无机及分析化学 教学课件 作者 王永丽 李忠军 伍伟杰 主编 无机及分析上交课件第十一章 紫外-可见分光光度法新.ppt

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1、第十一章紫外-可见分光光度法第一节吸光光度法基本原理1第二节紫外-可见分光光度法2第三节紫外-可见分光光度计3第四节紫外-可见分光光度法的应用4概述吸光光度法:以物质对光的选择性吸收为基础的分析方法。所用的仪器为分光光度计（又称为分光光度法）。根据物质所吸收光的波长范围不同，吸光光度法又有紫外、可见及红外分光光度分析法。本章重点讨论可见分光光度法。人眼能感觉的波长在400～750nm，为可见光区。光波是一种电磁波。电磁波包括无线电波、微波、红外光、可见光、紫外光、X射线、γ射线等。可见光只是电磁波中一个很小的波段。不同波长的可见光使人们感觉为不同的颜色。具有单

2、一波长的光称为单色光。白光（日光）：是由各种单色光组成的复合光，当日光通过三棱镜时被分解为七色光（光的色散）：一.电磁波谱第一节吸光光度法基本原理在可见光中有色光的互补关系若两种颜色的光按适当的强度比例混合后组成白光，则这两种有色光称为互补色。如图所示，成直线关系的两种光可混合组成白光。物质之所以呈现不同的颜色，是与它对互补色光的选择性吸收有关。二.物质对光的选择性吸收1.单色光和互补色光：当光束照射到某物质或溶液时，某些波长的光被溶液吸收。另一些波长的光不被吸收，产生反射、散射或透过溶液。溶液的颜色由透过光的波长所决定。溶液对光的作用若被照射的是均匀溶液，则

3、光的散射可以忽略。例如：KMnO4溶液强烈地吸收黄绿色的光，对其他颜色的光吸收很少或不吸收，所以溶液呈现紫红色。（黄绿色与紫红色互补）又如：CuSO4溶液强烈地吸收黄色的光，所以溶液呈现蓝色。若溶液对白光中各种颜色的光都不吸收，则溶液为透明无色;反之则呈黑色。光的互补：蓝黄物质颜色（互补色）吸收光颜色波长（nm）物质颜色与吸收光颜色和波长的关系黄绿紫400～450黄蓝450～480橙绿蓝480～490红蓝绿490～500紫红绿500～560紫黄绿560～580蓝黄580～600绿蓝橙600～650蓝绿红650～7502.吸收曲线E=E2-E1=h：量子

4、化、选择性吸收；用不同波长的单色光照射，测其吸光度A;以波长为横坐标,A为纵坐标作出吸收曲线；找到最大吸收波长max。邻菲罗啉络铁(Ⅱ)离子吸收曲线吸收曲线的特点：①同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长λmax②不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似λmax不变（图中：c1＜c2＜c3＜c4）。③不同物质，它们的吸收曲线形状和λmax则都不同。c1c2c4c3a.不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度A有差异，在λmax=508nm处吸光度A的差异最大。此特性可作为物质定量分析的重要依据。④吸收曲线是定量分析中选择

5、入射光波长的依据b.在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。图10-3邻菲罗啉络铁(Ⅱ)离子不同浓度时的吸收曲线（1）朗伯—比耳定律第二节紫外-可见分光光度法1.透光度(透光率)T描述入射光透过溶液的程度T=It／I0吸光度—物质对光的吸收程度,用A表示：吸光度A与透光度T的关系:A＝－lgT布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于1729年和1760年阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系。A∝b1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间也具有类似的关系。A∝cI0:入射光强度；It:透过光强度2.比尔-朗伯定律

6、:二者的结合称为：朗伯—比耳定律，其数学表达式为：A＝lg（I0/It)=kbc式中A：吸光度,描述溶液对光的吸收程度；b：液层厚度(光程长度)，通常以cm为单位；c：溶液的摩尔浓度，单位mol·L－１；k：吸光系数；朗伯—比耳定律是吸光光度法的理论基础和定量测定的依据。广泛地应用于紫外光、可见光、红外光区的吸收测量。二.吸光系数:吸光系数是物质的特征常数之一，在一定条件下是一个常数。吸光吸数的大小与入射光波长、溶剂和吸光物质本性有关，而与吸光物质的浓度和液层厚度无关。1.摩尔吸光系数(ε):c单位为mol.L-1A=εbc是指在一定波长下,溶液浓度为1mol

7、.L-1,厚度为1cm时的吸光度.2.比吸光系数(百分吸光系数):溶液浓度单位为g/100ml,液层厚度单位为cm时的吸光系数,用E1cm1%表示3.摩尔吸光系数与比吸光系数的关系:推导例11-1氯霉素的水溶液在278nm处有吸收峰，设用纯品配制100mL含2.00mg的溶液，以1.0cm厚的吸收池在波长278nm处测得透光率为24.3%，计算（1）该溶液的吸光度；(2)比吸光系数E；(3)摩尔吸光系数ε。(已知氯霉素的M=323.15)浓度为25.5μg/50ml的Cu2+溶液，用双环己酮草酰二腙光度法测定，在波长600nm处用2cm比色皿测量A=0.297

8、，计算摩尔吸光系数。=1.9×104（