基础化学 教学课件 作者 吴华 董宪武 主编 刘强 副主编 上官少平 主审第十章分光光度法.ppt

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1、第十章吸光光度法本章教学目标：★掌握物质颜色与光的吸收关系。★掌握光的吸收定律。★了解比色法和分光光度法。★掌握吸光光度法的应用。第一节光的性质及物质对光的吸收定律一、吸光光度法的特点（1）灵敏度高（2）准确度较高（3）操作简单、分析速度快（4）应用广泛第十章吸光光度法光是电磁波，具有波动性和粒子性。肉眼可感觉到的光，我们称为可见光。可见光只是电磁波中一个很小的波段，其波长范围为400～800nm。具有同一波长的光称为单色光，每种颜色的单色光都具有一定的波长范围，通常把由不同波长的光组成的光称为复合光。让一束白光通过棱镜，由于折射作用可分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光，这种现象称为

2、色散，白光即为复合光。二、光的性质第十章吸光光度法实验证明不仅上面所说的七种颜色的光可以混合成白光，如果将适当颜色的两种单色光按一定的强度比例混合，也可以形成白光，这两种单色光被称为互补光，所显的颜色称为互补色。图中处于直线关系的两种单色光为互补色光，如绿光和紫光为互补色光，蓝色和黄色为互补色等。第十章吸光光度法互补色示意图第十章吸光光度法三、光的选择性吸收及溶液的呈色1．光的选择性吸收及溶液的呈色不同物质对各种波长光的吸收具有选择性。当白光通过某溶液时，某些波长的光被溶液吸收，而另一些波长的光则透过，溶液的颜色由透射光的波长决定。透射光与吸收光称为互补色光，两种颜色称为互补色。第十章吸

3、光光度法物质颜色与吸收光颜色的互补关系为了更准确地表示有色溶液对不同波长的光的吸收程度，将不同波长的单色光依次通过某浓度一定的有色溶液，测出相应波长下物质对光的吸收程度（吸光度A），然后以波长λ为横坐标，吸光度A为纵坐标作图即为A–λ吸收曲线。第十章吸光光度法2．光吸收曲线KMnO4溶液的吸收朗伯（Lamben）和比尔（Beer）分别于1760年和1852年提出物质对光的吸收程度与液层厚度及溶液的浓度之间的定量关系，二者结合称为朗伯－比尔定律，也叫光吸收定律。当一束平行单色光照射到任何均匀的，非散射的介质（固体、液体、或气体）时，光的一部分被吸收，一部分透过溶液，一部分被反射。第十章吸光

4、光度法四、光的吸收定律假设入射光强度为I0，透过光强度为It，吸收光强度为Ia，反射光的强度为Ir，由于采用同质同型的比色皿，反射光强度一致，其影响可以在测定时相互抵消，它们之间的关系为：I0=Ia+It第十章吸光光度法经实验表明它们之间有下列关系：光吸收示意图lg值越大，说明光被吸收得愈多，故通常把lg称为吸光度，用A表示。则有：第十章吸光光度法I0It即为朗伯－比尔定律的数学表达式。它表明：在一定温度下，当一束平行的单色光通过有色溶液时，其吸光度与溶液浓度和厚度的乘积成正比。透过光的强度It与入射光的强度I0之比称为透光率，常用符号T表示，即：第十章吸光光度法或由上可见透光率、吸光度

5、与溶液浓度和厚度的关系为：则溶液浓度和厚度的乘积只与吸光度成正比，而不与透光率成正比。以上两式中的K是比例系数，与入射光的波长、吸光物质的性质和测量的温度等因素有关。K值随c所用的单位不同而不同。当c的单位为g•L-1，b单位为cm时，K用a表示，其单位为g•L-1，a称为吸光系数，则：A=abc第十章吸光光度法摩尔吸光系数ε的物理意义为：在一定温度、波长下，待测物质浓度为1mol·L-1，液层厚度为1cm时，所具有的吸光度。第十章吸光光度法当c的单位为mol•，b单位为cm时，K用ε表示，其单位为mol•L-1，ε称为摩尔吸光系数，则：A=εbc摩尔吸光系数ε是有色物质在特定波长下的特

6、征常数，是表征显色反应灵敏度的重要参数，ε值越大，测定的灵敏度也越高，反应越灵敏，可测量组分的浓度越低。一般来说：ε<104显色反应属于低灵敏度；1×104<ε<5×104属于中等灵敏度；6×104<ε<1×105属于高灵敏度。第十章吸光光度法第十章吸光光度法答：ε为1.1×104L·mol‒1·cm‒1。解：Fe的摩尔质量为55.85g·mol‒1【例10–1】已知Fe2+的质量浓度为500µg·，用邻二氮菲显色后，用分光光度计测定，吸收池厚度为2cm，在波长508nm处测的吸光度为A=0.19，求ε=？直接用眼睛观察，比较待测溶液和标准溶液颜色深浅，以确定物质含量的分析方法，称为目视

7、比色法。常用的目视比色法是标准系列法。用一套由相同质料的玻璃制成的、形状大小完全相同的平底比色管，配制一系列已知浓度的标准溶液，显色、定容，就配成了一套颜色逐渐加深的标准色阶。第二节比色法与分光光度法一、目视比色法第十章吸光光度法然后将一定量待测试液置于另一比色管中，在同样条件下显色，稀释至同样体积。比较样品溶液与标准溶液的颜色，如果待测溶液与标准色阶中某一溶液颜色深度相同，则被测溶液的浓度就等于该标准溶液的浓度；如果被测试液浓度介