无机与分析化学-第十二章.ppt

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1、第十二章吸光光度法(LightAbsorptionMethod)仪器分析及分类①光学分析法√②电化学分析法√③色谱法√④质谱、核磁共振波谱分析法⑤电子探针、离子探针微区分析法⑥专业用扫描、透射电镜等1.定义:借助仪器测定物质的物理化学性质2.分类12－1概述+显色剂显色反应1.定义：基于有色物质对光的选择性吸收而建立的分析方法单色光待测组分有色化合物有一定程度吸收定量一、吸光光度法的特点即根据被测定的物质对光的吸收程度确定物质的含量目视比色法：比色管10-310-210-1……mol·L-12.分类仪器分光光度法：光电比色法分光光度法:以光栅或棱镜为单色器，并通过狭缝获得单色光①灵敏度高：微

2、量测定10-5～10-6mol·L-1②准确度较高：RE<2～5％③操作简便，仪器设备简单④应用广泛，主要用于微量组分的测定3.特点紫外紫兰青绿黄橙红红外400nm780nm12－2吸光光度法的原理一、物质的颜色及其对光的选择性吸收1.光的性质①波动性：c＝νλ紫外吸光光度法可见吸光光度法红外吸光光度法②粒子性：E=h·ν③可见光④复合光⑤单色光2.物质的颜色：实际是透过该物质的光的颜色互补光黄兰黄+兰=白光白光I0透过It吸收Ia绿青青兰兰紫赤橙黄I0＝It+IaM(基态)+hν→M*(激发态)ΔE3ΔE2ΔE1激发态(三)激发态(二)激发态(一)基态分子、原子、离子3.吸光物质对光的选择

3、性吸收及其本质当用不同波长的混合光照射物质分子时，不同结构的分子只选择性地吸收一定波长的光，其他波长的光（吸收光的互补色光）会透过。即：物质对光的吸收是有选择性的事实上物质对光的吸收是在一定范围内均有吸收吸收510nm兰绿色光透过600nm橙红色光b.查找最大吸收波长(即测定波长)——吸收曲线是选择测定波长的重要依据①定义：描述物质对不同波长光的吸收能力的特征曲线②用途a.对物质初步定性4.物质的吸收曲线：A—λI2I1I3A510λ(nm)邻二氮杂菲铁的吸收曲线二、光吸收定律(确定待测组分含量)A:吸光度，表示溶液对光的吸收程度当溶液颜色越深，It越小，A越大当溶液为无色透明时，I0=It

4、若比色皿性质相同，Ir视为不变：I0=Ia+ItI0=Ia+Ir+ItIrItI0IaT:透光率当液层厚度一定时，有色物质的量↑，即溶液的浓度c↑，对光的吸收↑A＝－lgT＝k2•c即λ、b、T一定时，A∝c1.朗伯定律(1760年)液层厚度b↑，则物质对光的吸收Ia↑，∴A↑A＝－lgT＝k1•b即λ、c、T一定时，A∝b对同一有色溶液：2.比耳定律(1852年)①入射光λ与②物质的性质有关③温度T3.朗伯－比耳定律→光吸收定律A＝－lgT＝k•b·ck—比例系数4.吸光系数a摩尔吸光系数εA:无量纲b:cmc:mol·L-1或g·L-1①定义当b→cm，c→g·L-1时，则ka单位：L·

5、g-1·cm-1当b→cm，c→mol·L-1时，则kε单位：L·mol-1·cm-1ⅱ数值上，等于浓度为1mol·L-1吸光物质在1cm光程中的吸光度，ε↑，吸光能力↑②ε的含义ⅰ特征常数③ε的作用ⅰ吸光能力定性的参数ⅱ灵敏度的判据：ε↑，灵敏度↑104～105，灵敏度高102～103，可用吸光光度法测量<102，不可④ε的影响因素：波长（温度，吸光物质一定时）例：某一溶液，含Fe2+47.0mg/L，取该溶液5.0mL，加入邻二氮杂菲稀释至100mL，在λ＝508nm，b＝1.0cm条件下，测得A＝0.467，试计算a,ε⑤ε的测定⑥ε与a的关系解：注意：1）c是待测物质的浓度，而非显色

6、物质的浓度（M同样）2）ε和a有量纲3）若已知T％，则A＝－lgT＝2-lgT5.朗－比定律的应用条件①各类吸光光度法的定量依据②稀溶液(c<0.01mol·L-1)③均匀介质④入射光为单色光⑤显色物质稳定，无化学变化A6.检验(作图)A－c标准系列化学原因三、偏离朗－比定律的原因2.介质不均匀或溶液浓度太高3.化学变化1.单色光不纯——物理原因1.非单色光引起的偏离当入射光仅由两种波长的光组成时测定时：I0＝I0´＋I0´´It＝I1＋I2在谱带M中，A随λ的变化变化不大（平坦），符合朗－比定律，所以应在最大波长处测定AAλε1ε2ε3ε4AB2.介质不均匀（胶体、乳液、悬浊液）或溶液的浓

7、度偏高（离子氛）引起的偏离3.化学变化引起的偏离12－3分光光度计光源——单色器——试样室——检测器——检流计↓吸收池或比色皿检测系统2.单色器：提供单色光组成：色散元件(如棱镜)＋狭缝＋透镜等光学元件1.光源提供复合光(连续，具有一定强度，稳定)一、构造及作用单色光的纯度①棱镜的色散率②出射狭缝的宽度，一般5－10nm单色光4.检测器①硒光电池铁片，2.半导体，3.金属薄片，4.透射光3.试样室：放置比色皿