无机与分析化学课件比色法和分光光度法教学文案.ppt

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1、无机与分析化学课件比色法和分光光度法2.可见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，光。溶液颜色：即得白互补光的颜色。2吸光度：某波长的光通过含有紫外-可见光吸收的溶液后，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-可见光吸收的溶液后，没有被吸收（透过）的光的比

2、例。34.物质吸收光的本质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的能量差1-20eV，紫外-可见光的能量；振动能级间的能量差0.05-1eV，红外光的能量；转动能级间的能量差10-4-0.05eV，远红外光及微波的能量；4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

3、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。5§20.2光吸收的基本定律朗伯定律：一束单色光通过吸光物质的溶液后，光的吸收程度与溶液液层厚度成正比关系。即：A为吸光度;I0为入射光强I为透过光强;T为透光度(率)k为比例常数b为液层厚度（光程长度）bI0I6比耳定律：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)成正比关系。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

4、、入射波长和温度有关。7朗伯-比耳定律的适用范围：不仅使用于溶液，也适用于均匀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方法A=()bc8工作曲线（标准曲线）：测定信号的大小随被测物质浓度变化的曲线，在分析化学中，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是一过原点，具有一定斜率的直线；直线的线性范围是有限的；一般的分析方法要求两个数量级以上的线性范围；未知样品中被测物的浓度应在工作曲线的线性范围内，否则测定结果不准确。9偏离比耳定律：即工作曲线在高浓度端发生偏离。偏

5、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，在较高浓度下，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。10§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。分（吸）光

6、光度法：用分光光度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；分光光度计用棱镜或光栅做分光元件得到单色入射光。112.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。12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。玻璃吸收紫外光，所以玻璃棱镜仅用于350-3200nm波长范围，只能用

7、于可见分光光度计；石英（185-4000nm）则可用于整个紫外-可见光区。光栅利用光的衍射与干涉作用，其优点是适用波长范围宽、色散均匀、分辨率高；但其缺点是各级光谱有重叠而产生相互干扰。13吸收池（比色池、比色皿）：用无色透明、耐腐蚀的光学玻璃或石英制造。因玻璃吸收紫外光，所以玻璃吸收池只能用于可见光区。杯差：一对比色池对光吸收的差异，实验前要先校杯差。检测系统：光电转换元件（硒光电池、光电二极管）。结果显示部分：直接显示出测定结果的数值（吸光度、透过率等）。14§20.4显色反应与显色条件的选择许多无机离子无色，即使有色的无机离子也多因吸光

8、系数不大而无法直接进行紫外-可见分光光度测定；很多有机化合物具有较强紫外或可见光吸收，可直接测定。显色反应：将无色或吸光系数很小的被测物质与显色剂反应，使被测物转变