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文档简介
z项目二紫外(UV)-可见(VIS)分光光度法项目二紫外(UV)-(VIS)分光光度法VIS&UVAB教学目标(1)理解紫外-可见分光光度法的定义、特点;(2)理解物质对光的选择性吸收;(3)掌握朗伯-比尔定律;(4)掌握紫外可见分光光度计的组成及主要构件的作用;(5)掌握紫外-可见分光光度计的类型及特点。知识目标:A(1)仪器组成与操作(2)配套部件的选择。能力目标:B目录Contents2.1光的性质2.2物质的颜色与其对光的选择性吸收2.3吸收(光谱)曲线2.4光的吸收定律/moban//hangye//jieri//sucai//beijing//tubiao//xiazai//powerpoint//word//excel//ziliao//kejian//fanwen//shiti//jiaoan/PPT论坛:
2.5分光光度计2.6显色与显色条件的选择2.7测量条件的选择2.8分光光度计虚拟仿真训练2.9分光光度法的应用分光光度法起源引入: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。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。分光光度法起源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分光光度法起源
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。概念、分类、特点
区别:分析对象不同分光光度法起源(1)灵敏度高分光光度法适用于微量和痕量组分的分析,可以测定组分的浓度下限(最低浓度)可达10-5~10-6mol·L-1,相当于含量为0.001%~0.0001%的微量组分。(2)准确度较高分光光度法的相对误差为2~5%,其准确度虽不如滴定分析法及称量分析法,但对微量组分的分析而言,基本满足准确度的要求。如一滴0.02mol·L
1的KMnO4溶液以水稀释至100mL时,仍可得到明显的适于比色分析的颜色。但这滴溶液所含的KMnO4的量只相当于约0.06mg金属锰。显然,该含量用化学分析法如滴定分析法及称量分析法是很难得到准确结果的。(3)选择性好近年来由于新显色剂和掩蔽剂的不断出现,提高了选择性,通过选择适当的测定条件,可不分离干扰物质,直接测定混合体系中各组分的含量。分光光度法的特点:(4)操作简便、快速比色法及分光光度法的仪器设备简单,操作简便。进行分析时,试样处理成溶液后,一般只经过显色和比色两个步骤,即可得到分析结果。(5)应用广泛几乎所有的无机离子和有机化合物都可直接或间接地用分光光度法进行测定。在化工、医学、生物学等领域中常用来剖析天然产物的组成和结构、测定化合物的含量及进行生化过程的研究等。不仅用于组分定性、定量分析,还可用于化学平衡及配合物组成的研究。分光光度法的特点:1光的性质光的性质光是一种电磁波,具有波粒二象性。光的偏振、干涉、衍射、折射等现象就是其波动性的反映,波长
与频率
之间的关系式:
=c
(c为光速,3×1010cm·s-1)亦反映光的波动性。光又是由大量具有能量的粒子流所组成,这些粒子称为光子。光子的能量则反映微粒性,光子的能量E与波长
的关系:E=h=hc/(h为普朗克常量,6.626×10-34J·s-1)亦可用来表示光的微粒性。由上述关系可知,光子的能量与光的波长(或频率)有关,波长越短,光能越大,反之亦然。波动性粒子性
E光的折射光的衍射光的偏振光的干涉光电效应光的波粒二象性光的基本性质光谱区间
射线x射线紫外光红外光微波无线电波10-2nm10nm102nm104nm0.1cm10cm103cm105cm可见光400~780nm0.1nm~10nm~780nm~0.1cm0.1mm~1m1m~1000m10nm~200nm200~400nm远紫外近紫外(真空紫外)单色光,复合光
单色光
复合光单一波长的光由不同波长的光(不同能量的光子)组合而成的光人们肉眼所见的白光(如阳光等)和各种有色光实际上都是包含一定波长范围的复合光。白炽灯灯光?z项目二紫外(UV)-可见(VIS)分光光度法项目二紫外(UV)-(VIS)分光光度法VIS&UVAB教学目标(1)理解紫外-可见分光光度法的定义、特点;(2)理解物质对光的选择性吸收;(3)掌握朗伯-比尔定律;(4)掌握紫外可见分光光度计的组成及主要构件的作用;(5)掌握紫外-可见分光光度计的类型及特点。知识目标:A(1)仪器组成与操作(2)配套部件的选择。能力目标:B目录Contents2.1光的性质2.2物质的颜色与其对光的选择性吸收2.3吸收(光谱)曲线2.4光的吸收定律/moban//hangye//jieri//sucai//beijing//tubiao//xiazai//powerpoint//word//excel//ziliao//kejian//fanwen//shiti//jiaoan/PPT论坛:
2.5分光光度计2.6显色与显色条件的选择2.7测量条件的选择2.8分光光度计虚拟仿真训练2.9分光光度法的应用3吸收曲线(AbsorptionSpectra)S2S1S0A
h
分子内电子跃迁带状光谱用不同波长的单色光照射,测吸光度—吸收曲线紫外可见吸收光谱:分子价电子能级跃迁。电子跃迁的同时,伴随着振动能级、转动能级的跃迁。带状光谱。吸收(光谱)曲线定性分析基础定量分析基础物质对光的选择性吸收在一定实验条件下,A∝cA
c增大AB
A最大吸收波长
maxz项目二紫外(UV)-可见(VIS)分光光度法项目二紫外(UV)-(VIS)分光光度法VIS&UVAB教学目标(1)理解紫外-可见分光光度法的定义、特点;(2)理解物质对光的选择性吸收;(3)掌握朗伯-比尔定律;(4)掌握紫外可见分光光度计的组成及主要构件的作用;(5)掌握紫外-可见分光光度计的类型及特点。知识目标:A(1)仪器组成与操作(2)配套部件的选择。能力目标:B目录Contents2.1光的性质2.2物质的颜色与其对光的选择性吸收2.3吸收(光谱)曲线2.4光的吸收定律/moban//hangye//jieri//sucai//beijing//tubiao//xiazai//powerpoint//word//excel//ziliao//kejian//fanwen//shiti//jiaoan/PPT论坛:
2.5分光光度计2.6显色与显色条件的选择2.7测量条件的选择2.8分光光度计虚拟仿真训练2.9分光光度法的应用4光的吸收定律透光率(透射比,Transmittance)透光率定义:T取值为0.0%~100.0%全部吸收T=0.0%全部透射T=100.0%入射光强度I0透射光强度It一束平行单色光光的吸收定律朗伯比尔定律吸光度(Absorbance)T=0.0%A=∞T=100.0%A=0.0光的吸收定律朗伯比尔定律光的吸收定律朗伯比尔定律当一束平行的单色光通过均匀的、非散射的有色物质稀溶液时,溶质吸收了光能,光的强度就要减弱。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?溶液的浓度愈大,通过的液层厚度愈大,则光被吸收得愈多。即物质对光的吸收程度与液层厚度和溶液的浓度成正比。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∝b1852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
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;光的吸收定律朗伯比尔定律
物理意义单位浓度的溶液液层线厚度为1cm时,在一定波长下测得的吸光度。
吸光系数K
K
a吸光系数,L·g–1·cm-1c:mol/Lc:g/Lc:g/100mLK
比吸光系数,100mL·g-1·cm-1吸光系数(K)入射光波长物质的性质温度与浓度无关,取值与浓度的单位相关摩尔吸光系数,L·mol–1·cm-1朗伯-比耳定律是吸光光度法的理论基础和定量测定的依据,广泛应用于紫外、可见、红外和原子吸收的测量。该定律不仅适用于溶液,也适用于其它均匀、非散射的吸光物质(包括气体和固体)。对于多组分体系,若体系中各组分间无相互作用,则各组分的吸光度具有加和性。设体系中有n个组分,则在任一波长
处的吸光度为各组分的吸光度的和:A=A1+A2+…+Ai+…+An=
1bc1+
2bc2+…+
ibci+…+
nbcn
光的吸收定律朗伯比尔定律1.00.50AcA100500T%TA,T,C三者的关系光的吸收定律朗伯比尔定律溶液的T越大,说明对光的吸收越小,浓度低;T越小,溶液对光的吸收越大,浓度高。影响吸收定律的主要因素:入射光非单色性;溶液因素;比尔定律局限性。z项目二紫外(UV)-可见(VIS)分光光度法项目二紫外(UV)-(VIS)分光光度法VIS&UVAB教学目标(1)理解紫外-可见分光光度法的定义、特点;(2)理解物质对光的选择性吸收;(3)掌握朗伯-比尔定律;(4)掌握紫外可见分光光度计的组成及主要构件的作用;(5)掌握紫外-可见分光光度计的类型及特点。知识目标:A(1)仪器组成与操作(2)配套部件的选择。能力目标:B目录Contents2.1光的性质2.2物质的颜色与其对光的选择性吸收2.3吸收(光谱)曲线2.4光的吸收定律/moban//hangye//jieri//sucai//beijing//tubiao//xiazai//powerpoint//word//excel//ziliao//kejian//fanwen//shiti//jiaoan/PPT论坛:
2.5分光光度计2.6显色与显色条件的选择2.7测量条件的选择2.8分光光度计虚拟仿真训练2.9分光光度法的应用5分光光度计分光光度计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?分光光度计
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氘灯钨灯
光源分光光度计
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。
单色器组成:入射狭缝、准光装置、色散元件、聚焦装置、出射狭缝分光光度计入射狭缝准直透镜棱镜聚焦透镜出射狭缝白光红紫λ1λ2800600500400单色器一般由入射狭缝、准光器(透镜或凹面反射镜使入射光成平行光)、色散元件、聚焦元件和出射狭缝等几部分组成。单色器的核心部分是色散元件,起分光的作用。色散元件主要是棱镜和光栅。。棱镜有玻璃和石英两种材料。玻璃棱镜只能用于可见光域内。石英棱镜可用于紫外、可见和近红外三个光域。光栅可用于紫外、可见及红外光域。
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。样品室(吸收池)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?分光光度计吸收池(也叫比色皿、样品池)有玻璃和石英两种。玻璃吸收池只能用于可见光域内。石英吸收池可用于紫外、可见和近红外三个光域。常用的吸收池规格有:0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm、5.0cm等。拿:只能捏两侧的毛玻璃面,不可接触光学面;洗:依次用自来水、溶剂、待装液各润洗3次;装:吸收池高度的2/3~3/4;4.擦:先用滤纸吸干外壁,然后用擦镜纸或丝绸擦干;5.查:内部溶液无气泡,光学面外壁无垃圾;6.放:光学面对光路,垂直放入吸收池架,用吸收池夹固定。吸收池使用方法
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。
检测器分光光度计信号指示系统它的作用是放大信号并以适当方式指示或记录下来。常用的信号指示装置有直读检流计、数字显示或微处理机等。
仪器的类型--按光路划分单光束分光光度计:简单,价廉,适于在给定波长处测量吸光度或透光度,一般不能作全波段光谱扫描,要求光源和检测器具有很高的稳定性。双光束分光光度计:自动记录,快速全波段扫描。可消除光源不稳定、检测器灵敏度变化等因素的影响,特别适合于结构分析。仪器复杂,价格较高。双波长分光光度计将不同波长的两束单色光(λ1、λ2)快速交替通过同一吸收池而后到达检测器。产生交流信号。无需参比池。△
=1~2nm。由检测器显示出试液在两波长时的△A。分光光度计z项目二紫外(UV)-可见(VIS)分光光度法项目二紫外(UV)-(VIS)分光光度法VIS&UVAB教学目标(1)理解紫外-可见分光光度法的定义、特点;(2)理解物质对光的选择性吸收;(3)掌握朗伯-比尔定律;(4)掌握紫外可见分光光度计的组成及主要构件的作用;(5)掌握紫外-可见分光光度计的类型及特点。知识目标:A(1)仪器组成与操作(2)配套部件的选择。能力目标:B目录Contents2.1光的性质2.2物质的颜色与其对光的选择性吸收2.3吸收(光谱)曲线2.4光的吸收定律/moban//hangye//jieri//sucai//beijing//tubiao//xiazai//powerpoint//word//excel//ziliao//kejian//fanwen//shiti//jiaoan/PPT论坛:
2.5分光光度计2.6显色与显色条件的选择2.7测量条件的选择2.8分光光度计虚拟仿真训练2.9分光光度法的应用6显色与显色条件的选择有些物种本身具有吸收可见光的性质,可直接进行可见光分光光度法测定。但大多数物质本身在紫外、可见光区没有吸收或虽有吸收但摩尔吸光系数很小,不能直接进行分光光度法测定,这时就需要借助适当试剂,使之转化为摩尔吸光系数较大的有色化合物后再进行测定。此转化反应称为显色反应,所用的试剂称为显色剂。显色反应mX(待测物)+nR(显色剂)=XmRn(有色化合物)主要有配位反应(为主)和氧化还原反应。配位显色反应当金属离子与有机显色剂形成配合物时,通常会发生电荷转移跃迁,产生很强的紫外—可见吸收光谱。氧化还原显色反应例如:钢中微量锰的测定,Mn2+不能直接进行光度测定2Mn2++5S2O82-+8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+将Mn2+氧化成紫红色的MnO4-后,在525nm处进行测定。显色反应的要求1.灵敏度高,一般ε>1042.选择性好3.显色剂在测定波长处无明显吸收。4.对照性好,
λmax>60nm要求有色化合物与显色剂之间的颜色差别应尽可能大。
RA
MRR
MRFe3++磺基水杨酸→三磺基水杨酸铁(黄色)
(组成固定)
Fe3++SCN-→FeSCN2+、Fe(SCN)2+……
(组成不固定)5.反应生成的有色化合物组成恒定,化学性质稳定。6.显色条件易于控制,重现性好。显色剂::::助色团:-NH,-OH,-X(孤对电子)neO生色团:-N=N-,-N=O,OC=S,-N(共轭双键)πe无机显色剂:
SCN-
[Fe(SCN)]2+H2O2
[TiO·H2O2]2+有机显色剂:CH3-C-C-CH3HO-NN-OH==NNOHCOOHSO3HOO型:NNNOH
OHON型:PARNHNHNSNS型:双硫腙NN型:丁二酮肟邻二氮菲磺基水杨酸有机显色剂
问题
工作曲线测铁方法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:显色剂用量显色温度和时间溶液pH值溶剂显色与显色条件的选择显色剂用量的确定
实验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显色与显色条件的选择显色剂用量c(R)c(R)c(R)Mo(SCN)32+
浅红Mo(SCN)5
橙红Mo(SCN)6-浅红Fe(SCN)n3-n溶液酸度的确定显色与显色条件的选择酸度OH-酸度的影响副反应M+nR=MRnH+存在型体的变化RH=R-+H+
生成不同配比的络合物例,磺基水杨酸(ssal)–Fe3+pH=2~3FeR紫红色pH=4~7FeR2橙色pH=8~10FeR3黄色
pH>12Fe(OH)3
沉淀溶液酸度的确定选择合适的酸度,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。
显色与显色条件的选择酸度pH1<pH<pH2选择曲线中吸光度较大且恒定的平坦区ApH显色与显色条件的选择时间和温度显色反应温度多数显色反应在室温下即可很快进行,但也有少数显色反应需在较高温度下才能较快完成。这种情况下需注意升高温度带来的有色物质热分解问题。温度的稍许变化,对测量影响不大,但是有的显色反应受温度影响很大,需要进行反应温度的选择和控制。特别是进行热力学参数的测定、动力学方面的研究等特殊工作时,反应温度的控制尤为重要。适宜的温度可通过实验确定的。25℃50℃t/minA显色与显色条件的选择时间和温度显色反应时间时间对显色反应的影响需从以下两方面综合考虑。一方面要保证足够的时间使显色反应进行完全,对于反应速率较小的显色反应,显色时间需长一些。另一方面测定必须在有色配合物稳定的时间内完成。对于较不稳定的有色配合物,应在显色反应已完成且吸光度下降之前尽快测定。确定适宜的显色时间同样需通过实验做出显色温度下的吸光度-时间关系曲线,在该曲线的吸光度较大且恒定的平坦区域所对应的时间范围内尽快完成测定是最适宜的。溶剂由于溶质与溶剂分子的相互作用对紫外可见吸收光谱有影响,因此在选择显色反应条件的同时需选择合适的溶剂。水作为溶剂简便且无毒,所以一般尽量采用水相测定。对于大多数不溶于水的有机物的测定,常使用脂肪烃、甲醇、乙醇和乙醚等有机溶剂。显色与显色条件的选择溶剂和干扰离子共存离子的干扰及消除若共存离子有色或共存离子与显色剂形成的配合物有色将干扰待测组分的测定。通常采用下列方法消除干扰。(a)加入掩蔽剂。(b)分离干扰离子。(c)控制酸度。(d)利用生成惰性配合物。(e)选择适当的测量波长。另外,选择适当的光度测量条件(如合适的波长与参比溶液等)也能在一定程度上消除干扰离子的影响。还可以利用化学计量学方法实现多组分同时测定,以及利用导数光谱法、双波长法等新技术来消除干扰。显色与显色条件的选择溶剂和干扰离子z项目二紫外(UV)-可见(VIS)分光光度法项目二紫外(UV)-(VIS)分光光度法VIS&UVAB教学目标(1)理解紫外-可见分光光度法的定义、特点;(2)理解物质对光的选择性吸收;(3)掌握朗伯-比尔定律;(4)掌握紫外可见分光光度计的组成及主要构件的作用;(5)掌握紫外-可见分光光度计的类型及特点。知识目标:A(1)仪器组成与操作(2)配套部件的选择。能力目标:B目录Contents2.1光的性质2.2物质的颜色与其对光的选择性吸收2.3吸收(光谱)曲线2.4光的吸收定律/moban//hangye//jieri//sucai//beijing//tubiao//xiazai//powerpoint//word//excel//ziliao//kejian//fanwen//shiti//jiaoan/PPT论坛:
2.5分光光度计2.6显色与显色条件的选择2.7测量条件的选择2.8分光光度计虚拟仿真训练2.9分光光度法的应用7测量条件的选择
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。λ3测量条件的选择入射光波长
参比溶液的选择
溶剂参比试剂参比试样参比褪色参比平行操作溶液参比
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?测量条件的选择参比溶液、吸光度范围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
问题:如果测定值过大或过小应如何处理?测量条件的选择参比溶液、吸光度范围干扰消除
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。在测定过程中可能会出现那些干扰,如何消除?测量条件的选择干扰的消除选择适宜规格的吸收池,尽量把吸光度值调整在0.2~0.8之间。同一实验使用同一规格的同一套吸收池。以减小测量误差,所以用普通分光光度法不适用于高含量或极低含量物质的测定。测量条件的选择吸收池的使用比色皿一般为长方体,其底及两侧为磨毛玻璃,另两面为光学玻璃制成的透光面采用熔融一体、玻璃粉高温烧结和胶粘合而成。所以使用时应注意以下几点:1.拿取比色皿时,只能用手指接触两侧的毛玻璃,避免接触光学面。同时注意轻拿轻放,防止外力对比色皿的影响,产生应力后破损。2.凡含有腐蚀玻璃的物质(如F-、SnCl2、H3PO4等)的溶液,不得长期盛放在比色皿中。3.不能将比色皿放在火焰或电炉上进行加热或干燥箱内烘烤。4.吸收池使用后应立即用水冲洗干净,当发现比色皿里面被污染后,应用无水乙醇清洗,及时擦拭干净。5.不得将比色皿的透光面与硬物或脏物接触。盛装溶液时,高度为比色皿的2/3处即可,光学面如有残液可先用滤纸轻轻吸附,然后再用镜头纸或丝绸擦拭。测量条件的选择吸收池的使用z项目二紫外(UV)-可见(VIS)分光光度法项目二紫外(UV)-(VIS)分光光度法VIS&UVAB教学目标(1)理解紫外-可见分光光度法的定义、特点;(2)理解物质对光的选择性吸收;(3)掌握朗伯-比尔定律;(4)掌握紫外可见分光光度计的组成及主要构件的作用;(5)掌握紫外-可见分光光度计的类型及特点。知识目标:A(1)仪器组成与操作(2)配套部件的选择。能力目标:B目录Contents2.1光的性质2.2物质的颜色与其对光的选择性吸收2.3吸收(光谱)曲线2.4光的吸收定律/moban//hangye//jieri//sucai//beijing//tubiao//xiazai//powerpoint//word//excel//ziliao//kejian//fanwen//shiti//jiaoan/PPT论坛:
2.5分光光度计2.6显色与显色条件的选择2.7测量条件的选择2.8分光光度计虚拟仿真训练2.9分光光度法的应用8分光光度法的应用定量方法---工作曲线法
工作曲线法又称标准曲线法配制4个以上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。
方法:分光光度法的应用定量分析1.多组分的同时测定
⑴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。⑵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。Aλ1=εaλ1bca
+εbλ1bcb
Aλ2=εaλ2bca
+εbλ2bcb
分光光度法的应用其他定量方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(cs<cx)。则:
Ax=εbcx
As=εbcsΔA=Ax-As=εb(cx
-cs
)=εbΔc
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ΔA。2.示差法示差法测得的吸光度与Δc呈直线关系。由标准曲线上查得相应的Δc值,则待测溶液浓度cx:cx=cs+Δc分光光度法的应用其他定量方法不需空白溶液作参比;但需要两个单色器获得两束单色光(λ1和λ2);以参比波长λ1处的吸光度Aλ1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。
ΔA=A
λ2
-A
λ1
=(ελ2
-ελ1)bc两波长处测得的吸光度差值ΔA与待测组分浓度成正比。ελ1和ελ2分别表示待测组分在λ1和λ2处的摩尔吸光系数。3.双波长分光光度法分光光度法的应用其他定量方法选择波长组合λ1
、λ2的基本要求是:⑴选定的波长λ1和λ2处干扰组分应具有相同吸光度,即:ΔAy=ΔAyλ2
-ΔAyλ1=0故:ΔAx+y=ΔAx=(εxλ2-εxλ1)bcx此时:测得的吸光度差ΔA只与待测组分x的浓度呈线性关系,而与干扰组分y无关。若x为干扰组分,则也可用同样的方法测定y组分。可采用作图法选择符合上述两个条件的波长组合。⑵在选定的两个波长λ1和λ2处待测组分的吸光度应具有足够大的差值。分光光度法的应用其他定量方法9紫外分光光度法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。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。紫外分光光度法紫外分光光度法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(P102)问题:如何绘制苯的吸收曲线?紫外分光光度法紫外分光光度法
紫外光谱产生的原因及其特点
产生原因:处于基态的电子因为吸收能量,电子在不同轨道间发生跃迁。分析特点:1.可用来定性鉴定和结构分析2.不需要加显色剂,测量简单方便3.灵敏度高,准确度σ→σ*>n→σ*>π→π*
>n→π*电子跃迁和吸收的光的波长有何关系??紫外分光光度法紫外分光光度法
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。紫外分光光度法紫外分光光度法吸收带的类型
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紫外分光光度法紫外分光光度法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仪器400-780nm,钨灯,玻璃吸收池200-400nm,氘灯,石英吸收池条件有色溶液;显色剂;控制pH;绘制吸收曲线,选择最大波长减小干扰;合适的参比液绘制吸收曲线,选择最大波长;合适的参比液紫外分光光度法紫外分光光度法10紫外可见分光光度计的调整及故障排除知识目标:(1)熟悉仪器的工作原理;(2)掌握仪器的各项指标的检验与校正方法;(3)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:(1)基本会操作仪器;(2)会进行波长校正、吸收池成套性检验;(3)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。教学目标紫外可见分光光度计的调整及故障排除仪器维护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可见光区:镨钕光片吸收曲线528.7nm807.7nm紫外光区:苯蒸气的吸收曲线紫外可见分光光度计的调整及故障排除仪器维护
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P23紫外可见分光光度计的调整及故障排除仪器维护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(P23)紫外可见分光光度计的调整及故障排除仪器维护
简单故障排除
紫外可见分光光度计的调整及故障排除仪器维护z项目二紫外(UV)-可见(VIS)分光光度法项目二紫外(UV)-(VIS)分光光度法VIS&UVAB教学目标(1)理解紫外-可见分光光度法的定义、特点;(2)理解物质对光的选择性吸收;(3)掌握朗伯-比尔定律;(4)掌握紫外可见分光光度计的组成及主要构件的作用;(5)掌握紫外-可见分光光度计的类型及特点。知识目标:A(1)仪器组成与操作(2)配套部件的选择。能力目标:B目录Contents2.1光的性质2.2物质的颜色与其对光的选择性吸收2.3吸收(光谱)曲线2.4光的吸收定律/moban//hangye//jieri//sucai//beijing//tubiao//xiazai//powerpoint//word//excel//ziliao//kejian//fanwen//shiti//jiaoan/PPT论坛:
2.5分光光度计2.6显色与显色条件的选择2.7测量条件的选择2.8分光光度计虚拟仿真训练2.9分光光度法的应用9分光光度法的应用知识目标:(1)熟悉仪器的工作原理;(2)掌握仪器的各项指标的检验与校正方法;(3)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:(1)基本会操作仪器;(2)会进行波长校正、吸收池成套性检验;(3)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。教学目标紫外可见分光光度计的调整及故障排除仪器维护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可见光区:镨钕光片吸收曲线528.7nm807.7nm紫外光区:苯蒸气的吸收曲线紫外可见分光光度计的调整及故障排除仪器维护
波长/nm
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