《第十章吸光光度法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第十章吸光光度法（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、主要内容主要内容一、吸光光度法的分类及特点一、吸光光度法的分类及特点二、吸光光度法的原理二、吸光光度法的原理三、显色反应和显色的条件三、显色反应和显色的条件四、测量条件的选择四、测量条件的选择五、目视比色法和分光光度法五、目视比色法和分光光度法六、吸光光度法的应用六、吸光光度法的应用分类：分类：1 1、比色分析法、比色分析法2 2、可见分光光度法、可见分光光度法3 3、紫外分光光度法、紫外分光光度法4 4、红外分光光度法、红外分光光度法一、吸光光度法的特点一、吸光光度法的特点特点：特点：1、灵敏度高、灵敏度高2、准确度高、准确度高3、操作简单，测定速度、操作简单，测定速度快快4、应用广泛、应用
2、广泛吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法是基于被测物质对是基于被测物质对是基于被测物质对是基于被测物质对光光光光的选择吸收而建立的分的选择吸收而建立的分的选择吸收而建立的分的选择吸收而建立的分析方法。析方法。析方法。析方法。1 1 1 1、物质的颜色及对光的选择性吸收、物质的颜色及对光的选择性吸收、物质的颜色及对光的选择性吸收、物质的颜色及对光的选择性吸收 射射线线x射射线线紫紫外外光光红红外外光光微微波波无无线线电电波波10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm二、吸光光度法的原理二、吸光光度法的原理可可 见见 光光400n
3、m760nm（1 1）物质的颜色与光的关系）物质的颜色与光的关系单色光、复合光、光的互补单色光、复合光、光的互补单色光、复合光、光的互补单色光、复合光、光的互补单色光单色光单色光单色光复合光复合光复合光复合光光的光的光的光的互补互补互补互补单一波长的光单一波长的光单一波长的光单一波长的光由由由由不同波长的光组合而成的光不同波长的光组合而成的光不同波长的光组合而成的光不同波长的光组合而成的光若若若若两种不同颜色的单色光按一定的强度比两种不同颜色的单色光按一定的强度比两种不同颜色的单色光按一定的强度比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例混合得到白光，那么就称这两
4、种单色光例混合得到白光，那么就称这两种单色光例混合得到白光，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。为互补色光，这种现象称为光的互补。为互补色光，这种现象称为光的互补。为互补色光，这种现象称为光的互补。蓝蓝黄黄紫红紫红绿绿紫紫黄绿黄绿绿蓝绿蓝橙橙红红蓝绿蓝绿物质的颜色与光的关系物质的颜色与光的关系物质的颜色与光的关系物质的颜色与光的关系完全吸收完全吸收完全吸收完全吸收完全透过完全透过完全透过完全透过吸收黄色光吸收黄色光吸收黄色光吸收黄色光光谱示意光谱示意光谱示意光谱示意表观现象示意表观现象示意表观现象示意表观现象示意复合光复合光复合光复合光黑色黑色白色白色蓝色蓝色（2 2）吸收曲
5、线吸收曲线由刚才的由刚才的flashflash可以得出：可以得出：不同浓度的不同浓度的KMnO4溶液的光吸收曲线形状类似，而最大吸溶液的光吸收曲线形状类似，而最大吸收波长不变。收波长不变。在可见光范围内，在可见光范围内，KMnO4溶液对波长为溶液对波长为525nm的绿光吸收的绿光吸收能力最大，对紫光和红光吸收少。能力最大，对紫光和红光吸收少。不同浓度的不同浓度的KMnO4溶液在相同波长下的吸光度随溶液浓度溶液在相同波长下的吸光度随溶液浓度的增大而增大。的增大而增大。（定性分析）（定性分析）（定量分析）（定量分析）2 2、光吸收定律、光吸收定律透光率透光率 （透射比）（透射比）Transmitt
6、ance透光率定义：透光率定义：T 取值为取值为0.0 % 100.0 %全部吸收全部吸收T = 0.0 %全部透射全部透射T = 100.0 %入射光入射光 I0透射光透射光 It吸光度吸光度吸光度吸光度 与透光率与透光率与透光率与透光率 Absorbance and transmittanceAbsorbance and transmittanceT ： 透光率透光率A： 吸光度吸光度1.00.50ACA100500T %TT = 0.0 %A = T = 100.0 %A = 0.0A = 0.434T = 36.8 %吸光系数吸光系数吸光系数吸光系数 AbsorptivityAbsor
7、ptivityb ：吸光液层的厚度，光程，吸光液层的厚度，光程， cmc：吸光物质的浓度，吸光物质的浓度， g / L, mol / LK：比例常数比例常数入射光波长入射光波长物质的性质物质的性质温度温度取值与浓度的单位相关取值与浓度的单位相关c：mol / LK c：g / LK ac：g / 100 mLK 比比吸光系数吸光系数相互关系相互关系 Molar AbsorptivityAbsorptivity 3、偏离朗伯比尔定律的原因、偏离朗伯比尔定律的原因对对吸收定律偏离吸收定律偏离AC主要原因主要原因非单色光非单色光吸光质点的相互作用吸光质点的相互作用非非非非单色光引起的对吸光定律的偏离
8、单色光引起的对吸光定律的偏离单色光引起的对吸光定律的偏离单色光引起的对吸光定律的偏离设设入射光由入射光由 1 和和 2 两种波长组成，溶液的吸光质点对两种波长组成，溶液的吸光质点对两种波长的光的吸收均遵从吸收定律两种波长的光的吸收均遵从吸收定律 1 2 或或或或吸光质点间相互作用引起的对吸光定律的偏离吸光质点间相互作用引起的对吸光定律的偏离吸光质点间相互作用引起的对吸光定律的偏离吸光质点间相互作用引起的对吸光定律的偏离质点间的静电作用质点间的静电作用质点间的缔合作用质点间的缔合作用质点间的化学反应质点间的化学反应三、显色反应和显色条件的选择三、显色反应和显色条件的选择1 1、显色反应要求、显色
9、反应要求最好仅与待测物发生显色反应选择性好生成有色产物在特定波长处大灵敏度高有色产物组成与性质稳定, 吸收曲线不变稳定显色剂与产物max差异大. 60 nm色差大2 2、显色反应条件的选择、显色反应条件的选择（1）显色剂用量（2）溶液的酸度（3）显色时间（4）显色温度（5）溶剂（6）共存干扰离子的影响（1 1）显色剂用量）显色剂用量ACR方法：在一系列浓度相同的溶液中，加方法：在一系列浓度相同的溶液中，加入不同量的显色剂，在相同条件下，分入不同量的显色剂，在相同条件下，分别测定其吸光度，作别测定其吸光度，作ACR曲线，取其曲线，取其中适宜的中适宜的CR范围。范围。返回返回（2 2）溶液的酸度）
10、溶液的酸度酸度的影响副反应M + nR = MRnOH-H+存在型体的变化RH = R- + H+ 1 2生成不同配比的络合物例，磺基水杨酸 Fe 3+pH = 2 3FeR紫红色pH = 4 7FeR2橙色pH = 8 10FeR3黄色方法：取若干份浓度相同的被测溶液在不方法：取若干份浓度相同的被测溶液在不同同pH的缓冲溶液中进行显色，分别测其吸的缓冲溶液中进行显色，分别测其吸光度，作光度，作A pH 曲线，曲线上的平直部分曲线，曲线上的平直部分所对应的所对应的pH区间，即为合适的酸度范围。区间，即为合适的酸度范围。ApH返回返回（3 3）显色时间）显色时间方法：从在溶液中加入显色剂开始计时
11、，每隔一段时间测定依次吸光度，作At曲线，曲线上平直所对应的时间，即为测定吸光度的最佳显色时间。At返回返回实际工作中，作 A T 曲线，寻找适宜 反应温度。ATATATATAT（4 4）显色温度）显色温度返回返回（5 5）溶剂）溶剂有机溶剂可以降低有色化合物的解离度，从而提高测定的灵敏度。（6 6）共存干扰离子的影响）共存干扰离子的影响影 响共存离子本身有颜色，会干扰比色测定共存离子会与显色剂发生反应共存离子的消除办法：共存离子的消除办法：控制溶液的酸度控制溶液的酸度选择合适的测定波长和适当的分离方法选择合适的测定波长和适当的分离方法利用参比溶液消除显色剂和干扰离子的影响利用参比溶液消除显色
12、剂和干扰离子的影响通过氧化还原反应，改变干扰离子的价态通过氧化还原反应，改变干扰离子的价态添加掩蔽剂添加掩蔽剂四、测量条件的选择四、测量条件的选择1 1、入射光波长的选择入射光波长的选择3 3、吸光度读数范围的选择吸光度读数范围的选择2 2、参比溶液的选择参比溶液的选择1 1、入射光波长的选择、入射光波长的选择无干扰，选择 max有干扰AA控制A = 0.15 1 T = 70 % 10% 方法选择 C选择 b1、非单色光影响小2、灵敏度高待测溶液吸光度的选择待测溶液吸光度的选择返回返回2 2、参比溶液的选择、参比溶液的选择原则：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
13、 max试液 显色剂 溶剂 吸光物质 参比液组成无吸收无吸收光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 maxA （样） = A （待测吸光物质） + A （干扰）+ A （池）A （参比） = A （干扰）+ A （池）返回返回3 3、吸光度读数范围的选择、吸光度读数范围的选择由图可知：当透光率由图可知：当透光率T36.8%或吸光度或吸光度A0.430时，时，测量误差最小。为达到测量的相对误差测量误差最小。为达到测量的相对误差5 5的要求，的要求，0.20.8的吸光度范围是适宜的测量范围。
14、的吸光度范围是适宜的测量范围。五、目视比色法和分光光度法五、目视比色法和分光光度法标准系列标准系列未知样品未知样品特点特点利用自然光利用自然光比较吸收光的互补色光比较吸收光的互补色光准确度低（半定量）准确度低（半定量）不可分辨多组分不可分辨多组分方法简便，灵敏度高方法简便，灵敏度高1 1、目视比色法、目视比色法2 2、分光光度法、分光光度法0.575光源光源单色器单色器吸收池吸收池检测器检测器显示显示I0It参比参比样品样品入射光入射光 I0透射光透射光 It请请注意与定义比较注意与定义比较未考虑吸收池和溶剂对光子的作用未考虑吸收池和溶剂对光子的作用分光光度计基本部件分光光度计基本部件光源光源
15、单色器单色器样品池样品池检测器检测器信号输出信号输出氢氢灯，氘灯，灯，氘灯，185 350 nm； 卤钨灯，卤钨灯，250 2000 nm.基本要求：光源强，能量分布均匀，稳定基本要求：光源强，能量分布均匀，稳定作用：将复合光色散成单色光作用：将复合光色散成单色光棱镜棱镜光栅光栅玻璃，玻璃， 350 2500 nm, 石英，石英，185 4500 nm平面透射光栅，平面透射光栅， 反射光栅反射光栅玻璃，光学玻璃，石英玻璃，光学玻璃，石英作用：将光信号转换为电信号，并放大作用：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，光导摄光电管，光电倍增管，光电二极管，光导摄像管（多道分析器
16、）像管（多道分析器）表表头、记录仪、屏幕、数字显示头、记录仪、屏幕、数字显示六、吸光光度法的应用六、吸光光度法的应用常规法以空白溶剂为参比示差法以浓度为 Cs 的标准溶液为参比ACCxA（Cx Cs）适宜 高高 浓度的测定1 1、示差分光光度法、示差分光光度法思考：（Cx Cs）时情况怎样？示差法的误差示差法的误差示差法的误差示差法的误差方法定量原理相对误差常规法示差法 Tr Tx I0 Is有结论：示差法提高了准确度例题例题已知 dT = 0.01, 样品Tx = 2.00 %, 标准 Ts = 10.0 %示差法常规法误差示差法误差已知 dT = 0.01, 样品Tx = 2.00 %,
17、标准 Ts = 5.00 %示差法提高准确度的实质示差法提高准确度的实质示差法提高准确度的实质示差法提高准确度的实质常规法TxT0 5 1050100 落在测量误差较大大的范围示差法T0 5 1050100TrTsTs 落在测量误差较小小的范围结论：结论：示差法通过提高测量的准确度提高了方法的准确度2 2、多组分分析、多组分分析吸光的加合性吸光的加合性吸光的加合性吸光的加合性多多组分体系中，如果各组分之间无相互作用，其吸光度具组分体系中，如果各组分之间无相互作用，其吸光度具有加合性，即有加合性，即多组分分析多组分分析（1）吸收曲线不重叠（2）吸收曲线重叠（1 1）吸收曲线不重叠）吸收曲线不重叠(a)(a)（2 2）吸收曲线重叠）吸收曲线重叠(b)(b)可按下式求解：可按下式求解：可联立方程求解：可联立方程求解：
