吸光光度法-2012中南大学分析化学课件

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1、与化学分析法相比有如下特点：1）灵敏度高，用于测微量组分（1％～0.01％），甚至可测低至10-4％～10-5％的痕量组分。第7章吸光光度法◆吸光光度法：基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法（比色法、紫外及可见吸光光度法、红外光谱法等）◆本章重点讨论可见光区的吸光光度法。2）准确度较高，准确度能满足微量组分测定的要求（虽比重量法和滴定法低），比色RE为5％～10％；分光RE为2%～5%，若使用精密的分光光度计RE可减至1%～2%。3）应用广泛：几乎所有无机离子；许多有机化合物；微量，高含量（示差光度法、光度滴定）；研究溶液平衡；测酸碱Ka、Kb、络合物K稳、络合物的组成（络合

2、比）。4）仪器相对价廉，操作简便，光度分析技术较成熟，历史久，广泛用于工农业生产、医学、临床、生物、环保等各领域。7.1吸光光度法的基本原理一．吸收光谱产生的原理●吸收光谱有原子吸收光谱和分子吸收光谱●原子吸收光谱是由原子外层电子选择性地吸收某些波长的电磁波而引起的，是线状光谱。●分子吸收光谱比较复杂，呈带状光谱。如书P313图10－1所示，在同一电子能级中有几个振动能级，而在同一振动能级中又有几个转动能级。由电子能级跃迁而产生的吸收光谱－紫外、可见吸收光谱；由分子振动能级和转动能级的跃迁而产生的吸收光谱－红外吸收光谱。各种物质的分子对红外光的选择吸收与分子结构密切相关，所以红外光谱

3、可应用于分子结构的研究。二．溶液对光的吸收及颜色的产生1.光属于电磁波中的一个波段，一般用频率（或波长）来描述不同的光，人眼能感觉到的那一小波段的光称为可见光，而范围更广的、人眼看不见的光还有红外、紫外、X射线等光，按其或排列，可得到如下电磁波谱：x射线远、近紫外近远中红外光微波无线电波0.1~10nm10~200,200~400nm400~760nm0.76~1000um0.1~100cm1~1000m可见光2、溶液对光的吸收及颜色的产生400nm750nm单色光：具有同一波长的光复合光：由不同波长的光组合而成的光互补色光：若两种不同颜色的单色光按一定的强度比例混合得到白光，那么就

4、称这两种单色光为互补色光，这种现象称为光的互补。白光红蓝绿橙绿蓝黄蓝黄绿紫绿紫红物质的颜色正是由于物质对不同波长的光具有选择吸收作用而产生的。让一束白光通过某溶液，如其对可见光区各波段光均不吸收全部透过，则溶液无色透明；如选择地吸收了某波段的光，则溶液呈现透过光的颜色（其吸收光的互补色）。例如CuSO4溶液，吸收白光中的黄色光呈蓝色；KMnO4水溶液吸收绿色光，呈现紫红色。3.如测量某种物质对不同波长单色光的吸收程度，以波长λ为横坐标，吸光度A为纵坐标作图，可得到一条曲线，称为吸收曲线或吸收光谱(P317)。由图可见：1）KMnO4溶液对不同波长光的吸收程度不同，A最大处的波长称为最

5、大吸收波长，用λmax表示，KMnO4的λmax＝525nm（绿色光区）对红色和紫色光基本不吸收，所以呈红紫色。2）吸收光谱的形状与物质的分子结构有关，不同物质具有各自的特征吸收光谱，从而吸收光谱形状不同（如Cr2O72-与MnO4-不同）→定性依据3）浓度不同的同一物质，吸收曲线形状相同，λmax不变，只是A随C增大而增大→定量依据4）吸收光谱是吸光光度法中选择测量波长的依据，无干扰时－选λmax；有干扰时－干扰较小，A尽可能大。(P323)三、光吸收的基本定律——朗伯－比尔定律当一束平行单色光垂直照射到均匀、非散射的介质（固、液、气）时，一部分被吸收，一部分透过介质，一部分被器皿

6、表面反射。（7-1）I0--入射光强度Ia--吸收光强度；It--透过光强度；Ir--反射光强度（比色皿的表面）bIa分光实验时，盛试液和参比的比色皿（吸收池）采用相同质料和厚度的光学玻璃制成，所以Ir基本不变。(7-1a)即I0固定时，It愈小，透过光强度愈小，则Ia愈大，有色溶液对光的吸收程度愈大。I--透射光强度I0为入射光强度T-透光度（以％表示时称为透光率）(7-2)即溶液的透光率愈大，对光的吸收愈小；相反，透光率愈小，对光的吸收愈大。1760年，朗伯（Lamber）指出，如溶液浓度一定，该溶液对光吸收程度与液层厚度（吸收池厚度、光程长度）成正比。A与溶液浓度、液层厚度及入

7、射光波长等因素有关，如保持入射光波长不变，则A只与c、b有关。b－液层厚度（cm）将朗伯定律和比尔定律结合起来，可得朗伯－比尔定律的数学表达式：（7－3）c－吸光物质的浓度（mol/l）1852年，比尔（Beer）指出，当溶液的厚度一定时，吸光度与溶液的浓度成正比◆物理意义：当一束平行单色光通过某均匀吸收溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度、吸收层厚度成正比。◆朗伯－比尔定律不仅适用于可见光，也适用于紫外、红外光区；不仅适用于溶液，也适用于其他均匀、非散射