12 第八章 吸光光度法(1-2节).ppt

第1页：第八章 吸光光度法

第八章吸光光度法

第2页：化学分析与仪器分析比较

化学分析：常量组分(>1%), Er 0.1%～0.2%依据化学反应, 使用玻璃仪器化学分析与仪器分析方法比较仪器分析：微量组分(<1%), Er 1%～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

第3页：吸光光度法的特点

8.1 吸光光度法的基本原理•特点(p293)–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％（1～2％）–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。

第4页：光的基本性质（波动性）

1.光的基本性质电磁波的波粒二象性c－真空中光速2.99792458×108m/s~3.0 ×108m/sλ－波长，单位：m,cm,mm,m,nm,Å1m=10-6m, 1nm=10-9m, 1Å=10-10mν－频率，单位：赫芝（周）Hz 次/秒n－折射率，真空中为1光的传播速度:波动性

第5页：光的电磁矢量示意

磁场向量电场向量传播方向YZX与物质作用

第6页：光的微粒性

微粒性h－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。

第7页：波粒二象性结论

波粒二象性结论: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。真空中:

第8页：光学光谱区

第9页：溶液颜色与互补光

第10页：重铬酸根与高锰酸根的吸收光谱

300400500600700/nm350525 545Cr2O72-MnO4-1.00.80.60.40.2AbsorbanceCr2O72-、MnO4-的吸收光谱350

第11页：苯和甲苯的吸收光谱

苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱苯(254nm)甲苯(262nm)A230 250 270

第12页：朗伯-比尔定律

朗伯定律(1760)

A = lg(I₀/I_t) = k₁b，吸光度与介质厚度成正比。

比尔定律(1852)

A = lg(I₀/I_t) = k₂c，吸光度与浓度成正比。

朗伯-比尔定律

A = lg(I₀/I_t) = kbc，b为介质厚度(cm)。

第13页：透光率与吸光度

透光率T

T = I_t/I₀，即透射比(Transmittance)。

吸光度A

A = lg(I₀/I_t) = lg(1/T) = -lgT = kbc

第14页：吸光度与浓度的关系

吸光度A、透射比T与浓度c的关系ATcA=kbc

第15页：吸光系数与摩尔吸光系数

吸光系数a

浓度以g·L^-1表示时用a，A = abc，单位L·g^-1·cm^-1。

摩尔吸光系数ε

浓度以mol·L^-1表示时用ε，A = εbc，单位L·mol^-1·cm^-1。

比消光系数

浓度以g·100mL^-1表示时使用，A = (比消光系数)bc。

第16页：吸光度与光程的关系

吸光度与光程的关系A= bc光源检测器0.00吸光度检测器b样品光源0.22吸光度光源检测器0.44吸光度b样品b样品

第17页：吸光度与浓度的关系图

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0.42光源检测器b

第18页：朗伯-比尔定律的适用条件

朗伯-比尔定律的适用条件

• 1.单色光(见p312证明)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

第19页：亚甲蓝的吸收光谱

x104(nm)亚甲蓝阳离子水溶液的吸收光谱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= 660 nm二聚体max=610 nm二聚体的生成破坏了A与c的线性关系

第20页：工作曲线法

0 1 2 3 4 mg/mlA。。。。*0.80.60.40.20溶液浓度的测定A＝bc工作曲线法(校准曲线)朗伯-比尔定律的分析应用

第21页：吸光度的加和性与测量

• 6. 吸光度的加和性与吸光度的测量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。

第22页：目视比色法

8.2 光度分析的方法和仪器8.2.1 光度分析的几种方法方便、灵敏，准确度差。常用于限界分析。观察方向1.目视比色法c4c3c2c1c1c2c3c4

第23页：光电比色法

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

第24页：吸光光度法与分光光度计

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.

第25页：722型分光光度计

722型分光光度计结构方框图《基础分析化学实验》p93光源吸收池检测系统分光系统

第26页：分光光度计的光源与单色器

分光光度计的主要部件光源：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)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

第27页：吸收池检测器与指示器

吸收池：(比色皿)用于盛待测及参比溶液。可见光区：光学玻璃池紫外区：石英池检测器：利用光电效应，将光能转换成电流讯号。光电池，光电管，光电倍增管指示器：低档仪器：刻度显示（p307，图8.12)中高档仪器：数字显示，自动扫描记录

第28页：棱镜单色器

棱镜：依据不同波长光通过棱镜时折射率不同单色器入射狭缝准直透镜棱镜聚焦透镜出射狭缝白光红紫λ1λ2800600500400

第29页：光栅单色器

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.

第30页：硒光电池

检测器SeAu，Ag半导体h硒光电池Ag、Au

第31页：光电管

光电管红敏管625-1000 nm蓝敏管200-625 nmNi环（片）碱金属光敏阴极h

第32页：光电倍增管

光电倍增管待扫描160-700 nm1个光电子可产生106～107个电子

第33页：分光光度计的类型

8.2.2 分光光度计的类型

第34页：多通道仪器与纤维光度计

多通道仪器（Multichannel Instruments）光电二极管阵列(通常具有316个硅二极管)photodiode arrays (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316 1/2倍.其他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

第35页：纤维光度计示意

镀铝反射镜纤维光度计示意图

第36页：纤维光度计

纤维光度计

第37页：课程收尾页

新年快乐！