第1页：第九章 吸光光度法
第九章 吸光光度法
- 第一节吸光光度法基本原理
- 第二节光度计及其基本部件
- 第三节显色反应及其显色条件的选择
- 第四节吸光度测量条件的选择
- 第五节吸光光度法的应用返回
第2页：第一节 吸光光度法基本原理
第一节 吸光光度法基本原理
- 9-1-1吸光光度法的特点
- 9-1-2光吸收的基本定律
- 9-1-3比色法和吸光光度法及其仪器返回
第3页：9.1.1 吸光光度法的特点波长范围
9.1.1 吸光光度法的特点波长范围
- 9.1.1 吸光光度法的特点波长范围：10-1～10nm 10～400nm 400～750nm 0.75～1000μm 0.1～100cm 1～1000m光谱区域：X射线紫外光可见光红外光谱微波无线电波光是一种电磁波，根据波长或频率排列。
- 1.光的基本性质
第4页：2.吸收光谱产生的原理吸收光谱有原子吸收
2.吸收光谱产生的原理吸收光谱有原子吸收光谱和分子吸收光谱光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光的互补示意图红黄绿蓝青紫
第5页：
第6页：KMnO4溶液的吸收曲线
KMnO4溶液的吸收曲线(cKMnO4:a<b<c<d)
第7页：分子、原子、离子具有不连续的量子化能级
分子、原子、离子具有不连续的量子化能级，仅能吸收当照射光子的能量hv与被照射粒子的E激－E基＝（hv）n因为不同物质微粒的结构不同，共有不同的量子化能级，其能量差也不相同,因此对光的吸收具有选择性。若固定某一溶液的浓度C和液层厚度b，测量不同λ下的A，以吸光度A对吸收波长λ作图，就得到－吸收曲线，即吸收光谱
第8页：3.目视比色法和吸光光度法的特点主要用于
3.目视比色法和吸光光度法的特点主要用于
- 3.目视比色法和吸光光度法的特点主要用于微量组分特点:
- (1)灵敏度高：测定含量为1% ~ 10-3 %的微量组分及测定含量为10-4 % ~ 10-5 %的痕量组分。
- (2)准确度较高：比色法相对误差5 % ~ 10 %；分光光度法相对误差2 % ~ 5 %。
- (3)应用广泛，操作简便、快速。
第9页：1.2 光吸收的基本定律1、朗伯—比尔
1.2 光吸收的基本定律1、朗伯—比尔(Lambert—Beer)定律①光通过溶液的情况:Ia为吸收光强度It为透过光强度Ir为反射光强度Io表示入射光强度Io = Ia + It + Ir因为Ir在测定试样和空白溶液时其影响可相互抵消，故可简化为:Io = Ia + It②透射比T（Transmittance）的定义T =It/Io
第10页：③吸光度A（Absorbance）的定义
③吸光度A（Absorbance）的定义
- ③吸光度A（Absorbance）的定义：A = lgIo/It因为T = It/10所以A = lg I0/It= lg1/T④Lambert—Beer定律的数学表达式：A = K b c
- 2.摩尔吸收系数当A = K b c式中的b用cm为单位,c用mol
- L-1为单位时，K用ε表示；得A = ε b cε称为摩尔吸收系数mol-1
- cm-1ε与吸光物质的性质、入射光波长及温度等因素有关。K为比例常数，b为液层厚度，c
第11页：第二节 吸光光度法及其仪器1.目视比色法
第二节 吸光光度法及其仪器1.目视比色法
- 第二节 吸光光度法及其仪器
- 1.目视比色法：比较透过光的强度标准色阶：在相同条件下显色，目视比较。特点：灵敏度高，准确度低，不同人看，结果不同，不符合朗伯－比尔定律也可用目视比色法，因为比较的是透过光。
- 2.吸光光度法：与光电比色法的原理相同，只是二者获得单色光的方法不同，前者使用滤光片，后者使用光栅、棱镜，因而比光电比色法的准确
第12页：（1）光源:钨丝灯:可见、红外
（1）光源:钨丝灯:可见、红外
- （1）光源:钨丝灯:可见、红外400－1000nm氢灯或氘灯：紫外160－350nm
- （2）单色器：a.滤光片：有机玻璃片或薄膜，利用颜色互补原理。b.棱镜：根据物质的折射率与光的波长有关。玻璃棱镜:可见,石英棱镜:紫外、可见。c.光栅：在玻璃片或金属片上刻划均匀的线，1200条/mm,衍射、干涉原理。
- （3）吸收池:
第13页：第三节 显色反应及其显色条件的选择
第三节 显色反应及其显色条件的选择
- 9.3.1显色反应
- 9.3.2显色条件的选择
- 9.3.3测量波长和吸光度范围的选择
- 9.3.4参比溶液的选择
- 9.3.5标准曲线的制作返回
第14页：9.3.1 显色反应1.定义
9.3.1 显色反应1.定义
- 9.3.1 显色反应
- 1.定义：将待测组分转化成有色化合物的的反应。M＋L＝ML
- 2.要求:
- （1）选择性好；
- （2）灵敏度高，>104；
- （3）有色化合物ML要稳定，不分解；
- （4）ML的组成要一定（只ML无MLn）；
- （5）ML与L颜色差别大,吸收峰波长差：>60nm.3.显色剂：要满足以上要求。无机显色剂在光度分中应用不多，这主要是因为生成的络合物不稳定，灵敏度和选择性也不高。在
第15页：9.3.2 显色条件的选择1、溶液的酸度
9.3.2 显色条件的选择1、溶液的酸度：M＋L＝ML（显色剂L存在酸效应L（H））a.影响显色剂的溶度b.影响M的存在状态c.影响ML的组成和稳定性，如Fe3＋－磺基水杨酸pH组成颜色2-3 1：1紫红4-8 1：2棕褐8-10 1：3黄色返回
第16页：2.显色剂用量
2.显色剂用量
- 2.显色剂用量:显色剂过多有时会引起副反应，加入量要严格控制，可通过实验确定。
- 3.温度：通过实验确定温度范围，通常在室温下进行。
- 4.溶剂：一般螯合物在有机溶剂中溶解度大，提高显色反应的灵敏度。如Cu(SCN)42－在水中大部分离解，几乎无色；在丙酮中呈蓝色。
第17页：5.显色时间：通过实验找出适宜的显色时间
5.显色时间：通过实验找出适宜的显色时间
- 5.显色时间：通过实验找出适宜的显色时间。
- 6.干扰组分：共存组分与显色剂生成有色络合物，正干扰；生成无色络合物，负干扰。干扰的消除：a.制一定酸度，使干扰组分不生色。b.掩蔽剂，与干扰组分生成无色物。c.选择适当的波长。d.选择适当的参比液e.分离干扰组分返回
第18页：9.3.3 测量波长和吸光度范围的选择
9.3.3 测量波长和吸光度范围的选择
- 1.测量波长的选择
- (1)“最大吸收原则”：选择被测物质的最大吸收波长的光作为入射光。(无干扰)
- (2)”吸收最大，干扰最小”：在最大波长处有其他物质干扰时。
- 2.吸光度范围的选择：A:0.2-0.8（T为65%-15%）(相对误差较小)返回
第19页：9.3.4 参比溶液的选择
9.3.4 参比溶液的选择
- 1.M、L均无色，可用蒸馏水作参比。
- 2.L无色，M有色，可用不加显色剂的被测试液作参比溶液。
- 3.L有色，M无色，可选择不加试样溶液的试剂空白作参比溶液。
- 4.L、M均有色，可将一份试液加入适当掩蔽剂，将被测组分掩蔽起来，使之不再与显色剂作用，而显色剂及其他试剂均按试液测定方法加入，以此作为参比溶液。返回
第20页：9.3.5
9.3.5 标准曲线的制作配制一系列标准溶液，作A－c曲线，待测组分的含量可以从标准曲线上查出。返回
第21页：第四节 吸光度测量条件的选择
第四节 吸光度测量条件的选择9-4-1对朗白－比耳定律的偏离9-4-2吸光度测量的误差返回
第22页：9.4.1 对朗白－比耳定律的偏离
9.4.1 对朗白－比耳定律的偏离
说明：本页源文件提取到的文字较少，内容为标题或图示要点，建议对照原课件图片补充。
第23页：1.由于非单色光引起的偏离因物质对不同波
1.由于非单色光引起的偏离因物质对不同波长的光的吸收程度不同，而导致偏离△A1=A1-A2 △A2=A3-A4△A1> △A2直线偏向c 轴所以：Beer’s Law 应在一定的浓度范围内使用ε1不等于ε2不等于ε3A不等于εbc A不与c成线性关系
第24页：2.溶液本身的化学和物理因素引起的偏离
2.溶液本身的化学和物理因素引起的偏离
- (1)溶液介质不均匀引起的
- (2)溶液中的副反应发生而引起的[例如]橙色黄色λ1max=350nm λmax=375nm λ2max=450nm等吸收点：λ335 和λ445的曲线相交处此点两吸收物质的吸光度相等
第25页：9.4.2
9.4.2 吸光度测量的误差光度分析的准确度，由仪器本身决定的，对一台仪器来说读数误差T为定值。一定的ΔT，对应的Δc不同，相对误差Δc/c不同。c小，ΔT引起的Δc小，Δc/c大；c大，ΔT引起的Δc大，Δc/c大。
第26页：相对误差：返回
相对误差：返回
说明：本页源文件提取到的文字较少，内容为标题或图示要点，建议对照原课件图片补充。
第27页：第五节 吸光光度法的应用
第五节 吸光光度法的应用
- 9-5-1示差吸光光度法
- 9-5-2双波长吸光光度法
- 9-5-3弱酸和弱减解离常数的测定
- 9-5-4络合物组成的测定返回
第28页：9.5.1 示差吸光光度法一
9.5.1 示差吸光光度法一
- 9.5.1 示差吸光光度法一.标准曲线法测单一组分
- 1.选择合适的显色反应和显色条件
- 2.绘出被测组分的吸收光谱曲线(用标液)
- 3.在λmax下测一系列标准溶液的A值，绘制工作曲线A---c
- 4.与工作曲线相同的方法，测未知物AX，从工作曲线上查cX
第29页：[例1]用Phen测微量
[例1]用Phen测微量
- [例1]用Phen测微量Fe：
- (1)c fe(标)= 100μg/mL100×10-6= ————=1.79×10-3mol/LM——1000b=1cm：VFe(标)(mL)：0.20，0.40，0.60，0.80，1.0/ 50mL容量瓶A508：0.080，0.150，0.225，0.300，0.375
- (2)试样水泥→50ml显色与标准曲线方法相同，测A=0.770
第30页：[例2]称钢样0.500g，溶解
[例2]称钢样0.500g，溶解
- [例2]称钢样0.500g，溶解→MnO4-→50mL容量瓶，摇匀，从中取5.00mL→50mL容量瓶定溶，用2cm比色皿在λ525nm，ε=2235，测A=0.124，计算Mn%=？(Mn=54.94)[解]A 0.124c2= ——= ————= 2.77×10-5mol/L εb 2235×2 Mnc2
- 1000Mn%= ——————×100=0.152 5.000.500
- 50返回
第31页：9.5.2 双波长吸光光度法1.原理
9.5.2 双波长吸光光度法1.原理
- 9.5.2 双波长吸光光度法
- 1.原理：当没有合适的参比溶液时可选择双波长吸光光度法；广泛运用于环境试样和生物试样的分析。
- 2.应用：a.混浊试液中组分的测定；b.单组分的测定；c.两组分共存时的分别测定。返回
第32页：9.5.3 弱酸和弱减解离常数的测定
9.5.3 弱酸和弱减解离常数的测定HB = H++ B-在某波长下，测量溶液吸光度（设酸HB和碱B－均有吸收，液层厚度b=1cm）则返回
第33页：9.5.4 络合物组成的测定1.饱和法
9.5.4 络合物组成的测定1.饱和法
- 9.5.4 络合物组成的测定
- 1.饱和法（又称摩尔比法）固定一种组分（通常是金属离子M）的浓度，改变络合剂（R）的浓度，得到一系列[R]/[M]比值不同的溶液，并配制相应的试剂空白作参比液，分别测定其吸光度。以吸光度A为纵坐标，[R]/[M]为横坐标作图。
第34页：
第35页：2.连续变化法
2.连续变化法(又称等摩尔系列法)cM+cR=c，改变cM和cR的相对量，配制一系列溶液，在有色络合物的最大吸收波长处测量这一系列溶液的吸光度。当溶液中络合物MRn浓度最大时，cR/cM比值为n。当cM/c为0.5时，络合比为1:1；当cM/c为0.33，络合比为1:2；
第36页：2.连续变化法（续）
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