分光光度分析法

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1、分光光度分析法Spectrophotometry一、实验目的1、了解分光光度法的基本原理，理解何谓吸收曲线。2、掌握朗伯—比尔定律，理解何谓标准（工作）曲线。3、了解显色反应及其影响因素，了解测量条件的选择。掌握光度法测定的条件及方案的拟定方法。4、了解分光光度计的性能、结构及使用方法；二、分光光度法基本原理简介分光光度法（spectrophotometry）是基于物质分子对光的选择性吸收而建立起来的分析方法。按物质吸收光的波长不同，可分为紫外分光光度法、可见分光光度法及红外分光光度法。特点：灵敏度较高，适用于微量组分(1~10g·L-1)的测定；误差较大，

2、相对误差达到2~5%。电磁波谱：X射线0.1~100nm远紫外光10~200nm近紫外光200~400nm可见光400~760nm近红外光750~2500nm中红外光2500~5000nm远红外光5000~10000nm微波0.1~100cm无线电波1~1000m1、物质的颜色与吸收光的关系日光：紫蓝青绿黄橙红复合光：由各种单色光组成的光。如白光(太阳光)单色光：只具有一种波长的光。要求：=2nm。互补色光：如果把两种适当颜色的光按一定的强度比例混合也可以得到白光，这两种光就叫互补色光。物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择性的吸收作用而产生的。如：

3、CuSO4呈兰色。物质呈现的颜色和吸收的光颜色之间是互补关系。光的互补：蓝黄日光650~760nm580~600nm450~480nm480~490nm600~650nm500~580nm400~450nm490~500nm互补光2、物质的吸收曲线M+热M+荧光或磷光E=E2-E1=h各能级是量子化；选择性吸收;分子结构的复杂性使其对不同波长光的吸收程度不同；M+hM*基态激发态E1（△E）E2用不同波长的单色光照射，测定吸光度，如果以波长为横坐标，吸光度为纵坐标即可得一条曲线称为吸收曲线（~A曲线）。吸收曲线清楚地描述了物质对光的吸收情况。

4、max=510nm（1）不同物质吸收曲线的形状和吸收波长不同。MnO4-531吸收曲线（2）同一物质对不同波长光的吸光度不同；同一物质不同浓度，其吸收曲线形状相似。吸收曲线是特征的，可以提供物质的结构信息，作为物质定性分析的依据之一；吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。3、光的吸收定律——朗伯-比耳定律吸光度A：物质对光的吸收程度。定义：A＝lg（I0/It)A越大，表示对光的吸收越大，透过光越弱。1760年朗伯(Lambert)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

5、系：A∝c二者的结合称为朗伯—比耳定律，A∝bc朗伯—比耳定律数学表达式：A＝lg（I0/It)=εbc式中：A，吸光度，无量刚；b，液层厚度(光程长度)，cm；c，溶液的浓度，mol·L-1；ε称为摩尔吸光系数，L·mol-１·cm-1，仅与入射光波长、溶液的性质及温度有关，与浓度无关。上式表明：当一束单色光通过溶液时，其吸光度与溶液浓度和宽度的乘积成正比。T、A、c间的关系：A＝lg（I0/It)=-lgT=εbc透光度(透光率)T：透过光和入射光强度之比，即T=It/I0×100%T越大，表示对光的吸收越小。吸光度具有加和性：在多组分体系中，吸光度具

6、有加和性，即：A（总）＝A1+A2+…+An=ε1bc+ε2bc+…+εnbc其方法和步骤是：1）配制一组浓度不同的标准溶液(c1、c2……)；2）在一定波长下，分别测定其吸光度(A1、A2……)。3）以A为纵坐标，浓度c为横坐标，绘制曲线，得到一条通过原点的直线，称为标准曲线（A-c曲线）。4）用完全相同的方法和步骤测定待测溶液的吸光度Ax，从标准曲线上找出对应的浓度cx值（Axcx）。4、定量测定方法——标准曲线法Axcx空白标准溶液待测溶液BlankStandardSampleSamplec1c2c3c4cxc0标准曲线a、目视比色法用眼睛比较溶液颜色

7、的深浅以确定物质浓度的方法称为目视比色法。特点：设备简单、操作简便；无需单色光；准确度不高。b、分光光度计5、紫外—可见分光光度计仪器基本组成光源单色器样品室检测器显示器a.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。可见光区：钨灯作为光源，其辐射波长范围在320～2500nm。紫外区：氢、氘灯。发射185～400nm的连续光谱。b.单色器又称波长控制器，其作用是将光源发射的复合光分解成单色光，并可从中选出一任波长单色光的光学系统。包括狭缝、色散元件和准光装置。色散元件的作用是将复合光分解成单色光，有棱镜或

8、光栅两种。c.样品室样品室放置各种类型