分析化学精品课件之吸光光度法.ppt

1、第九章 吸光光度法第一节 概述,一、吸光光度法的特点 1根据物质对光辐射的吸收来进行分析； 2一般用于低含量组分的测定； 二、光辐射的基本性质： 波动性：光按波动形式传播如折射、衍射等。C= 微粒性:E=h=hC/ 三、辐射能与分子的作用（了解）,第一节 概述,四、物质的颜色和光的选择性吸收： 互补色：两种适当颜色的单色光按一定强度混合而得到白光，这两种单色光为互补色。举例说明（表9-2）。 溶液呈现颜色恰是它吸收光的互补色。 解释图9-4吸收曲线，何为最大吸收波长？,第二节 Lambert-beer定律,光吸收定律的基础：光的吸收与溶液的浓度和光路的长短密切相关 吸光度：A=Kbc (即L-

2、B定律:b为溶液厚度) 透光率：T=I/I0=透射光强度/入射光强度 A与T的关系：A=log I/I0 =log1/T=-logT=Kbc K:吸光系数，随b,c单位不同而不同，通常b：cm, C:mol/L 表示时，以表示，称为摩尔吸光系数，单位：L/(molcm)，它反映吸光物质对光的吸收能力，表示吸光光度法分析该物质的灵敏度，表示时注明入射波长。,第二节 Lambert-beer定律,在光度分析中，为提高分析灵敏度，在已消除干扰的情况下，应选择值大的有色化合物进行测定，并以最大吸收波长max的光波作为入射光。 例1：,第三节 比色法和分光光度法及其仪器,一、目视比色法：用眼睛比较有色溶

3、液的颜色深浅以确定物质含量的方法。如标准系列法。 方法优点：仪器简单，操作简便；测定灵敏度高，适于稀溶液中痕量物质的测定；适于某些不符合L-B定律的测定。 方法缺点：准确度较差，相对误差5-20%。 二、光电比色法：利用光电效应测量光线通过有色溶液後的透过光强度以求出待测物质含量的方法。比较溶液对某一波长光波的吸收程度。 光源聚光透镜滤光片比色皿光电池检流计 优点：准确度提高，选择性提高。缺点：单色光不纯。,第三节 比色法和分光光度法及其仪器,三、分光光度法：基本原理同光电比色法，只是单色光的获取方式不同，改用棱镜或光栅。因此测量的范围也由可见光扩大到可见、紫外和红外光区域。此外用光电倍增管作

4、检测器，灵敏度也大大提高。 优点：可得纯度较高的单色光，故L-B的偏离现象减少，标准曲线的线性范围增大，准确度提高；可任意选取某种波长的单色光，故在一定条件下，可利用吸光度的加合性，同时测定两种以上的物质。,第三节 比色法和分光光度法及其仪器,四、分光光度计及其基本部件 光源、单色器、比色皿、检测器 1 光源：发出连续光谱，要求稳定。碘钨灯（可见光区）、氢灯或氘灯（紫外区） 2 单色器：将复合光分为各个不同波长的单色光。棱镜（折射原理）和光栅（衍射原理）。 3 比色皿：由无色透明可耐腐蚀的玻璃或者石英制成，用于盛溶液。注意保护透光面。 4 检测器：光电倍增管将透过光强度转为电流进行测量。,第三

5、节 比色法和分光光度法及其仪器,五、显示装置：标尺上有透光率和吸光度两种刻度，见图9-8,由于吸光度与透光率是负对数关系，因此吸光度标尺的刻度不均匀。但一般读取吸光度值，因为根据L-B定律，A与浓度成正比。,第四节 光度分析的步骤,一、显色剂的选择：反应的选择性好，干扰少或干扰易消除；生成的有色化合物有较高的摩尔吸光系数，灵敏度足够高，适用于试样中待测物质的含量分析。 二、实验条件的选择 1溶液酸度：直接影响显色剂的浓度和生成物的颜色。通过实验确定pH范围，如果较窄，可用缓冲溶液（图9-10）。 2显色剂用量：见图9-11,通过实验来确定。,第四节 光度分析的步骤,3显色时间及颜色的稳定性：用

6、试验确定，配制一份显色溶液，从加入显色剂起计算时间，每隔几分钟测量一次吸光度，绘制吸光度时间曲线，根据曲线来确定适宜的时间。 4温度：大多在室温进行，但有些显色反应须加热和一定时间完成。 5溶剂：a影响络合物的离解度；b影响反应速度。,第四节 光度分析的步骤,6干扰物质的影响及消除方法： 影响：a干扰物质本身有色或与显色剂形成有色络合物，在测量条件下也有吸收；b在显色条件下，干扰物质析出沉淀或使溶液混浊，以致无法进行光度测量；c与待测离子形成更稳定的络合物，使显色反应不能进行。 消除办法：a控制酸度；b加入适当掩蔽剂；选择适当的测量波长；d选用适当的参比溶液。,第四节 光度分析的步骤,三、分析

7、波长的选择：一般选择最大吸收波长（当显色剂无色时），当显色剂有色且在最大吸收处有吸收，选择较大吸收波长处，显色剂在此波长下吸收为零，或者选择试剂空白代替水为参比。 四、参比溶液的选择：参比可消除由于比色皿器壁及溶液对入射光的反射和吸收带来的误差以及干扰的影响。 1当试液和显色剂均无色，以蒸馏水作参比； 2显色剂无色，试液中其它有色物质存在，可采用不加显色剂的待测试液作参比； 3显色剂有色，以不加试样的试液作参比,第四节 光度分析的步骤,4上述两者都有颜色，则可取两份试液。一份加入适当掩蔽剂将待测离子掩蔽不与显色剂作用，然后两份试液都加入显色剂及其它试剂将加入掩蔽剂的那份作参比，可消除试液中其它

8、有色组分的干扰。 五、标准曲线的制作：A-c图，A值最好落在0.2-0.8之间。,第五节 L-B定律的偏离,一、非单色光引起的偏离（仪器原因） 二、溶液本身的化学因素引起的偏离 1溶液中的化学反应：吸光物质的离解、締和等改变其浓度；剩余显色剂量的不同和离解程度不同。 2介质的不均匀性如待测的胶体溶液、乳浊液、悬浮液，会有部分光因散射损失，导致偏离。,第六节 光度测量的误差,测量时光度标尺读数可能引起的误差。 透光率读数标尺均匀，波动基本上是一个定值，而吸光度标尺不均匀，A越大，其读数波动引起的误差越大。而A小时，由于待测物浓度小，测量的相对误差也较大。所以最好让吸光度或透光率落在0.2-0.8

9、和15%65%，当A=0.434,T=36.8%时，光度测量的相对误差最小。（图9-14）,第八节 吸光光度法的应用,一、单组分或多组分测定：后者要求两种或者两种以上的有色物质吸收光谱有较大的差异，最大吸收峰位置有相当地距离。举例说明，见图9-15. 二、络合物组成的测定（自己看书）,第九节 差示分光光度法,差示分光光度法的基本原理：As=bcs, Ax=bcx, A=Ax-As=b(cx-cs) 一、高吸收差示光度法:用一个浓度比试液稍稀的标液作参比，将标液的透光率调至100%，再测定试液的吸光度。 二、低吸收差示光度法: 对于低含量组分试液，如按一般方法测量透光率T=93%，引入光度误差太大。先用试剂空白调透光率100%，再用浓度稍大的标准溶液作参比，调节透光率0%，再测定试液的透光率。,第十节 双波长分光光度法,一浑浊试样中组分的测定 二两组分共存时的分别测定 1等吸收点法见图9-22