分析化学教案11分光光度法

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1、吸光光度法基于物质对光的选择性吸收而建立的分析方法——吸光光度法第一节　吸光光度法的基本原理一，光的吸收本质：14分子、原子、离子具有不连续的量子化能级，仅能吸收当照射光子的能量hv与被照射粒子的E激－E基＝（hv）n因为不同物质微粒的结构不同，共有不同的量子化能级，其能量差也不相同,因此对光的吸收具有选择性。若固定某一溶液的浓度C和液层厚度b，测量不同下的A，以吸光度A对吸收波长作图，就得到－吸收曲线，即吸收光谱。初步定性分析：不同物质吸收曲线的形状与最大吸收波长不同。定量分析：不同C的同一物质在吸收峰附近的A随C↑而增大，吸收曲线是吸光光度法中选择测定波长

2、的主要依据。二、朗白－比耳定律：14物理含义：当一束平行单色光，通过单一均匀、非散射的吸光物质溶液时，溶液的A与溶液的浓度C，液层厚度b的积成正比。定量分析的依据。对于多组分体系，若吸光物质间无相互作用，则：A总＝A1+A2+…An即吸光度具有加和性。三、偏离朗白－比耳定律的原因：工作曲线：配制一系列标准溶液，测其A。同样方法配制试液，同样条件测Ax求出Cx。1．非单色元：目前仪器提供的入射光是较窄的光带——复合光142．化学因素引起的偏离　　　　　　　　　　　　　　A=Kbc　　　　　　　　　　　要求λ为单色光同时假设粒子是独立的，彼此无作用，即稀溶液。所以

3、，高浓度时(C>0.01mol/L)，由于粒子间相互影响，使其吸光能力发生改变，因此，该定律只适用于稀溶液。（1）平衡效应：有些有色物质在溶液中发生缔合、离解，同溶剂反应，产生互变异构体，光化分解等平衡效应改变了吸收曲线的形状λmax，吸收强度等发生了变化，从而导致偏离。当用水稀释时平衡向右移动，就会使工作曲线弯曲。（2）酸效应：溶剂效应，也会使工作曲线弯曲。例：碘在CCL4呈紫色在乙醇中呈棕色。3．另外：介质的不均匀性引起的偏离：如：胶体乳（悬）浊液等，光通过体系时，一部分光因散射而损失，使透光率减小，吸光度增大，导致弯曲。 14第二节　目视比色法和光度计的

4、基本部件一、目视比色法：用眼睛比较溶液颜色的深浅以测定物质含量的方法，称为目视比色法。常用的目视比色法是标准系列法。这种方法就是使用一套由同种材料制成的，大小形状相同的平底玻璃管(称为比色管)，于管中分别加入一系列不同量的标准溶液和待测液，在实验条件相同的情况下，再加入等量的显色剂和其他试剂，稀释至一定刻度(比色管容量有10，25，50，100等几种)，然后从管口垂直向下观察，比较待测液与标准溶液颜色的深浅。若待测液与某一标准溶液颜色深度一致，则说明两者浓度相等，若待测液颜色介于两标准溶液之间，则取其算术平均值作为待测液浓度。目视比色法的主要缺点是准确度不高，

5、如果待测液中存在第二种有色物质，甚至会无法进行测定。另外，由于许多有色溶液颜色不稳定，标准系列不能久存，经常需在测定时配制，比较麻烦。虽然可采用其某些稳定的有色物质(如重铬酸钾、硫酸铜和硫酸钴等)配制永久性标准系列，或利用有色塑料、有色玻璃制成永久色阶，但由于它们的颜色与试液的颜色往往有差异，也需要进行校正。尽管目视比色法存在上述缺点，但因其设备简单，操作简便，比色管内液层厚使观察颜色的灵敏度较高，且不要求有色溶液严格服从比耳定律，因而它广泛应用于准确度要求不高的常规分析中。主要缺点：准确度低多组分无法测定优点：设备简单，操作方便。二、光度法与目视法比较其优点

6、：1．准确度高2．选择性好3．速度快，能用于多组分析。三、光度计部件：1．光源：产生复合光，常用6～12V的钨丝灯。600～1000nm钨丝灯发出的复合光波长覆盖整个可见光区。14可见光400～750nm，为了防止电源电压微小变化引起的灯光强度变化，因此，必须有稳压装置。3．吸收池：－比色皿，盛放待测溶液，有：光学玻璃　石英玻璃0.5、1、2、3cm可见区　用于紫外区4．检测系统：①光电转换装置，把光信号转化为电信号。A：硒光电池P309　使用时注意“疲劳”。B：光电管或光电倍增管P310。②检流计：测量光电流，并将其转化为A、第三节• 显色反应及显色条件的选

7、择将待测组分变成有色络合物的反应－显色反应。与待测组分形成有色络合物的试剂－显色剂一、显色反应的选择：（1）灵敏度高：ε大是显色反应灵敏度的重要标志。图6-5吸光度与显色剂浓度的关系曲线144．显色温度：升温加快显色，但温度偏高，有色物质分解，由实验来确定。总之：通过实验，分别作出A～[R]，pH，t，T曲线，找出合适的[R]，pH，t，T，即找出平坦区。5．副反应的影响6．溶剂的影响7．共存离子的影响。消除共存离子干扰的方法：（(5)选用适当的分离方法。三、显色剂(R)1．无机显色剂：无机显色剂在光度分析中应用不多，这主要是因为生成的络合物不够稳定，其灵敏度

8、与选择度也不够高，目前，有价值的仅有硫