光度光源检测器0.00吸光度光源检测器0.44吸光度b样品b样品145吸光度与光程的关系A=bc检测器b样品光源0.22吸光度与浓度的关系
A=bc
吸光度0.00光源检测器
吸光度0.22光源检测器b
吸光度0.44光源检测器b146吸光度与浓度的关系A=bc吸光度0.00光源检测4)摩尔吸光系数()的讨论(1)吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数,可作为定性鉴定的参数;(2)不随浓度c和光程长度b的改变而改变。在温度和波长等条件一定时,ε仅与吸收物质本身的性质有关,与待测物浓度无关;(3)同一吸收物质在不同波长下的ε值是不同的。在最大吸收波长λmax处的摩尔吸光系数,常以εmax表示。εmax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。
1474)摩尔吸光系数()的讨论(1)吸收物质在一定波长和溶剂条(4)εmax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。
ε>105:超高灵敏;
ε=(6~10)×104:高灵敏;
ε<2×104:不灵敏。(5)ε在数值上等于浓度为1mol/L、液层厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度。5)朗伯-比尔定律的适用条件1)单色光:
应选用max处或肩峰处测定2)吸光质点形式不变:离解、络合、缔合会破坏线性关系,应控制条件(酸度、浓度、介质等)3)稀溶液:浓度增大,分子之间作用增强148(4)εmax越大表明该物质的吸光能力越强,用光度法测定该物例:亚甲蓝阳离子水溶液的吸收光谱x104(nm)a.6.36×10-6mol/Lb.1.27×10-4mol/Lc.5.97×10-4mol/L亚甲蓝阳离子单体max=660nm二聚体
max=610nm二聚体的生成破坏了A与c的线性关系149例:亚甲蓝阳离子水溶液的吸收光谱x104(nm)a.64朗伯-比尔定律的分析应用01234mg/mlA。。。。*0.80.60.40.20溶液浓度的测定A=bcA~c工作曲线法1504朗伯-比尔定律的分析应用0125。吸光度的测量与吸光度的加和性
A=A1+A2+…+An
用参比溶液调T=100%(A=0),再测样品溶液的吸光度,即消除了吸收池对光的吸收、反射,溶剂、试剂对光的吸收等。1515。吸光度的测量与吸光度的加和性A=A1+A26。引起偏离朗—比定律的因素1)物理因素非单色光---实际光源为具有一定范围的光。非平行入射光---若入射光不垂直介质不均匀-----溶液不均匀,混浊、胶体等2)化学因素溶液浓度过高化学反应---分子缔合、解离等改变质点个数1526。引起偏离朗—比定律的因素32第三节吸光光度法及仪器方便、灵敏,准确度差。常用于限界分析。观察方向1.目视比色法c4c3c2c1c1c2c3c4一。光度分析的几种方法153第三节吸光光度法及仪器方便、灵敏,准确度差。常用于限界2.光电比色法通过滤光片得一窄范围的光(几十nm)光电比色计结构示意图灵敏度和准确度较差1542.光电比色法通过滤光片得一窄范围的光(几十nm)光电比色3.吸光光度法和分光光度计光源单色器吸收池检测系统稳压电源分光光度法的基本部件通过棱镜或光栅得到一束近似的单色光.波长可调,故选择性好,准确度高.1553.吸光光度法和分光光度计光源单色器吸收池检测系统稳压电源光路示意图156光路示意图36分光光度计内部光的传播途径157分光光度计内部光的传播途径37二。分光光度计的类型158二。分光光度计的类型381.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1591.单光束分光光度计特点:39722型分光光度计结构方框图光源吸收池检测系统分光系统显示系统160722型分光光度计结构方框图光源吸收池检测系统分光系统显示系可见分光光度计161可见分光光度计41可见分光光度计162可见分光光度计422.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1632.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4紫外-可见分光光度计164紫外-可见分光光度计44U-3400型紫外-可见分光光度计165U-3400型紫外-可见分光光度计453.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1663.双波长分光光度计特点:46三。分光光度计的主要部件1.光源:发出所需波长范围内的连续光谱,有足够的光强度,稳定。 可见光区:钨灯,碘钨灯(320~2500nm) 紫外区:氢灯,氘灯(180~375nm)2.单色器:将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置。棱镜:玻璃350~3200nm,石英185~4000nm光栅:波长范围宽,色散均匀,分辨性能好,使用方便167三。分光光度计的主要部件1.光源:发出所需波长范围内的连续
单色器①入射狭缝:光源的光由此进入单色器;②准光装置:透镜或返射镜使入射光成为平行光束;③色散元件:将复合光分解成单色光;棱镜或光栅;④聚焦装置:透镜或凹面反射镜,将分光后所得单色光聚焦至出射狭缝;⑤出射狭缝:168单色器①入射狭缝:光源的光由此进入单色器;48单色器棱镜:依据不同波长光通过棱镜时折射率不同入射狭缝准直透镜棱镜聚焦透镜出射狭缝白光红紫λ1λ2800600500400169单色器棱镜:依据不同波长光通过棱镜时折射率不同入射狭缝准直透光栅:在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的等宽度等间距条痕(600、1200、2400条/mm)。M1M2出射狭缝光屏透镜平面透射光栅光栅衍射示意图原理:利用光通过光栅时发生衍射和干涉现象而分光.170光栅:在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的等宽度等间距条痕(600光栅171光栅513.吸收池:用于盛待测及参比溶液。玻璃—能吸收UV光,仅适用于可见光区石英—不吸收紫外光,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.检测器:利用光电效应,将光能转成电流讯号。
光电池,光电管,光电倍增管1723.吸收池:用于盛待测及参比溶液。玻璃—能吸收UV光,仅检测器硒光电池173检测器硒光电池53光电管红敏管625-1000nm蓝敏管200-625nmNi环(片)碱金属光敏阴极h174光电管红敏管625-1000nmNi环(片)碱金属h光电倍增管(160-700nm)待扫描1个光电子可产生106~107个电子175光电倍增管(160-700nm)待扫描1个光电子可产生10光电倍增管176光电倍增管56
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