《分光光度法补充》PPT课件

1、72型分光光度计光学系统图,光源 单色器 吸收池 检测系统,1 光源,在可见光区 钨丝发出的白光 波长为320nm2500nm 工作温度 2600K2870K 钨丝的温度与工作电压关系密切 需要稳压电源 在近紫外区，用氢灯和氘灯 波长范围：180nm375nm,2单色器,滤光片 棱镜 光栅 作用：将连续光谱分解为单色光,A滤光片,滤光片由有机玻璃制成，只允许和它颜色相同的光通过，得到的是单色光。,滤光片的透光曲线,半宽度 最大透过光波长 最大透过光强,滤光片的选择原则,滤光片最易透过的光应是溶液最易吸收的光，应当选择溶液颜色的互补色的波长作为滤光片的波长。 半宽度越小，灵敏度越高。,B 棱镜,

2、介绍棱镜的工作原理 单色器的纯度决定于棱镜的色散率和出射狭缝的宽度。 优点： 得到纯度较高的单色光 方便改变波长 灵敏度、选择性、准确度高。,棱镜单色器的原理图,C 光 栅,3 吸收池,也称比色皿 用无色透明、能耐腐蚀的玻璃比色皿，通常配有0.5、1、2、3cm等一套长方形或圆柱形的比色皿。 注意： 比色皿的位置 比色皿的清洁,4 检测系统,检测器将光强度转换为电流进行测量，这种光电转换器为检测器。 A 硒光电池 B 光电管,A 硒光电池,光照在硒光半导体上产生电子 电子贮存在金属薄膜上成为负极 因为硒半导体的性质，电子只能单向移动，使铁片成为正极。 通过外电路连接起来，产生的光电流，可用检流

3、计测量。,B 光电管,由一个阳极和一个光敏阴极组成的真空二极管。 阴极表面镀有碱金属或碱金属氧化物等光敏材料。 当光子照射时，能够发射电子。 当两极有电位差时，发射出的电子就流向阳极产生电流。 电流的大小决定于照射光的强度。,思考题,1朗伯比耳定律的物理意义是什么？什么是透光度？什么是吸光度？两者之间的关系是什么？,2摩尔吸光系数的物理意义是什么？其大小与哪些因素有关？在分析化学中它有何意义？,3什么是吸收光谱曲线？什么是工作曲线？什么是标准曲线？它们有何实际意义？利用标准曲线进行定量分析时可否使用透光度和浓度为坐标？,1朗伯比耳定律的物理意义,有色溶液的吸光度与液层的厚度和溶液的浓度成正比。

4、,透光度、吸光度和两者的关系,T I/I0 AlgI0/I 两者关系： A=lg1/T,2 摩尔吸光系数的物理意义,T I/I0 AlgI0/I 两者关系： A=lg1/T,3工作曲线确定待测液的浓度 吸收曲线确定选用的波长,利用标准曲线进行定量分析时可否使用透光度和浓度为坐标？,不行 Tlg1/A=lg(1/ bc) T与浓度和液层厚度不成直线关系。,显色反应,显色反应是什么反应 通常是络合反应或氧化还原反应 显色反应？ 显色剂？,显色反应的选择,显色剂的灵敏度高摩尔吸光系数的大小是灵敏度高低的重要标志 显色剂的选择性好 显色剂在测定波长处无明显吸收 反应生成的有色化合物组成恒定，化学性质稳

5、定,显色条件的选择,显色剂的用量 酸度 显色温度 显色时间 干扰的消除,1显色剂的用量,实验举例： 取50毫升容量瓶7个，编号。 用5毫升移液管移取10微克/毫升铁标准溶液5毫升于容量瓶中，加入1毫升10的盐酸羟胺溶液。,经2分钟后，再加入5毫升1mol.L-1醋酸钠溶液，然后加入0.1邻二氮杂菲溶液0.3、0.6、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0ml，用水稀释至刻度，摇匀。,在分光光度计上，用适宜波长510nm，2厘米比色皿，以水作参比，测定上述个溶液的吸光度。 以加入显色剂的体积为横坐标，以吸光度为纵坐标绘制曲线。 确定显色剂的加入量,b 曲线,Mo(SCN)32+ Mo(SCN)5

6、 Mo(SCN)6 - 浅 红 橙 红 浅 红,c曲线,Fe(SCN)2+ Fe (SCN)2 + Fe (SCN)3 Fe(SCN)4-. 颜 色 越 来 越 深 应十分严格控制显色剂用量,2 显色温度,显色温度通常在室温 但有的反应需要加热 有的反应在加热时会分解，不必加热,3 溶液酸度对络合物的影响,准确移取10微克/毫升铁标准溶液5毫升于100毫升容量瓶中，加入5毫升12摩尔/升的盐酸和10毫升10的盐酸羟胺溶液。 经2分钟后，加入0.1%邻二氮杂菲溶液30ml，用水稀释至刻度，摇匀。,取50毫升容量瓶7只，编号。 用移液管分别准确移取上述溶液10毫升于个容量瓶中。 在滴定管中装0.4

7、mol.L-1氢氧化钠溶液0.0、 2.0、3.0、4.0、6.0、8.0和10.0毫升，以水稀释至刻度，摇匀。,使个溶液的pH值从小于2开始逐步增加到12以上。 测定容量瓶中各个溶液的pH值，同时在在分光光度计上测定吸光度，绘制酸度与吸光度的曲线。,4 显色时间的影响,作出显色时间和吸光度的关系曲线 选择最佳的显色时间,例： 邻二氮杂菲亚铁络合物的稳定性实验,用上面的溶液继续测定，方法是在最大波长处510nm，每隔一定时间测定它的吸光度。,在加入显色剂后立即测定一次吸光度，经30、90、120分钟后，再各测一次吸光度，然后以时间为横坐标，吸光度为纵坐标绘制曲线，此曲线表示络合物的稳定性。,5

8、 干扰的消除,加入络合隐蔽剂或氧化还原隐蔽剂 选择适当的显色条件以避免干扰 分离干扰离子,5.1加络合隐蔽剂或氧化还原隐蔽剂,使干扰离子生成无色络合物或无色离子 NH4SCN显色剂测定Co2+时 杂质 Fe3+ + 6F- =FeF63-（无色离子） 干扰消除了,5.2 选择适当的显色条件以避免干扰,利用酸效应，控制离解平衡，降低R（指示剂的阴离子），使干扰离子不与R作用。 磺基水杨酸Fe3+ 杂质Cu2+R黄色络合物,5.3分离干扰离子的方法,沉淀 离子交换 溶剂萃取,显色剂,A无机显色剂 B有机显色剂,A无机显色剂,硫氰酸盐 钼酸铵 过氧化氢,B有机显色剂,偶氮类显色剂 三苯甲烷类显色剂,

9、发色团：分子中含有的一个或一个以上的某些不饱和基团（共轭体系）的有机化合物，往往是有颜色的。这些基团是发色团。 偶氮基NN 醌基 亚硝基NO 硫羰基CS,助色团：本身没有颜色，但它们的存在却会影响有机试剂及其与金属离子的反应产物的颜色，这些基团称为助色团。 -NH2 -NR2 -OH -OR -SH -Cl,为什么会发生颜色的改变,当金属离子与有机显色剂形成络合物时，金属离子与显色剂中的不同基团通常形成一个共价键和一个配位键，改变了整个试剂分子内共轭体系的电子云情况，从而引起颜色的改变。,偶氮类显色剂,凡含有偶氮结构的有机化合物，都是带色的物质。 优点： 性质稳定、显色反应灵敏度高、选择性好、

10、对比度高。 主要有Par和偶氮砷III。,三苯甲烷类显色剂,如铬天青、二甲酚橙、结晶紫、 罗丹明B等。 铬天青可与很多金属离子及阳离子表面活性剂作用形成三元络合物，摩尔吸光系数高达104105。,金属离子有Al3+、Be2+、Co2+、Cu2+等。 阳离子表面活性剂有氯化十六烷基三甲基胺、溴化十六烷基三甲基胺等。,三元络合物在光度分析中的应用,三元络合物比较稳定 三元络合物对光有较大的吸收容量 形成三元络合物的显色反应比二元体系具有更高的选择性,1 三元络合物比较稳定,三元络合物的稳定性比二元络合物的稳定性高1000或100倍。 由于三元络合物比较稳定，测定的准确度和重现性较好。,2 三元络合

11、物对光有较大的吸收容量,H2O2测定钒，灵敏度低 Par测定钒，灵敏度高，但选择性差。 将三者混合形成紫红色的三元络合物，灵敏度得到提高，有时提高25倍。,3 形成三元络合物的显色反应比二元体系具有更高的选择性,在二元络合物中，一种显色剂常与多种金属离子形成络合物，而当体系中两种配位体形成三元络合物时，就减少了这种可能。,吸光度测量条件的选择,1入射光波长的选择 2参比溶液的选择 3吸光度读数范围的选择,1 入射光波长的选择,为什么选择入射光的波长？ 因为 1摩尔吸光系数大 2灵敏度高 3准确度高 （入射光波长的范围小）,A、B两条曲线不同。 络合物的吸收曲线 显色剂的吸收曲线 如何选择波长？ 420 nm 500nm,2 参比溶液的选择,若仅待测物与显色剂的反应产物有吸收，可用纯溶剂作参比溶液。 若显色剂和其它溶剂略有吸收，可选用空白溶