无极分析化学可见光吸光光度法

10.1分光光度法基本原理10.2可见光分光光度计10.3显色反应及显色条件的选择第10章可见光吸光光度法1吸光光度法（AbsorptionPhotometry）：基于物质对光的选择性吸收而建立起来的一种分析方法。包括比色法、分光光度法。10.1分光光度法基本原理第10章可见光吸光光度法比色法：比较有色溶液颜色的深浅确定有色物质含量分光光度法：依据物质对光的选择性吸收测定组分含量根据物质对不同波长范围的光的吸收，分光光度法分为：可见、紫外、红外分光光度法等。2吸光光度法同滴定分析法、重量分析法相比，有以下一些特点：(1)灵敏度高吸光光度法测定物质的浓度下限(最低浓度)一般可达1-10-3%的微量组分。对固体试样一般可测到10-5%。如果对被测组分事先加以富集，灵敏度还可以提高1-2个数量级。10.1分光光度法基本原理第10章可见光吸光光度法31.物质对光的选择性吸收

光是电磁波，具有波粒二象性，其波长、频率与速度之间的关系为：E=h=hc/λ（普朗克方程）h为普朗克常数，其值为6.63×10-34J·s。不同波长的光具有不同的能量。

↘，E

↗；↗，E

↘光谱或电磁波谱：光按照波长的长短顺序范围排列得到的谱。10.1.1物质对光的选择性吸收与物质颜色的关系10.1分光光度法基本原理第10章可见光吸光光度法5射线x射线紫外光红外光微波无线电波10-2nm10nm102nm104nm0.1cm10cm103cm105cm可见光近紫外：200-400nm可见光：人眼所能感觉到的波长范围400-750nm近红外：750－2500nm10.1分光光度法基本原理第10章可见光吸光光度法6单色光：单一波长的光（通常：波长处于某一范围的光）复合光：由不同波长的光组合而成的光。例如：阳光、白炽灯炮发出的光等。不同物质对光的吸收具有选择性：复合光通过溶液时，某些波长的光被溶液吸收，另一些波长的光则透过，溶液的颜色由透射光的波长决定。透射光与吸收光称为互补色光。

(表10-1p251)10.1分光光度法基本原理第10章可见光吸光光度法7光的互补：蓝黄10.1分光光度法基本原理第10章可见光吸光光度法910.1分光光度法基本原理第10章可见光吸光光度法固体物质:当光照射到固体物质时，物质对于不同波长的光的吸收、透过、反射、折射的程度不同而使物质呈现出不同的颜色：光完全被吸收，则呈现黑色；光完全被反射，则呈现白色；光被吸收程度差不多，则呈现灰色；如果物质选择性地吸收某些波长的光，那么，这种物质的颜色就由它所反射或透射光的颜色来决定。10任何一种溶液对不同波长的光的吸收程度是不相等的。溶液对单色光的吸收程度用吸光度A来描述以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标可以得到一条曲线-------吸收光谱曲线或吸收曲线清楚地描述了溶液对不同波长光的吸收情况10.1分光光度法基本原理第10章可见光吸光光度法2.吸收曲线11定性分析基础

不同物质具有不同的特征吸收曲线，据此可进行物质的定性分析。（物质对光的选择吸收）定量分析基础对于同一物质，浓度不同，其吸收曲线的形状和最大吸收波长是固定不变的，只是在同一波长下吸光度随浓度的增大而增大，据此可进行定量分析。（一定的实验条件下，物质对光的吸收与物质的浓度成正比。）10.1分光光度法基本原理第10章可见光吸光光度法13ItI0IrI0=Ir+Ia+ItIa在分光光度测定中，盛溶液的比色皿都是采用相同质量的光学玻璃制成的，反射光的强度基本上是不变的(一般约为入射光强度的4％)，其影响可以互相抵消，于是可以简化为

I0＝It+Ia

10.1分光光度法基本原理第10章可见光吸光光度法10.1.2朗伯-比尔定律----定量分析的理论依据

入射光的强度为I0吸收光的强度为Ia透过光的强度为It反射光的强度为Ir1410.1分光光度法基本原理第10章可见光吸光光度法溶液对单色光的吸收程度用吸光度A来描述单色光透过溶液的程度用透光率T来描述朗伯-比耳定律（光吸收定律）1760年和1852年研究了光的吸收与有色溶液液层的厚度及溶液浓度的定量关系：T=15吸光度(A)、透光率(T)与浓度(c)的关系ATcA=bc线性关系10.1分光光度法基本原理第10章可见光吸光光度法17在分光光度分析实践中，我们不能直接取1molL-1这样高浓度的有色溶液来测定摩尔吸光系数值，而是在适宜的低浓度时测定吸光度，然后通过计算求得值。测定条件一定时，的大小取决于物质的性质，是物质的特征值。

max常用来衡量光度法灵敏度的高低，max越大，灵敏度越高。p25210.1分光光度法基本原理第10章可见光吸光光度法

—摩尔吸光系数：吸光物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数，表征显色反应灵敏度的重要参数。18适用范围：所有的电磁辐射和所有的吸光物质。需满足的条件：（1）入射光为平行单色光且垂直照射；（2）吸光物质为均匀非散射体系；（3）吸光质点之间无相互作用；（4）辐射与物质之间的作用仅限于光吸收过程，无荧光和光化学现象发生。10.1分光光度法基本原理第10章可见光吸光光度法10.1.3偏离朗伯-比尔定律的原因（自学）

1910.2.2单色器（分光系统）单色器的作用从光源发出的复合光中分出所需要的单色光。

单色器通常由由入射狭缝、准直镜、色散元件（棱镜或光栅）、聚焦镜和出射狭缝组成。玻璃棱镜：360-3200nm使用，主要用于可见分光光度计；石英棱镜：200-4000nm使用，主要用于紫外-可见分光光度计。10.2可见光分光光度计第10章可见光吸光光度法2110.2.3吸收池（比色皿）用于盛装参比溶液、试样溶液的容器。通常仪器配有厚度为0.5、1、2和3厘米规格的比色皿。可见光区：光学玻璃比色皿紫外光区：采用石英比色皿10.2.4检测系统(又叫光电转化器)在光度计中，常用的是硒光电池。硒光电池和眼睛相似，对于各种不同波长的光，灵敏度是不同的。对于波长为500-600nm的光最灵敏。而对紫外线、红外线则不能应用。

光电管和光电倍增管用于较精密的分光光度计中，具有灵敏度高、光敏范围广及不易疲劳等特点。10.2可见光分光光度计第10章可见光吸光光度法2210.2.5信号显示系统

其作用是检测光电流强度的大小，并以一定的方式显示或记录下来。早期使用的是检流计、微安表、电位计、数字电压表、自动记录仪等。现代的分光光度计广泛采用数字电压表、函数记录仪、示波器及数据处理台等。10.2可见光分光光度计第10章可见光吸光光度法2310.3.2显色剂（1）无机显色剂如：Cu2+与氨水形成深蓝色的配离子Cu(NH3)42+

SCN-与Fe3+形成红色的配合物Fe(SCN)63-等。但是多数无机显色剂的灵敏度和选择性都不高，其中性能较好、目前还有实用价值的有硫氰酸盐、钼酸铵、氨水和过氧化氢等。（2）有机显色剂许多有机显色剂，在一定条件下，能与金属离子生成有色的金属螯合物(具有环状结构的配合物)。10.3显色反应及显色条件的选择第10章可见光吸光光度法25有机显色剂及其显色产物的颜色与显色剂的结构有关：生色团（发色团）：分子中的不饱和基团助色团：分子中含有孤对电子的基团（本身无颜色，但影响有机试剂及其与金属离子的配合物的颜色）10.3显色反应及显色条件的选择第10章可见光吸光光度法有机显色剂的种