分光光度法简介课件

第九章分光光度法简述2009/11/02第一节基础知识一、光的性质光是一种电磁波。根据波长不同，光学光谱可分为：紫光（10nm-400nm）、可见光区（400nm-760nm）、红外区（760nm-300µm）。白光为复合光，可分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的光。若两种适当颜色的单色光按一定强度比例混合后成为一种白光，则这两种单色光称为互补色光。二、溶液对光的选择性吸收及溶液的呈色当一束白光通过某溶液时，由于溶液选择性地吸收了可见光域中某波段的光，而使溶液呈不同颜色，与吸收光颜色互补。例：硫酸铜水溶液呈蓝色是因为吸收白光中的黄色呈其补色。高锰酸钾水溶液呈紫色是因为吸收白光中的绿色呈其补色。吸收曲线的讨论：（1）一种吸光物质对不同波长的光吸收程度不同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长λmax。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。（2）同一种物质浓度不同，其吸收曲线形状相似λmax不变。在λmax处，吸光度A正比于浓度C。测定最灵敏（3）吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析的依据之一。（4）从吸收曲线形状可以解释物质的颜色。物质的颜色与吸收光颜色互为互补色。光的互补：蓝黄第二节光度分析法的基本原理一、光度分析法：在光谱分析中，依据物质分子对光的选择性吸收的特性而建立起来的分析方法称为光度分析法主要有红外吸收光谱：分子振动光谱，吸收光波长范围800nm50m。主要用于有机化合物结构鉴定。

紫外吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围200400nm（近紫外区）。可用于结构鉴定和定量分析。可见吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围400800nm，主要用于有色物质的定量分析。二、朗伯—比耳定律

朗伯-比尔定律是紫外-可见分光光度法的理论基础。朗伯-比尔定律：当一束平行单色光通过含有吸光物质的稀溶液时，溶液的吸光度与吸光物质浓度、液层厚度乘积成正比，即

A=lg=εbc式中：A为吸光度；ε摩尔吸光系数，单位L/mol.cm，与吸光物质的本性，入射光波长及温度等因素有关；c为吸光物质浓度，单位mol/L；b为透光液层厚度，单位cm；I0为入射光强度，I为透射光强度。I0I朗伯—比耳定律公式的物理意义：当一束平行单色光通过均匀的有色溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度和液层厚度的乘积成正比。

ε是各种有色物质在一定波下的特征常数，它可衡量显色反应的灵敏度。其值越大，表示该有色物质对此波长光的吸收能力愈强，显色反应愈灵敏。例1有一5.00µg·L-1Fe2+溶液，用1,10-二氮菲显色，溶液为深红色，用比色法测定，吸收池厚度为2cm，于波长650nm处测量，得A=0.190，试计算该显色反应的ε。三、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朗伯-比耳定律的因素（1）入射光为非单色光（3）光程的不一致性。光源不是点光源，比色皿光径长度不一致，光学元件的缺陷引起的多次反射等，均造成光径不一致，从而与定律偏离。（2）溶液的不均性。实际样品的混浊，加入的保护胶体，蒸馏水中的微生物，存在散射以及共振发射等，均可吸光质点的吸光特性变化大。所以，只有在一定的浓度范围内吸收光度才能与被测组分的浓度成正比关系四、吸收定律的应用1、目视比色法用眼睛观察来比较溶液颜色深浅以确定物质含量的方法称为目视比色法。3、分光光度法和分光光度计其作用原理和测量方法与光电比色法基本相同，不同的仅仅是获得单色光的方法不同。光电比色法是通过滤光片获得某一段波长范围的光，而分光光度法是借助棱镜或光棚等分光器，并用狭缝分出波长范围很窄的一束近似的单色光。一、主要部件的性能与作用基本结构:光源→单色器→吸收池→检测器→信号显示系统↑

样品紫外-可见分光光度计在紫外可见分光光度计中，常用的光源有两类：热辐射光源和气体放电光源

1光源热辐射光源用于可见光区，如钨灯和卤钨灯；气体放电光源用于紫外光区，如氢灯和氘灯。吸收池又称比色皿或比色杯，按材料可分为玻璃吸收池和石英吸收池，前者不能用于紫外区。

3吸收池吸收池的种类很多，其光径可在0.1~10cm之间，其中以1cm光径吸收池最为常用。4检测器检测器的作用是检测光信号，并将光信号转变为电信号。现今使用的分光光度计大多采用光电管或光电倍增管作为检测器。5信号显示系统常用的信号显示装置有直读检流计，电位调节指零装置，以及自动记录和数字显示装置等。紫外-可见吸收光谱除主要可用于物质的定量分析外，还可以用于物质的定性分析、纯度鉴定、结构分析。1.定性分析每一种化合物都有自己的特征光谱。测出未知物的吸收光谱，原则上可以对该未知物作出定性鉴定，但对复杂化合物的定性分析有一定的困难。紫外-可见吸收光谱的应用