第14章 常用仪器分析方法概述ppt课件.ppt

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1、用途第十四章常用仪器分析方法概述确定物质的含量确定物质的结构仪器分析：是以测定物质的物理性质或物理化学性质为基础建立一种分析方法确定物质的化学组成测定速度快灵敏准确取样量少特点光学分析法色谱分析法电化学分析法分类特点：（1）测定的灵敏度高（2）测定的准确度较高（3）仪器化（4）应用广泛第一节光学分析法原理：基于物质对光的吸收或激发后光的发射光学分析法吸收光谱法发射光谱法紫外-可见吸光光度法红外光谱法核磁共振谱原子吸收光谱法荧光光谱法原子发射光谱法光的波长越短，光的能量就越大；光的波长越长，光的能量就越小。h—普朗

2、克(Plank)常量（一）物质的吸收光谱1.光的基本性质一、紫外-可见分光光度法E=hc/lE=hvv=c/lc=lvc等于3×108m·s-1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射线光谱法远紫外10~200nm真空紫外光谱法近紫外200~400nm紫外吸光光度法可见光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

3、磁共振光谱法电磁波谱单色光：具有同一波长的光称为单色光；复合光：由不同波长的单色光组合得到的光称为复合光。可见光：人眼能感觉到的光I0KMnO4绿色I0CuSO4黄色互补色光：两种光按一定比例组合得到白光，称这两种颜色的光为互补色光。这两种颜色称为互补色。I0Fe(SCN)3蓝绿色I0红蓝绿紫红绿紫黄绿绿蓝橙蓝白光光的互补示意图选择性吸收：物质对不同波长的单色光表现出不同的吸收能力，这一性质称为选择性吸收。E=hM(基态)+hM*(激发态)当光照射某物质时，物质吸收某一波长的光，使原有的基态转为激发态。

4、2.物质对光的选择性吸收3.吸收曲线（1）吸收曲线的绘制吸光度:物质对不同波长单色光的吸收程度，用A表示I0KMnO4iAi图—不同浓度KMnO4溶液的吸收曲线525nm最大吸收波长—maxmax=525nm波长(nm)：400420440460480……吸光度：A1A2A3A4A5……（2）吸收曲线的作用1、可对物质作定性分析；高锰酸钾2、定量分析时，选择测定波长的重要依据。一般，选择测定波长：max不同浓度KMnO4溶液的吸收曲线图（二）光吸收的基本原理1.透射比和吸光度透射比(T):I0=Ir+Ia

5、+ItI0=Ia+It若Ir抵消ttT的数值范围：0~1之间，T%百分透光度T%的数值范围：0~100之间。若I0不变，It增大tT增大当It=I0，T=1当It=0，T=0若I0不变，It减小T减小吸光度(A):TItATAIt当T=1(I=I0)时，A=0透光率越大，溶液对光的吸收越少，吸光度越大，溶液对光的吸收越多。A=-lgT=lgItI0I0=Ia+ItA∝cA=k2·cBeer定律bAA∝bA=k1·bLamber定律2.Lamber-Beer定律c一定，b一定，cAI0KMnO4I0KMnO4I0K

6、MnO4I0KMnO4b1b2c1c2Lamber-Beer定律A=kbcc—溶液组成标度b—液层厚度(cm)式中：A—吸光度k—吸光系数A=kbc=-lgTA=-lgT（2）入射光波长（1）物质的本性（3）溶剂、温度κ—摩尔吸收系数c—mol·L-1b—cmκ单位：L·mol-1·cm-1当b=1cm,c=1mol·L-1时，κ=A应用Lamber-Beer定律时，需注意：①溶液的组成标度为物质的量浓度时A=κbcκ=Abc——κ反映用吸光光度法测定该物质时的灵敏度②溶液的组成标度为质量浓度时：单位：mL·g-

7、1·cm-1MB—吸光物质B的摩尔质量A=Ebρ1cm1%—比吸光系数E1cm1%κ与的关系为：E1cm1%E1cm1%κ=10MB③吸光度具有加和性例：物质M1M2M3……吸光度A1A2A3……A=A1+A2+···+Ai=b(κ1c1+κ2c2+···+κici)例用邻菲罗啉法测定铁，已知Fe2+的质量浓度为1.0×10-3g·L-1，用2cm吸收池，在波长508nm处测得吸光度为0.308，计算Fe(Ⅱ)-邻菲罗啉配离子的摩尔吸收系数。解：Fe2+浓度为：1molFe2+能生成1mol邻菲罗啉形成配离子，因

8、此配离子浓度也为1.8×10-5mol·L-1。κ===1.1×104L·mol-1·cm-1Abc——0.381.8×10-5mol·L-1×2cm（三）吸光光度法的误差A-c标准曲线标准曲线的偏离1.偏离朗伯-比尔定律的原因①非单色光引起的偏离（1）光学因素引起的偏离1l单色光波长(nm)：λ1λ2吸光度：A1A22lA1=lg=κ1bcI01I1I1=I0110-κ