分析化学课件 光度分析法.ppt

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1、第八章光度分析法光度分析光度分析通常指比色分析法和分光光度分析法,都是利用物理对光的选择性吸收性质建立起来的分析方法.本章只介绍后者.分光光度法灵敏度高,可不经富集直接测定低至5×10-5%的微量组分.若用于滴定法终点的检测,比目视检测终点的灵敏度高,这种方法称为光度滴定.目前已用于酸碱,配位,沉淀以及氧化还原各类滴定中.学习内容8.1物质对光的选择性吸收8.2光吸收定律8.3吸收光的测量8.4显色反应及反应条件的选择8.5光度法的某些应用8.6紫外可见分光光度法在有机定性分析中的应用8.1物质对光的选择性吸收一、光的基本性质光是一

2、种电磁波，同时具有波动性和微粒性。光的传播，如光的折射、衍射、偏振和干涉等现象可用光的波动性来解释。描述波动性的重要参数是波长λ（cm），频率ν（Hz）它们与光速c的关系是：λν=c在真空介质中光速为2.9979×1010cm/s，约等于3×1010cm/s。还有一些现象，如光电效应、光的吸收和发射等，只能用光的微粒性才能说明，即把光看作带有能量的微粒流。这种微粒称为光子或光量子。单个光子的能量E决定于光的频率。一、光的基本性质(电磁波的波粒二象性)c－真空中光速2.99792458×108m/s~3.0×108m/s－波长，单位

3、：m,cm,mm,m,nm,Å1m=10-6m,1nm=10-9m,1Å=10-10m－频率，单位：赫芝(周)Hz次/秒n－折射率，真空中为1光的传播速度:波动性h－普朗克(Planck)常数6.626×10-34J·s－频率E－光量子具有的能量单位：J(焦耳)，eV(电子伏特)1eV=1.602×10－19J微粒性光量子，具有能量。结论:一定波长的光具有一定的能量，波长越长(频率越低)，光量子的能量越低.单色光：具有相同能量(相同波长)的光.混合光：具有不同能量(不同波长)的光复合在一起.例如白光.波粒二象性真空中:电磁波

4、谱及分析方法电磁波长(cm)10-8~10-1310-6~10-910-4~10-610-410-1~10-410-1~10-2102Å10-5~10.1~100100~104104104~107nm10~400400~780780~3×105名称γ射线X射线紫外线可见光红外线短波中波能量(eV)104~109102~1051~102110-3~110-6~10-3~10-6能级跃迁原子核内层电子外层价电子分子轨道电子分子转动或振动未成对电子的偶极矩原子核的偶极矩利用吸收的分析方法γ射线吸收法X射线吸收法原子吸收法紫外吸收法可见光分

5、光光度法红外吸收分析顺磁共振核磁共振利用发射的分析方法活化分析X射线荧光发射X射线原子荧光分析火焰光度分析发射光谱分析荧光分析磷光分析拉曼分析利用相互作用的分析方法电子射线分析X射线衍射分析比浊法旋光光谱法圆偏光二向性法光学光谱区远紫外近紫外可见近红外中红外远红外（真空紫外）10nm~200nm200nm~380nm380nm~780nm780nm~2.5m2.5m~50m50m~300m颜色是物质对不同波长的光的吸收特性表现在人视觉上所产生的反应。如果把不同颜色的物体放在暗处，什么颜色也看不到。当光束照射到物体上时，由于

6、不同物质对于不同波长的光的吸收反射折射的程度不同而呈现不同的颜色。溶液呈现不同的颜色是由于溶液中的质点对不同波长的光具有选择性吸收引起的。当让含有可见光区整个波长的多色光通过某一有色溶液时，该溶液会选择性的吸收某些波长的光而让那些未被吸收的色光透射过去呈现透射光的颜色，人们将被吸收的色光和透射过去的色光称为互补色光。物质呈现的颜色与吸收波长的关系见下表：二、物质的颜色和对光的选择性吸收8.1物质对光的选择性吸收物质呈现的颜色吸收光颜色波长范围/nm黄绿黄橙红红紫紫蓝绿蓝蓝绿紫蓝蓝绿绿黄绿黄橙红380－435435－480480－50

7、0500－560560－580580－595595－650650－7608.1物质对光的选择性吸收两个以上原子组成的物质分子，除了电子相对于原子核的运动外，还有原子核间的相对振动和分子作为整体绕着重心的转动。这些运动状态各自具有相应的能量，分别称为电子能量、振动能量和转动能量。这些运动状态的变化是不连续的，即能级间的能量差是量子化的。由于光子的能量决定于频率，也是量子化的，所以分子对光的吸收亦是量子化的，即分子选择吸收能量与其能级间隔相一致的光子，而不是对各种能量的光子普遍吸收，这就是分子对光的吸收具有选择性的原因。分子吸收光能后引

8、起引起运动状态的变化称为跃迁，跃迁过程中所需的能量称为激发能。分子选择吸收光的同时，伴随着分子吸收光谱的产生。三、吸收光谱的产生8.1物质对光的选择性吸收电子能级间的能量差较大，跃迁产生的吸收光谱位于可见－紫外光谱区，称为分子的电子光