《吸光度法》PPT课件

第九章吸光光度法,9-1吸光光度法基本原理9-2光度计及其基本部件9-3显色反应及显色条件的选择9-4吸光度测量条件的选择9-5吸光光度法的应用9-6紫外吸收光谱法简介,基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法称为吸光光度法,主要有:红外吸收光谱：分子振动光谱，吸收光波长范围2.51000m,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400750nm，主要用于有色物质的定量分析。本章主要讲授可见吸光光度法。,什么叫吸光光度法?,灵敏度高准确度能够满足微量组分的测定要求：相对误差25操作简便快速应用广泛,特点,如何进行测定?可以直接测什么物质?,9.1吸光光度法的基本原理,9.1.1物质对光的选择性吸收,溶液的颜色由透射光波长还是由入射光波长决定?,不同颜色的可见光波长及其互补光,吸收光谱,物质的电子结构不同，具有不同的量子化能级,其能量差也不同,吸收光的波长也不同，这就构成了物质对光的选择性吸收基础.,物质对光的选择性吸收,吸收光谱,定性分析基础,定量分析基础,物质对光的选择吸收,在一定的实验条件下，A与c成正比。,9.1.2光的吸收基本定律:朗伯-比尔定律,A=lg(1/T)=-lgT=lg(I0/I)=abc,bcm,cgL-1,aLg-1cm-1,影响的因素,例：邻二氮菲分光光度法测Fe2+。(Fe2+)=5.010-4gL-1,b=2cm,在波长508nm处测得A=0.19，计算a和。,解：,p243,吸光度的加合性,A=A1+A2+An=1bc1+2bc2+nbcn,9.1.3偏离比尔定律的原因,单色光：具有单一波长的光。复合光：具有不同波长的光复合在一起。,非单色光引起的偏离,设入射光仅由1和2两种波长组成，两波长下比尔定律都是适用的：,1+2：,A与c不成直线关系。,化学因素引起的偏离,吸光质点形式变化引起的偏离.,9.2光度计及其基本部件,单波长单光束分光光度计,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(3202500nm)紫外区：氢灯，氘灯(180375nm),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3503200nm,石英1854000nm光栅:波长范围宽,色散均匀,分辨性能好,使用方便,棱镜：依据不同波长光通过棱镜时折射率不同,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：石英池检测系统：利用光电效应，将光强度转换成电流讯号。检测器：光电池，光电管，光电倍增管显示器：低档仪器：刻度显示中高档仪器：数字显示，自动扫描记录,作业,P268习题:1,2,3，4,5,6,9.3.1显色反应的选择,*反应生成的有色化合物组成恒定，稳定。,9.3显色反应与显色条件的选择,*灵敏度高，一般104,*选择性好*显色剂在测定波长处无明显吸收。,对比度：max60nm,9.3.2显色条件的选择,c(R),c(R),1.显色剂用量（cM、pH等条件固定）,Mo(SCN)32+浅红Mo(SCN)5橙红Mo(SCN)6-浅红,M+RMR,2.酸度（cM、cR等条件固定）,酸度的影响,pH1pH60nm,9.3.2显色条件的选择,c(R),c(R),1.显色剂用量（cM、pH等条件固定）,Mo(SCN)32+浅红Mo(SCN)5橙红Mo(SCN)6-浅红,M+RMR,2.酸度（cM、cR等条件固定）,酸度的影响,pH1pHpH2,pH,酸度的选择,3.显色温度,实际工作中，作AT曲线，寻找适宜反应温度.,4.显色时间,实际工作中，作At曲线，寻找适宜反应时间.,5.干扰的消除,例：测Co2(含Fe3+),1)加入配位掩蔽剂或氧化还原掩蔽剂。,2)选择适当的显色条件以避免干扰。,3)分离干扰离子,也可选择适当的光度测量条件（例如适当的波长或参比溶液），消除干扰。,4),9.3.3显色剂,无机显色剂:SCN-Fe(SCN)2+H2O2TiOH2O22+,有机显色剂,NN型：,邻二氮菲,三元配合物在光度分析中的应用特性简介由一个中心金属离子与两种(或两种以上)不同配位体形成的配合物，称为三元(多元)配合物。三元配合物主要类型有：三元离子缔合物、三元混配配合物、三元胶束(增溶)配合物。应用特点?,丁二酮肟,9.4吸光度测量条件的选择,9.4.1入射光波长的选择,一般选择max为测定波长,为什么?,如果在max处有共存组分的干扰，如何选择测定波长?,9.4.2参比溶液的选择,用参比溶液调T=100%（A=0），再测样品溶液的A，即消除了吸收池对光的吸收、反射，溶剂、试剂对光的吸收等。,为什么要使用参比溶液？,如何选择参比溶液?p257,9.4.3吸光度读数范围的选择,光度计的读数误差一般为0.22(T)，由于T与浓度c不是线性关系，故不同浓度时的T引起的浓度误差不同。,为什么要控制适宜的吸光度（读数范围）?,lgT=bc微分：dlgT0.434dlnT=-0.434T-1dT=bdc两式相除得：dc/c=（0.434/TlgT）dT以有限值表示可得：c/c=（0.434/TlgT）T,讨论:浓度测量相对误差大小（c/c）与什么因素有关?,若T=1%,透光率读数范围是多少时,浓度测量相对误差较小?,实际工作中，应控制T在1070,A在0.151.0之间(调c,b),9.5吸光光度法的应用,1.单组分的测定p258通常采用A-C标准曲线法定量测定。2.多组分的同时测定p260若各组分的吸收曲线互不重叠，则可在各自最大吸收波长处分别进行测定。这本质上与单组分测定没有区别。若各组分的吸收曲线互有重叠，则可根据吸光度的加合性求解联立方程组得出各组分的含量。A1=a1bcab1bcbA2=a2bcab2bcb,9.5.2高含量组分的测定-示差法,普通分光光度法一般只适于测定微量组分，当待测组分含量较高时，将产生较大的误差。需采用示差法。即提高入射光强度，并采用浓度稍低于待测溶液浓度的标准溶液作参比溶液。设：待测溶液浓度为cx，标准溶液浓度为cs(cscx)。则：Ax=bcxAs=bcsxs=b(cxcs）=bc测得的吸光度相当于普通法中待测溶液与标准溶液的吸光度之差。,xs=b(cxcs）=bc测得的吸光度相当于普通法中待测溶液与标准溶液的吸光度之差。示差法测得的吸光度与c呈直线关系。由标准曲线上查得相应的c值，则待测溶液浓度cx：cx=cs+c,普通法：cs的T=10%；cx的T=5%示差法：cs做参比，调T=100%cx的T=50%；标尺扩展10倍,9.5.3酸碱解离常数的测定,一元弱酸HBHB=H+B-在某一波长下，酸HB和碱B-均有吸收，液层厚度b=1cm，根据吸光度的加和性；A=AHB+AB-,9.5.4络合物组成及稳定常数的测定,摩尔比法:M+nLMLn固定CM，改变CL，以吸光度A为纵坐标，CL/CM为横坐标作图。配合比=?,稳定常数：若形成1:1的配合物cM=M+MLcL=L+ML若金属离子和配位剂在测定波长没有吸收，则A=ML(b=1cm)A0=ML=CM,=,=,CLA0,不需空白溶液作参比；但需要两个单色器获得两束单色光(1和2)；以参比波长1处的吸光度A1作为参比，来消除干扰。在分析浑浊或背景吸收较大的复杂试样时显示出很大的优越性。灵敏度、选择性、测量精密度等方面都比单波长法有所提高。A2A1（21)bc两波长处测得的吸光度差值与待测组分浓度成正比。1和2分别表示待测组分在1和2处的摩尔吸光系数。,9.5.4双波长分光光度法,关键问题:,关键问题是测量波长2和参比波长1的选择与组合。以两组分x和y的双波长法测定为例：设：x为待测组分，y为干扰组分，二者的吸光度差分别为x和y，则该体系的总吸光度差x+y为：x+y=x+y如何选择波长1、2有一定的要求。,选择波长组合1、2的基本要求是：,选定的波长1和2