基础化学徐春祥主编第十三章 吸光光度法.ppt

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1、第一节吸光光度法的基本原理第二节光吸收的基本定律第三节吸光光度法分析条件的选择第四节分光光度计第五节可见吸光光度法的应用第十三章吸光光度法吸光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立的一种分析方法，包括比色法、可见吸光光度法、紫外吸光光度法和红外光谱法等。吸光光度法属于仪器分析方法，它所测定的是物质对光的吸收程度。吸光光度法主要具有以下特点：（1）测定的灵敏度高。常用于测量质量分数为10-3％~1％的微量组分，甚至可测定质量分数低至10-5％~10-4％的痕量组分。（2）测定的准确度较高。一般吸光光度法测定的相对误差为2％~5％，若使用精密仪器，

2、相对误差可降至1％~2％，完全可以满足微量组分测定的要求。（3）仪器设备简单，操作简便、快速，选择性好。由于新的显色剂和掩蔽剂不断发现，提高了选择性，一般不需分离干扰物质就能进行测定。（4）应用广泛。几乎所有的无机离子和具有共轭双键的有机化合物都可以直接或间接地用吸光光度法进行测定。第一节吸光光度法的基本原理一、光的基本性质二、物质对光的选择性吸收三、吸收曲线一、光的基本性质光是一种电磁波，如果按波长或频率排列，有如下所示的电磁波谱。波谱名称波长范围分析方法γ射线0.005~0.17nm中子活化分析，穆斯堡尔谱法X射线0.1~10nmX射线光谱

3、法远紫外10~200nm真空紫外光谱法近紫外200~400nm紫外光谱法可见光400~760nm比色法，可见吸光光度法近红外0.76~2.5红外光谱法中红外2.5~50红外光谱法远红外50~1000红外光谱法微波1~1000mm微波光谱法射频1~1000m核磁共振光谱法光具有波粒二相性。光的波长λ、频率、速率c、能量E之间的关系为：不同波长的光具有不同的能量，光的波长越短，光的能量就越大；光的波长越长，光的能量就越小。二、溶液对光的选择性吸收人的眼睛能感觉到的光称为可见光，其波长大约在400~760nm范围内。通常将具有同一波长的光称为单色光，

4、由不同波长的单色光组合得到的光称为复合光。溶液之所以呈现不同的颜色，是由于溶液对不同波长的单色光选择吸收而产生的。当一束白光通过一有色溶液时，某种波长的单色光被溶液吸收，而其他波长的单色光透过溶液。因此，溶液呈现的颜色取决于透过光的颜色。物质的颜色吸收光物质的颜色吸收光颜色λ/nm颜色λ/nm黄绿紫400~450紫黄绿560~580黄蓝450~480蓝黄580~600橙绿蓝480~490绿蓝橙600~650红蓝绿490~500蓝绿红650~760紫红绿500~560如果将两种单色光按适当的比例混合后得到白光，则这种单色光称为互补色光。显然，透过

5、光和吸收光是互补色光。物质的颜色与吸收光颜色的关系三、吸收曲线如果将不同波长的光通过一定浓度的某一溶液，分别测定溶液对各种波长的光的吸光度。以入射光的波长λ为横坐标，相应的吸光度A为纵坐标作图，可得到一条吸光度随波长变化的曲线，称为吸收曲线或吸收光谱。KMnO4的吸收曲线吸收曲线中吸光度最大时所对应的波长称为最大吸收波长。当溶液的浓度不同时，其吸收曲线的形状和的位置不变，只是同一波长下的吸光度随溶液浓度的变化而发生变化。吸收曲线是吸光光度法选择测定波长的重要依据。第二节光吸收的基本定律一、Lambert-Beer定律二、偏离Lambert-Be

6、er定律的原因一、Lambert-Beer定律吸光度和透光率的定义分别为：吸光度与透光率的关系为：A=－lgT1760年，Lambert指出：一束平行单色光通过有色溶液后，光的吸收程度与溶液液层的厚度成正比。A=k1·d1982年，Beer指出：一束平行单色光通过有色溶液后，光的吸收程度与溶液的浓度成正比。A=k2·cB将Lambert定律和Beer定律合并起来，就得到Lambert-Beer定律。例题例13-1用邻菲罗啉法测定铁，已知Fe2+的质量浓度为1.010-3g·L-1。用2cm吸收池，在波长508nm处测得吸光度A为0.38，计算铁

7、邻菲罗啉配离子的摩尔吸收系数。解：Fe3+浓度为：1molFe2+能生成1molFe邻菲罗啉配离子，因此配离子浓度也为。若溶液的组成用质量浓度表示。Lambert-Beer定律可表示为：κ与a的关系为：溶液中含有多种吸光物质时，若吸光物质之间没有相互作用，则溶液吸光度等于各吸光物质的吸光度之和。二、偏离Lambert-Beer定律的原因根据Lambert-Beer定律，以A为纵坐标，以cB或ρB为横坐标作图，应得到一条通过原点的直线。但在实际测定中，常会出现标准曲线偏离直线的现象，曲线向上或向下发生弯曲，这种现象称为偏离Lambert-Beer

8、定律。标准曲线的偏离1.非单色光引起的偏离假设入射光仅由波长为和的两种单色光组成，其强度分别为I01和I02，当通过浓度为cB，厚度为d的吸光物质溶液