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时间:2019-05-10
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1、第十二章吸光光度分析法1第十二章吸光光度分析法§12-1基本原理§12-2显色反应与测量条件的选择§12-3吸光光度分析的方法和仪器§12-4应用实例2§12-1基本原理一、光的基本性质二、光的选择性吸收三、电磁波谱与分析方法分类四、吸光分析基本定律3一、光的基本性质紫外紫蓝青绿黄橙红红外400450480500560600650700750800nm红(较长波长)白光蓝(较短波长)不同颜色的光具有不同的波长及频率。4二、光的选择性吸收1.物质对光的选择性吸收当一束光照射到某物质或溶液时,只有照射光中光子的能量与被照射物质粒子(分子或原子)的基态与激发态能量之差相等
2、时的那部分色光才被物质或其溶液吸收,称为光的选择性吸收5KMnO4呈紫红色(吸收黄绿色光)CuSO4呈蓝绿色(吸收红色光)KMnO4CuSO42.溶液颜色的产生1)溶液中的物质对不同波长的光的选择性吸收产生的。62)物质吸收的是溶液颜色的互补色光白光红橙蓝青蓝青黄紫绿7三、电磁波谱与分析方法分类1.电磁波谱将电磁波按照其波长的长短或频率的高低排列就得到电磁波谱。γ射线χ射线远紫外近紫外可见光区近红外远红外中红外微波无线电波频率大小波长小大能量大小8紫外-可见光吸光分析:红外吸光光谱:2.分析方法k/(L∙mol-1∙cm-1)T/%9四、吸光分析基本定律1.朗伯-比尔定律
3、:当一束单色光(波长一定)通过一定浓度均一、透明的溶液(非散射)时,溶液对光的吸收程度A与吸光物质的浓度c和液层厚度b的乘积成正比。10单色光通过某一截面db时,光强度减弱了dI,则厚度为db的溶液液层对光的吸收率为-dI/I,而吸收率与吸收层的厚度和浓度成正比。对一液层厚度为b,浓度为c的溶液则有:a.A=Kbc11吸光度A:入射光波长一定时,溶液中的微粒对光的吸收的程度,用光强度的改变表示I0=It时,A=0,溶液对入射光无吸收I0>It时,A越大,溶液对入射光的吸收越多b.吸光度A和透光率T12透光率T:入射光波长一定时,光被溶液吸收的程度,表示:I0=It时,T=
4、100%,溶液对入射光无吸收I0>It时,T越小,溶液对入射光的吸收越多T越大,溶液对入射光的吸收越少132.吸光系数K与摩尔吸收系数κ1)吸光系数K:单位液层厚度、单位浓度时,溶液对单色光的吸收程度;与吸光物质的性质、入射光的波长和测量时的温度有关。单位:随液层厚度、浓度的单位不同而不同。液层厚度为cm,浓度单位为g·L-1时,则K的单位为:cm-1·g-1·L142)摩尔吸收系数κ:浓度的单位为mol·L-1时则吸收系数K为摩尔吸收系数κ单位:cm-1·mol-1·L153)摩尔吸收系数κ的意义同一物质对不同波长的光的吸收不同,摩尔吸收系数κ值不同;摩尔吸收系数κ越大
5、,表示物质对该波长的单色光的吸收越大,吸收能力越强,颜色越深;通常常用摩尔吸收系数κ表示物质的吸光灵敏度。一般认为:κ<104cm-1·mol-1·L属低灵敏度,κ在104~5×104cm-1·mol-1·L属中等浓度;κ在6×104~105cm-1·mol-1·L属高灵敏度。16λ1λ2λ3λ4λ5λ6同一物质的κ与λ一一对应,κ值越大表示该物质在这一波长下颜色越深,吸光灵敏度越高。AA1-κ1-λ1A2-κ2-λ2………A6-κ6-λ617已知物质E与F的吸收光谱如图所示,若绘制改光谱时所用物质浓度一致,比色杯厚度一致,即:183.吸收曲线1)表明物质对不同波长的入射
6、光的吸收能力。2)物质对光的吸收是选择性的,其吸收波长及吸收能力是与物质的组成和结构直接关联的。193)物质的种类与曲线的形状一一对应。物质不同曲线形状不同,最大吸收波长不同。浓度不同不影响曲线的形状,只影响曲线的高低。最大吸收波长(λmax):吸收程度最大的光的波长为最大吸收波长。符号:λmax物质不同λmax值不同4)物质的吸收曲线为连续曲线。λmaxλmax20§12-2显色反应与测量条件的选择一、显色反应条件二、测量的误差21一、显色反应的条件1.显色反应的要求a.定量进行:显色剂与被测物质的反应要定量进行,生成的有色物质的组成要恒定,与化学式相符b.选择性好
7、:选择只与被测组分发生反应的显色剂,排除共存物质的干扰。若显色剂也可以与其共存物质发生反应,则显色产物在测量波长处的吸收应很小。c.灵敏度高:显色产物的λmax的吸光能力要强。κ在104~105cm-1·mol-1·L较为适宜,有色物质稳定性较高222.显色反应条件的选择(1)显色剂的用量AAA显色剂用量显色剂用量显色剂用量00023(2)溶液的酸度a.显色剂都是有机弱酸碱,溶液的酸度会影响显色剂的解离度。b.pH值不同,形成有色配合物不同,颜色不同。c.pH值大,金属离子发生水解。ApH024(3)显色时间作A-t曲线:AA
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