第二十章比色法和分光光度法ppt课件.ppt

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1、第二十章比色法和分光光度法20.1概述20.2光吸收定律20.3比色法和分光光度法及其仪器20.4显色反应与显色条件的选择20.5分光光度法仪器测量误差及消除20.6分光光度法的应用20.7荧光分光光度法20.1概述20.1.1分（吸）光光度法及其特点比色法：利用有色溶液颜色的深度测定该溶液的浓度。目视比色法：用肉眼直接比较样品和标准溶液的颜色深浅。分光光度法：用光电比色计或分光光度计测量溶液吸光度。分光光度法的特点：灵敏度高。10-3－10-6mol/L。准确度高。相对误差2－5％。仪器设备简单、操作简便。

2、应用范围广。20.1.2吸收光谱光谱区的划分微波远红外近红外可见光近紫外真空紫外X-射线-射线波长1000um10um100nm10nm红620－750nm橙590－620nm黄570－590nm绿550－570nm青495－550nm蓝450－495nm紫380－450nm190－400nm2.可见光吸收光谱光的互补色示意图白光红橙黄绿青青蓝蓝紫单色光：单一波长光复合光：复合波长光互补光：处于同一直线上的两种光。互补光按一定强度比例混合，即得白光。溶液颜色：互补光的颜色。吸光度：某波长的光通过含有紫外-可

3、见光吸收的物质溶液后，被吸收的光的比例。吸收光谱曲线：溶液对不同波长光的吸收强度，即以入射光波长为横坐标，吸光度为纵坐标所做的一条曲线。最大吸收波长：物质对该波长的光吸收最大，即吸收光谱曲线上的最大峰值。3.吸收光谱曲线透过率：某波长的光通过含有紫外-可见光吸收的物质溶液后，没有被吸收的光（即透过的光）的比例。四种川芎内酯化合物的紫外吸收光谱图1-洋川芎内酯H；2-洋川芎内酯I；3-瑟丹酸内酯；4-藁本内酯物质分子的运动状态分子轨道中价电子的高速旋转；原子在平衡位置的振动；分子自身的转动。分子的能量价电子能级

4、的能量＋振动能级的能量＋转动能级的能量能级差与对应的光谱价电子能级间能量差1-20eV，紫外-可见光的能量；振动能级间能量差0.05-1eV，红外光的能量；转动能级间能量差10-4-0.05eV，远红外光及微波的能量。4.物质吸收光的本质吸收光谱与发射光谱分子吸收能量后受到激发，分子就从基态能级跃迁到激发态能级，因而产生吸收光谱。处于激发态的分子返回基态或能级较低的激发态，就会以光子的形式释放能量，从而产生发射光谱。紫外-可见吸收光谱分子中的价电子吸收特定波长的光（紫外-可见光）后，从基态跃迁到激发态。20.

5、2光吸收定律朗伯（Lambert）定律：一束单色光通过吸光物质的溶液后，光吸收程度（吸光度）与溶液液层厚度成正比。A为吸光度;I0为入射光强I为透过光强;T为透光度k’为比例常数b为液层厚度（光程长度）bI0I即：比耳（Beer）定律：一束单色光通过吸光物质的溶液后，光的吸收程度与吸光物质微粒（分子）的数目（浓度c）成正比。即：朗伯-比耳定律：当b单位为cm，c的单位为mol/L时的吸光系数称摩尔吸光系数，其单位为cm-1mol-1L。的大小与吸光物质的性质、入射波长和温度有关。朗伯-比耳定律的适用范

6、围：不仅适用于溶液，也适用于均匀的气态吸光物质和固态吸光物质；它是各种吸光光度法定量分析的依据。思考：摩尔吸光系数如何测定？工作曲线（标准曲线）：测定信号的大小随被测物浓度变化的曲线。要求这一曲线为直线，即测定信号与被测物浓度成正比。理想情况下工作曲线过原点；直线的线性范围是有限的（高浓度端偏离）；通常要求两个数量级以上的线性范围；样品中被测物浓度应在工作曲线的线性范围内。偏离比耳定律：即工作曲线在高浓度端发生偏离。偏离比耳定律的原因：比尔定律本身的局限性。比尔定律假设了吸光分子之间无相互作用，事实上，高浓度

7、时分子间相互作用不可忽略。入射光为非单色光时的偏离。仪器的分光元件（单色器）很难得到真正的单色光，而是波长范围很窄的复合光带，而比耳定律仅在入射光为单色光时才是正确的。化学因素引起的偏离。其一是介质不均匀（胶体、乳浊液、悬浮液）而产生折射、散射和反射，使透过光强减弱（A增大）。其二是吸光分子发生化学变化而改变浓度。20.3比色法和分光光度法及其仪器1.光度分析方法目视比色法：光电比色法：用光电比色计测定未知溶液和标准溶液的吸光度。光电比色计用滤光片得到较窄波长范围的入射光；分（吸）光光度法：用分光光度计测定未

8、知溶液和标准溶液的吸光度。分光光度计用棱镜或光栅做分光元件得到单色入射光。2.分光光度计的基本部件光源单色器吸收池检测系统结果显示光源：在可见和近红外区使用钨灯或碘钨灯，波长范围320-2500nm；在紫外区使用氢灯或氘灯，波长范围180-375nm。使用稳压器保证光强稳定。单色器：色散元件：将连续光谱分解为单色光的元件（如棱镜、光栅）；单色器：由入射狭缝、准直透镜、色散元件、聚焦透镜和出射狭缝构成