第十章吸光光度法--精品PPT课件.ppt

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1、第十章、吸光光度法,Al3+,Cu2+,KMnO4,Ni2+,Fe3+,通过比较溶液颜色深浅而求得其浓度的分析方法称为比色分析法,比色分析的基本依据是有色物质对光的选择性吸收作用。 光吸收的本质：,吸收光谱有原子吸收光谱和分子吸收光谱。 原子吸收光谱是由原子（而不是分子）外层电子选择性地吸收某些波长的电磁波而引起的，原子吸收分光光度法就是根据原子的这种性质建立起来的。 分子吸收光谱是分子轨道中外层电子吸收某一波长范围的能量而引起的，通常吸收的是紫外及可见光部分。这种价电子跃迁而产生的分子光谱又称为电子光谱。 电子跃迁时必须伴有分子的振动和转动能级的变化，所以分子光谱不是线光谱而是带状光谱。若用

2、红外光照射，不能引起电子的跃迁，只能引起振动和转动能级的变化，这样引起的吸收光谱称为振动转动光谱或红外光谱。它的吸收与分子结构密切相关，用于研究分子结构。,第一节、吸光光度法概述,吸光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法， 包括： 比色分析法， 可见光度法， 紫外分光光度法， 红外分光光度法。,比色分析法和分光光度法特点:,(1)、灵敏度高 测定的最低浓度可达10-510-6 mol/L，相当于含量0.0010.0001 %的微量组分. (2)、准确度较高 分光光度法的相对误差为 25 %. (3)、操作简便，测定速度快 (4)、应用广泛,第二节、吸光光度法的基本原理,一、互补

3、色光 白光：复合光 复合光 单色光 单色器 单色光1 单色光2 白光 互补色光,白 光,二、物质的颜色和对光的选择吸收,(1)、光吸收程度最大处的波长，称为最大吸收波长，常用max表示. (2)、光吸收曲线与物质特性有关，这些特性客作为物质定性鉴定的依据. (3)、组成量度不同的同种物质的溶液，在一定波长处吸光度随溶液的组成量度增加而增大，这个特性可作为物质定量分析的依据.,Io,It,Ia,Io = Ia + It + Ir,Ir,设入射光，吸收光，透射光和反射光的强度依次为I o，I a，I t，I r，则他们之间的关系为:,第三节 光吸收的基本定律,一、朗伯定律,溶液对光的吸收程度与液层

4、厚度的成正比。,二、比耳定律,溶液对光的吸收程度与浓度成正比。,K为比例常数，它与入射光的波长，有色物质的性质和溶液的温度等因数有关. 上式表示当一束平行单色光通过均匀的溶液时，溶液对光的吸收程度与溶液的组成量度和液层厚度的乘积成正比.这一定律称为朗伯-比耳定律，也称为光吸收定律.,三、朗伯-比耳定律,四、透光率，吸光度，吸光系数，摩尔吸光系数,当液层厚度b的单位为cm，组成量度c的单位为g/L时，则常数K用a表示，它的单位为Lg-1cm-1，a称为吸光系数. 当b的单位为cm，组成量度c的单位为mol/L时，则常数K用表示，它的单位为Lmol-1cm-1，称为摩尔吸光系数.,摩尔吸光系数时有

5、色物质在一定波长下的特征常数，它可以衡量显色反应的灵敏度. 值越大，表示该有色物质对该波长光的吸收能力越强，显色反应越灵敏.,第四节、吸光光度法的仪器部件,一、目视比色法 用肉眼比较被测溶液同标准溶液颜色深浅，以确定被测物质含量的方法，称为玛纳斯比色法. 最常用的目视比色法是标准系列法.,标准系列法的优点是仪器简单，操作简便，而且可在复合光下进行测定.其缺点是配制标准色阶比较费时，由于某些有色溶液不够稳定，常常现用现配.,C1 C2 C3 C4 C5 Cx,二、光电比色法与分光光度法,(一)、基本原理和特点 1、标准曲线法 光度法与目视法比较，其优点是:用光电池代替肉眼进行测量，消除了肉眼的主

6、观误差，提高了分析结果的准确度.,2、比较法.,(二)光度计的基本部件,一般光度计是由光源，滤光片，比色皿，光电池和检流计等五大部件组成.,1、光源,2、单色器,1、滤色片 目前普遍使用的是国产型光电比色计，有三种配套的滤光片（红色650，绿色530，蓝色440） 2、棱镜,3、光栅 1000 条/mm,3、比色皿 (吸收池),4、光电池或光电管,5、检流计,(二)、分光光度计 1、 72型风光光度计 2、 75型分光光度计,721型可见分光光度计,特点： 棱镜单色器。 T.A直读。 使用消光片，可供高含量比色测定。 技术指标： 波长范围：360800nm 波长精度：3nm(360600nm)

7、 表面刻度：（T）0100（A）02,722型可见分光光度计,特点： 能在可见光谱区域内对物质作定性定量分析。 采用光栅单色器、具有波长精度高，单色性好等优点。 采用3 位LED数字显示，T.A.C直读。 波长范围：330800nm 波长准确度：2nm,752型紫外可见分光光度计,特点： 采用全息闪耀光栅单色器，具有波长精度高，单色性好，杂散光低等优点。 能自动切换钨卤灯和氘灯。 采用3 位LED数字显示，具有T.A.C直读能。 技术指标: 波长范围：200800nm 稳定性：暗电流漂移0.5()3min,754型紫外可见分光光度计,特点: 自动调整”0”和调整”100”具有超群的测量读数重现

8、性和稳定性. 由微处理机控制的打印机可作实时记录. 可使用直线回归测量线,具有高准确度的浓度运算程序.,732型可见分光光度计,自动调整“0”“100”，可直接消除比色皿配对误差。 测量读数准确性高，重现性和稳定性佳。 有浓度直读，线性回归，定时打印，GOTO以及光谱扫描等高级功能。,7230g型可见分光光度计,自动调零、自动调满度、自动建立线性方程、 、A、C自动切换，浓度直读。 比色室能放置100nm比色皿，并配有托架。 具有自动调节的波长调整机构，调整时无须打 开机壳。 灯源采用固定电压、灵敏度在全波长范围内由微机自动控制。,第五节 显色反应和显色条件的选择,一、显色反应 Fe3+ +

9、3NCS- = Fe(NCS)3 (血红色) 应用于比色分析的显色反应必须符合下列要求: (1)、显色反应的灵敏度要高. (2)、有色化合物组成要固定. (3)、有色化合物稳定性要高. (4)、反应选择性要高.,二、显色条件的选择,1、显色剂用量,二、显色条件的选择,2、溶液的酸度,pH,A,二、显色条件的选择,3、显色时间,t min,A,二、显色条件的选择,4、显色温度,T ,A,第六节、吸光光度法的误差及测量条件的选择,一、偏离朗伯-比耳定律所引起的误差 1、不同波长的入射光，有的物质的吸光系数a是不同的. 2、由于介质不均匀而造成的. 3、由于化学变化所致.,二、仪器测量误差,当A=0

10、.434时，测量值相对误差最小.,三.测量条件的选择,1、入射光波长的选择,2、吸光度读数范围的选择,T最小=0.368, A=-logT=0.434，,3、参比溶液的选择,(1)、当试液，显色剂及所用的其他试剂在测定波长处无吸收时，可用纯溶剂(或蒸馏水)作参比; (2)、如果显色剂无吸收，而待测试液在此波长处有吸收，那么采用不加显色剂的待测试液作参比溶液. (3)、如果显色剂和待测试液均有吸收，可将一份试液，加入适当的掩蔽剂将待测组分掩蔽起来，使之不再与显色剂反应，然后按操作步骤加入显色剂及其它试剂，以此作参比溶液.,第七节、吸光光度法的应用,一、示差分光光度法 在分光光度法中，当被测组分含

11、量高时，常常偏离朗伯-比耳定律.为了克服这一缺点，改用标准溶液代替空白溶液来调节仪器的100%透光度，以提高方法准确度.这种方法称为示差分光光度法，简称为示差法. 示差分光光度法与普通分光光度法在具体操作步骤上主要不同之处是:普通分光光度法采用试剂的空白溶液作参比溶液，而示差分光光度法则采用一个组成量度与试样接近的标准溶液(组成量度已知)代替空白溶液作参比溶液，根据测得的吸光度进行含量计算.,二、多组分的分析 1.吸收曲线不重叠,2.吸收曲线单向重叠,3.吸收曲线双向重叠,本章小结,1吸光光度法的原理 知道朗伯比耳定律是吸光光度法的定量依据，掌握朗伯比耳定律的数学表达式及其意义，正确理解摩尔吸

12、光系数的意义及单位，并会有关计算，掌握互补色光的原理和影响朗伯比耳定律偏离的因素。掌握吸收曲线在吸光光度分析中的作用。 2吸光光度法和测量条件的选择 了解各种吸光光度法的原理、特点、区别及应用，掌握标准曲线的制作方法，并能根据标准曲线(工作曲线)计算分析结果。知道吸光光度法仪器的主要部件，掌握吸光光度法测量条件的选择和仪器的测量误差。 3显色反应 了解显色反应，掌握显色反应的要求和显色反应条件。 4吸光光度法的应用 了解吸光光度法的应用，掌握单一组分的测量方法。,综合练习题：,一、填空题： 1可见分光光度法主要用于对试样溶液进行_；以不同波长单色光作为入射光测得的某一溶液的吸光度为纵坐标，入射

13、光波长为横坐标作图，所得曲线称为_。 2为提高测定的准确度，溶液的吸光度应调节在_范围，这可通过控制溶液的_和选用_来实现。 3常用的参比溶液(空白溶液)有_、_和_。 4当温度和溶剂种类一定时，溶液的吸光度与_和_成正比，这称为_定律。 5摩尔吸光系数是物质的_，其值越大，表明溶液对入射单色光_，测定的_ _愈高。一般大于_就可进行分光光度法测定。,二、是非题： 1分光光度法是根据溶液对光有选择性吸收及朗伯比耳定律对物质进行定性和定量分析的一种方法。 2分光光度法灵敏度高，特别适用常量组分的测定。 3在分光光度分析中，吸光度愈大，测量的误差愈小。 4当溶液中无干扰物质存在时，应选择波长为ma

14、x的光作为入射光进行分光光度法测定。 5可见分光光度计使用的吸收池是用石英制造的。,三、选择题： 1符合比耳定律的有色溶液浓度改变时，其最大的吸收峰位置有何变化( ) a、向长波移动 b、向短波移动 c、不改变，峰高也不改变 d、不改变，峰高改变 2对显色反应产生影响的因素是下面哪一种( ) a、显色酸度 b、比色皿 c、测量波长 d、仪器精密度,5在光度法测定中，当试剂和显色剂均有颜色时，参比溶液可选用哪种溶液( ) a、水 b、加了试剂和显色剂的溶液 c、将1份试液加入掩蔽剂掩蔽被测组分，再加试剂与显色剂 d、未加显色剂只加入试剂的溶液 6朗伯-比耳定律说明，当一束单色光通过均匀的有色溶液时，有色溶液的吸光度与什么成正比( ) a、溶液的温度 b、溶液的酸度 c、溶液的浓度和液层厚度的乘积 d、有色络合物的稳定性,7属于紫外可见分光光度计波长范围是多少nm( ) a、2001000 b、420700 c、360800 d、400800 8在分光光度法中浓度测量的相对误差较小(4%)的吸光度范围是多少( ) a、0.010.09% b、0.10.2 c、0.20.7 d、0.81.0,9在分光光度法中，测定结果的相对误差与被测物浓度的关系如何( ) a、随浓度增大而增大 b、随浓度增大而减小 c、在浓度增大过程中出现一个最低值 d、在浓度增大过程中出现一个最高值,