物质对光的选择性吸收

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1、 11-1 物质对光的选择性吸收11-2 光的吸收定律11-3 吸光光度法的仪器11-4 吸光光度法的应用第十一章 吸光光度法吸光光度法 是基于被测物质的分子 对光 具有选择吸收的特性而建立的分析方法。光的电磁波性质 射 线x 射 线紫 外 光红 外 光微 波无 线 电 波10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm可 见 光一、光的基本性质11-1 物质对光的选择性吸收光的波粒二象性波动性粒子性 E光的折射光的衍射光的偏振光的干涉光电效应E：光子的能量（J, 焦耳） ：光子的频率（Hz, 赫兹） ：光子的波长（nm） c：光速（2

2、.9979X1010cm.s-1）h：plank常数（6.625610-34 J.s ） 单色光、复合光、光的互补单色光复合光光的互补单一波长的光由不同波长的光组合而成的光若两种不同颜色的单色光按一定的强度比 例混合得到白光，那么就称这两种单色光 为互补色光，这种现象称为光的互补。蓝黄紫红绿紫黄绿绿蓝橙红蓝绿二、二、 物质对光的选择性吸收物质对光的选择性吸收物质的颜色与光的关系完全吸收完全透过吸收黄色光光谱示意表观现象示意复合光物质对光的吸收与电子跃迁物质对光的吸收与电子跃迁物质对光的吸收满足条件物质对光的吸收满足条件S2S1S0S3E2E0E1E3h物质对光的选择吸收 物质的电子结构不同，所

3、能吸收光的波长也不同，这就构 成了物质对光的选择吸收基础。例： A物质B 物质同理，得：1 ev = 1.6?10-19 J.11-2 光的吸收定律光的吸收定律一、透光度 Transmittance透光度定义：T 取值为0.0 % 100.0 %全部吸收T = 0.0 %全部透射T = 100.0 %入射光 I0透射光 It结论：溶液的透光度越大，表示它对光的吸收越小； 相反，透光度越小，表示它对光的吸收越大。二、吸光度 A吸光度定义：入射光 I0透射光 It实践证明，溶液吸光度，与溶液浓度、液层厚度及入 射光波长等因素有关。吸光度与透光度的关系三、吸收曲线吸收曲线与最大吸收波长 max用不同

4、波长的单色光照射，测吸光度A值。吸收曲线的讨论：同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长max不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似max不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和max则不同。吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析的依据之一。不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A 有差异，在max处吸光度A 的差异最大。浓度越大，吸光度也越大。此特性可作作为物质定量分析的依据。在max处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。四、朗伯比耳定律布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)

5、先后于1729年和1760年阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系。Ab 1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间也具有类似的关系。A c 二者的结合称为朗伯比耳定律。朗伯-比耳定律数学表达式A b c 式中A：吸光度；描述溶液对光的吸收程度；b：液层厚度(光程长度)，通常以cm为单位；c：溶液的摩尔浓度，单位molL；：摩尔吸光系数，单位Lmolcm；与所用入射光的波长及物质的本性有关。或: Aa b c c：溶液的浓度，单位gLa：吸光系数，单位Lgcm a与的关系为：a =/M （M为待测物质的摩尔质量） AC增 大例：某有色溶液在2.00cm吸收池中，测得T=50%

6、，若 改用1cm的吸收池，其T和A各为多少？解：先求有色溶液在2.00cm吸收池中吸光度A，A=-lgT=-lg50%=0.30 由于吸光度与液层厚度成正比，可求得厚度为1cm时吸光度，b=1cm, A=0.30/2.001.00=0.15T=10-0.15=71%定性分析与定量分析的基础定性分析基础定量分析基础物质对光的选择 吸收AB A在一定的实验条 件下，物质对光 的吸收与物质的 浓度成正比。AC增 大11-3 吸光光度法的仪器紫外-可见分光光度计组件光源单色器样品池检测器信号输出氢灯，氘灯，185 350 nm； 卤钨灯，250 2000 nm.基本要求：光源强，能量分布均匀，稳定作用

7、：将复合光色散成单色光棱镜光栅玻璃， 350 2500 nm, 石英，185 4500 nm平面透射光栅， 反射光栅 玻璃，光学玻璃，石英作用：将光信号转换为电信号，并放大 光电管，光电倍增管，光电二极管，光导摄像管（多 道分析器）表头、记录仪、屏幕、数字显示仪器实物分光光度计（紫外-可见分光光度计）UV-vis0.575I0参比样品入射光 I0透射光 It请注意与定义比较未考虑吸收池和溶剂对光的作用单波长单光束分光光度计0.575光源单色器吸收池检测器显示参比液的选择原则：扣除非待测组分的吸收以显色反应为例进行讨论M + R = M-R 试液 显色剂 溶剂 吸光物质 参比液组成无吸收无吸收光

8、学透明溶剂基质吸收无吸收吸收不加显色剂的试液无吸收吸收吸收显色剂基质吸收吸收吸收吸收显色剂 + 试液 + 待 测组分的掩蔽剂若欲测 M-R 的吸收A （样） = A （待测吸光物质） + A （干扰）+ A （池）A （参比） = A （干扰）+ A （池）一、单组分的测定1. A-C 标准曲线法11-4 吸光光度法的应用A 2. 标准比较法应用于待测试样浓度与标准 溶液浓度相近的情况。二、多组分的同时测定若各组分的吸收曲线互不重叠，则可在各自最大吸收波长处分别进行测定。这本 质上与单组分测定没有区别。若各组分的吸收曲线互有重叠，则可根据吸光度的加合性求解联立方程组得出 各组分的含量。 A1= a1bca b1bcb A2= a2bca b2bcb 本章作业p273的5，6，9，11共四大题。