紫外-可见分光光度法

项目二紫外-可见分光光度法

中山火炬职业技术学院精细化工专业

1精选完整ppt课件2精选完整ppt课件引入项目2：用紫外-可见分光光度计对化妆品样品的维生素C和铁含量进行分析评价子项目2：用紫外分光光度计对维生素C的含量的进行测定子项目1：用可见分光光度计对砷含量进行测定3精选完整ppt课件教学内容基本原理认识紫外-可见分光光度计可见分光光度法仪器的调较及故障排除紫外分光光度法4精选完整ppt课件2.1分光光度法基本理论和紫外可见分光光度计

5精选完整ppt课件知识目标：理解紫外-可见分光光度法的定义、特点；理解物质对光的选择性吸收；掌握朗伯-比尔定律;掌握紫外可见分光光度计的组成及主要构件的作用；掌握紫外-可见分光光度计的类型及特点。能力目标：仪器组成、配套部件、面板按键的认知。

教学目标6精选完整ppt课件引入:许多物质都具有颜色,并且当这些物质的溶液浓度改变时,溶液颜色的深度也会随之而变,下图是不同浓度的硫酸铜溶液。一、分光光度法基本理论7精选完整ppt课件

比色法以日光为光源，靠目视比较颜色深浅。最早的记录是1838年兰帕迪乌斯在玻璃量筒中测定钻矿中的铁和镍，用标准参比溶液与试样溶液相比较。1846年雅克兰提出根据铜氨溶液的蓝色测定铜。随后有赫罗帕思的硫氰酸根法测定铁；奈斯勒法测定氨；苯酚二磷酸法制定硝酸根；过氧化氢法测定钍；亚甲基蓝法测定硫化氢；磷硅酸法测定二氧化硅等。※目视比色法(误差大、只适用于可见光区)-------光电转化器件作检测器------光电比色法------分光光度计------分光光度法-----光谱分析。8精选完整ppt课件基于物质光化学性质而建立起来的分析方法称之为光化学分析法。分为:光谱分析法和非光谱分析法。光谱分析法是指在光（或其它能量）的作用下，通过测量物质产生的发射光、吸收光或散射光的波长和强度来进行分析的方法。光谱分析的概念分类红外吸收光谱紫外吸收光谱可见吸收光谱2.51000m200400nm400780nm有机化合物结构鉴定结构鉴定和定量分析有色物质的定量分析9精选完整ppt课件概念：紫外可见分光光度法是基于物质分子对200-780nm区域内不同波长的单色光的吸收程度不同对物质进行定性分析和定量分析的方法。分类依据：检测器和波长区域特点:高灵敏度、相对误差小、分析速度快。紫外--可见分光光度法的概念、分类、特点区别：分析对象不同10精选完整ppt课件

问题：为什么高锰酸钾水溶液呈现出紫红色呢？而硫酸铜溶液呈现蓝色呢？为什么高锰酸钾水溶液呈现出紫红色呢？而硫酸铜溶液呈现蓝色呢？

为什么高锰酸钾水溶液呈现出紫红色呢？而硫酸铜溶液呈现蓝色呢？

11精选完整ppt课件由于溶液对光的选择性吸收引起的，溶液呈现的是被吸收物质的互补色。

原因（p67)结论：不同的溶液--------吸收不同颜色的光---------不同波长的光。任务1：如果一个溶液的颜色为红色，则其吸收的光的波长为多少？

12精选完整ppt课件如何更精确地说明物质具有选择性吸收不同波长的光的性质？(动画M1-2-3.swf)1-c(KMnO4)=1.56×10-4mol·L-12-c(KMnO4)=3.12×10-4mol·L-13-c(KMnO4)=4.68×10-4mol·L-1KMnO4溶液的光吸收曲线吸收曲线测定方法最大吸收峰物质对光的选择性吸收

(p67)：为什么高锰酸钾水溶液呈现出紫红色呢？而硫酸铜溶液呈现蓝色呢？为什么高锰酸钾水溶液呈现出紫红色呢？而硫酸铜溶液呈现蓝色呢？

从吸收曲线上可得到那些信息?最大吸收波长---测定波长13精选完整ppt课件光的吸收定律----朗伯-比尔定律问题：光的吸收程度与溶液浓度的关系？光的吸收程度与溶液光程的关系？布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于1729年和1760年阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系。A∝b(动画M1-2-4.swf)1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间也具有类似的关系。A∝c

(动画M1-2-3.swf)14精选完整ppt课件

A＝lg（I0/It)=εbc

式中A：吸光度；描述溶液对光的吸收程度；

b：液层厚度(光程长度)，通常以cm为单位；

c：溶液的摩尔浓度，单位mol·L－１；

ε：摩尔吸光系数，单位L·mol－１·cm－１；

15精选完整ppt课件二、紫外--可见分光光度计(补充内容)根据上面所学的紫外--可见分光光度法定量的基本原理，请设计一台能实现该过程的仪器。参考:紫外可见分光光度法是基于物质分子对200-780nm区域内不同波长的单色光的吸收程度不同对物质进行定性分析和定量分析的方法。16精选完整ppt课件光源单色器吸收池检测器信号显示系统分光光度计的构造：

问题：各部件的作用？17精选完整ppt课件任务2：721可见分光度计的光源坏了，应更换什麽灯任务3：紫外分光度计的光源坏了，应更换什麽灯18精选完整ppt课件光源：在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，具有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。紫外：氢、氘灯----发射185～400nm的连续光谱可见：钨灯--辐射波长范围在320～2500nm紫外光源---氘灯可见光源---钨灯光源19精选完整ppt课件单色器：将光源发射的复合光分解成连续光谱并可从中选出任一波长单色光的光学系统。色散元件光栅单色器棱镜单色器单色器组成：入射狭缝、准光装置、色散元件、聚焦装置、出射狭缝20精选完整ppt课件

吸收池：又叫比色皿，用于盛放待测溶液和决定透光液层厚度的器件。在紫外区须采用石英吸收池，可见区一般用吸收玻璃池。样品室（吸收池）任务4：实验室中有一套玻璃比色皿和一套石英比色皿，请问用紫外分光光计时应选择哪一套比色皿？21精选完整ppt课件

利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信号。常用的有光电池、光电管或光电倍增管。检测器22精选完整ppt课件

信号显示器

以检流计或微安表指示仪表数字显示和自动记录型装置

信号显示系统23精选完整ppt课件学生对其他类型的分光光度计的认识7230型紫外可见分光光度计仪器24精选完整ppt课件25精选完整ppt课件理论知识：紫外-可见分光光度法的定义、特点；朗博--比尔定律；紫外可见分光光度计的组成及主要构件的作用；能力应用：认识仪器、会选择合适的光源、按照说明书会操作仪器归纳总结26精选完整ppt课件2.2可见分光光度法—补充内容27精选完整ppt课件知识目标：可见分光光度法的基本原理和相关知识，工作曲线法的绘制、分析结果的获得。

能力目标：可见分光光计的操作标准溶液的配制；工作曲线的绘制；试样的测定教学目标28精选完整ppt课件子项目1：用可见分光光度法对化妆品中的砷含量进行测定请大家讨论：以前学过那些方法可以测定砷元素的含量？

讨论结果：EDTA络和滴定29精选完整ppt课件可见分光光度法可见分光光度法是利用测量有色物质对某一单色光吸收程度来进行测定的。如果物质本身没有颜色该如何测定？(动画M1-2-7.swf)选择合适的显色剂，利用显色反应，进行测定。30精选完整ppt课件可见分光光度法的分析流程开机预热---选择显色剂的种类、用量等-----选择合适的测量波长----配制系列标准溶液------选择参比----测定-----数据处理31精选完整ppt课件

问题工作曲线测铁实验中所选择的工作波长，显色剂用量等分析条件的依据是什么？实验中，经常需要通过实验摸索最佳的显色条件和测量条件，取得较高的灵敏度和准确度,主要条件包括有：入射波长显色剂用量温度、时间溶液酸度溶剂32精选完整ppt课件显色剂用量确定方法配制一系列被测元素浓度相同不同显色剂用量的溶液，分别测其吸光度，作A-CR曲线，找出曲线平台部分，选择一合适用量即可。

吸光度与显色剂浓度的关系曲线

33精选完整ppt课件显色条件--溶液酸度

确定方法选择合适的酸度，可以在不同pH值缓冲溶液中，加入等量的被测离子和显色剂，测其吸光度，作A-pH曲线，由曲线上选择合适的pH范围。吸光度A与pH关系曲线

34精选完整ppt课件问题在用邻二氮菲测定铁含量时,操作如下:往铁标准溶液中依次加入:盐酸羟胺溶液，摇匀后再分别加入2ml1.5g/l邻二氮菲，5ml醋酸钠溶液，用蒸馏水稀释至标线，摇匀.请问:加入邻二氮菲、盐酸羟胺、醋酸钠溶液的作用分别是什么?35精选完整ppt课件稳定性、干扰消除绘制A对t的曲线，选择吸光度平坦的部分确定最佳的显色时间。干扰的消除

稳定性实验改变酸度、氧化剂、掩蔽剂消除；改变入射波长；改变合适的参比溶液。36精选完整ppt课件显色温度、溶剂选择大多数显色反应是在常温下进行的，有些反应必须在较高温度下。绘制工作曲线和进行样品测定时应该使溶液温度保持一致。

显色温度溶剂有机溶剂常常可以降低有色物质的离解度，增加有色物质的溶解，从而提高了测定的灵敏度

37精选完整ppt课件

入射光波长

一般情况下，应选择被测物质的最大吸收波长的光为入射光。

干扰物质存在时，依据“吸收最大，干扰最小”。选择方法：绘制光的吸收曲线确定最佳波长。λ338精选完整ppt课件

参比溶液的选择参比溶液、吸光度范围试剂参比

试液参比

褪色参比

测量吸光度过高或过低，误差都很大，一般适宜的吸光度范围是0.2～0.8。

吸光度范围溶剂参比

问题：邻二氮菲法测定水溶液中的铁离子含量应选择何种参比溶液？问题：如果测定值过大或过小应如何处理？39精选完整ppt课件定量方法---工作曲线法(动画M1-6-1.swf)

工作曲线法又称标准曲线法配制浓度不同的待测组分的标准溶液；以空白溶液为参比溶液；在选定的波长下，分别测定各标准溶液的吸光度；以标准溶液浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，在坐标纸上绘制的曲线即称为工作曲线。绘制方法：40精选完整ppt课件数据处理曲线绘制不当的示例示例1：坐标比例不合适41精选完整ppt课件数据处理示例2：坐标轴上数据的有效数字不正确。曲线绘制不当的示例42精选完整ppt课件数据处理曲线绘制不当的示例示例3：工作曲线应为一条直线，不是折线或曲线；

工作曲线的绘制时,要注意直线上下两侧的实验点数应相当。43精选完整ppt课件训练请写出测定水溶液中的砷离子含量的实验方案:确定测定波长、参比溶液、显色条件等，并写出分析流程44精选完整ppt课件归纳总结理论知识：可见分光光度计的操作使用；标准曲线法的测定原理和方法；显色剂和显色反应的原理；了解其他定量方法。能力应用：会利用可见分光光度计用标准曲线法测定铁离子含量；会选择合适的测定波长；会选择合适的显色剂、显色条件45精选完整ppt课件设疑思考思考如何采用工作曲线法水中微量铬，如何确定显色条件和测量条件？46精选完整ppt课件仪器调整及故障排除（自学）47精选完整ppt课件知识目标：熟悉仪器的工作原理;掌握仪器的各项指标的检验与校正方法;掌握仪器的日常维护、保养和排除仪器常见故障的方法能力目标：基本会操作仪器；会进行波长校正、吸收池成套性检验、光电流稳定度检验、透射比正确度检验；能对仪器的日常维护和保养;能判断并排除仪器常见的简单故障.教学目标48精选完整ppt课件

如果你购买了一台新的笔记本电脑，你应如何对其质量如何检查？散热性能、电池的待机时间、系统、外观、显示器有无坏点、键盘是否灵活等。

如果你是某企业的实验员，对单位新购置的一台紫外可见分光光度计如何验收呢？问题49精选完整ppt课件波长准确度的准确检查(P80)谱钕滤光片吸收曲线苯蒸汽的吸收曲线波长准确度的定性检查(动画1-4-1)可见光区:镨钕光片吸收曲线528.7nm807.7nm紫外光区:苯蒸气的的吸收曲线50精选完整ppt课件

波长

/nm

温度

/℃235257313350透射比18.213.751.322.9

的溶液的透射比以0.001mol.L-1HClO4为参比，以1cm的石英比色皿做吸收池，分别在235、257、313、350波长处测定相应溶液的透射比,误差在0.8%-2.5%之间。

透射比正确度的检验(P81)

51精选完整ppt课件

JJG178-96规定：石英吸收池在220nm装蒸馏水；在350nm装

K2Cr2O70.001mol.L-1HClO4溶液；玻璃吸收池：600nm装蒸馏水；以一个吸收池作参比,调节透光率为100%,测量其他各池的投射比,偏差小于0.5%的吸收池可配为一套.相对校正法用一套比色皿测试样的溶剂，以其中一个为参比，测定其他吸收池的吸光度。若吸光度为零，或相等，即可配对。若不相等，可选最小吸光度值的作参比，测定其它的吸光度，求修正值。

吸收池成套性检验(P81)动画1-8-252精选完整ppt课件

日常维护、保养

对仪器工作环境的要求

稳固的工作台

温度、湿度合适

仪器保养和维护方法仪器工作电源光源使用注意事项单色器使用注意事项正确使用吸收池53精选完整ppt课件问题分光光度计在使用过程中经常有故障出现，当大家遇到这些故障是应该如何排除？54精选完整ppt课件

故障排除

55精选完整ppt课件

故障排除

56精选完整ppt课件归纳总结掌握仪器的基本操作方法。掌握进行波长校正、吸收池成套性检验、光电流稳定度检验、透射比正确度检验。掌握仪器的日常维护和保养，排除仪器常见故障。57精选完整ppt课件紫外分光光度法58精选完整ppt课件知识目标：熟悉紫外吸收光谱定义及产生、常用术语、常见有机化合物紫外吸收光谱、定性鉴定方法；掌握紫外光谱定量分析的原理和方法，干扰的消除。能力目标：绘制紫外吸收曲线；能采用紫外吸收光谱对未知试样定性鉴定，推测化合物的分子结构；能对工作波长的选择;能对数据进行处理,绘制工作曲线,确定未知含量。教学目标59精选完整ppt课件子项目：用紫外分光光度计对维生素C的含量的进行测定60精选完整ppt课件讨论有色溶液对光选择性吸收，那么一些无色的有机溶液是否对光没有吸收呢?哪些物质对紫外线有吸收？请举例(请阅读P88页)对紫外光区有吸收的无色透明物质都可测定,能吸收紫外光的物质:具有π电子和共轭双键的化合物.61精选完整ppt课件紫外光区域的波长范围：10－400nm;紫外分光光度法的波长范围：200nm-400nm紫外吸收曲线绘制：即用一束具有连续波长的紫外光照射一定浓度的样品溶液，分别测量不同波长下溶液的吸光度，即得到该化合物的紫外吸收曲线。茴香醛紫外吸收曲线

紫外吸收曲线绘制62精选完整ppt课件紫外光谱的特点、产生原因(动画1-7-1)

产生原因：电子在不同轨道间的跃迁

特点可用来定性鉴定和结构分析无需加显色剂，测量简单方便灵敏度高，准确度σ→σ*＞n→σ*＞π→π*＞n→π*

分子中价电子的能级跃迁产生。63精选完整ppt课件跑紫外光谱常用术语

生色团和助色团：产生特征吸收带的具有一个或多个不饱和键和未共用电子对的基团。

红移和蓝移：由于取代基或溶剂的影响造成化合物结构变化，使吸收峰向长波和短波方向移动的现象。

增色效应和减色效应：由于有机化合物的结构变化使吸收峰摩尔吸光系数增加的现象。

溶剂效应：由于溶剂的极性不同引起某些化合物的吸收峰的波长、强度和形状产生变化的现象。64精选完整ppt课件

吸收带的类型

K吸收带:π→π＊跃迁,吸收波长λ217-280nmR吸收带:n→π＊跃迁,吸收波长λ>270nmB吸收带:苯环震动和π→π＊跃迁,吸收波长λ230-270nmE吸收带:→π＊跃迁,芳香族化合物的特征吸收带,吸收波长λ204nm乙酰苯的紫外吸收光谱

65精选完整ppt课件思考1、庚烷、环己烷等烷烃在200-400nm内有无吸收？2、甲苯、丁二烯在200-400nm内有无吸收？3、乙醛、丙酮、乙酸乙酯在200-400nm内有无吸收？4、如果环己烷中含有少量的杂质苯，其紫外吸收曲线会怎样?

请大家归纳总结可见分光光度法和紫外分光光度法的联系和区别。(定义、条件、仪器、应用)66精选完整ppt课件归纳

可见分光光度法紫外分光光度法定义基于物质对可见光的吸收而对物质进行定性和定量分析的一类方法基于物质对紫外光的吸收而对物质进行定性和定量分析的一类方法有色溶液；显色剂；控制PH;绘制吸收曲线,选择最大波长减小干扰;合适的参比液条件绘制吸收曲线,选择最大波长；合适的参比液仪器400-780nm,钨灯,玻璃吸收池200-400nm,氘灯,石英吸收池67精选完整ppt课件紫外吸收光谱的应用(动画1-7-2)

定性鉴定未知样品采用比较光谱法，标准物对照，或者标准图谱对照。推测结构推定化合物的共扼关系、部分骨架；区分化合物的构型；互变异构体的鉴别；（p98)化合物纯度的检测化合物在紫外区没有明显的吸收峰，而杂质在紫外区有较强的吸收，就可以紫外吸收曲线检测出该化合物所含的杂质。如乙醇中杂质苯测定检查如四氯化碳中二硫化碳测定检查任务:采用紫外分光光度法对苯进行定性分析(动画1-7-2)68精选完整ppt课件

了解共轭程度、空间效应、氢键等；可对饱和与不饱和化合物、异构体及构象进行判别。紫外—可见吸收光谱中有机物发色体系信息分析的一般规律是：⑴若在200～750nm波长范围内无吸收峰，则可能是直链烷烃、环烷烃、饱和脂肪族化合物或仅含一个双键的烯烃等。⑵若在270～350nm波长范围内有低强度吸收峰(ε＝10～100L·mol-1·cm-1),（n→π跃迁），则可能含有一个简单非共轭且含有n电子的生色团，如羰基。

有机紫外吸收光谱的解析69精选完整ppt课件

⑶若在2５0～300nm波长范围内有中等强度的吸收峰则可能含苯环。⑷若在210～250nm波长范围内有强吸收峰，则可能含有2个共轭双键；若在260～300nm波长范围内有强吸收峰，则说明该有机物含有3个或3个以上共轭双键。⑸若该有机物的吸收峰延伸至可见光区，则该有机物可能是长链共轭或稠环化合物。70精选完整ppt课件如何测定粗品蒽醌纯度（蒽醌中常混有邻苯二甲酸酐）

分析仪器：紫外分光光光度计分析方法：工作曲线法分析条件：工作波长参比溶液注意：工作波长只能选择次吸收峰，消除杂质的干扰；参比溶液采用溶剂参比。◆请写出检测方案71精选完整ppt课件学生讨论，设计方案

配制蒽醌标准溶液仪器准备