第十章吸光光度法第一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日Al3+Cu2+KMnO4Ni2+Fe3+通過(guò)比較溶液顏色深淺而求得其濃度的分析方法稱為比色分析法第二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日比色分析的基本依據(jù)是有色物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收作用。光吸收的本質(zhì)：第三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日吸收光譜有原子吸收光譜和分子吸收光譜。原子吸收光譜是由原子（而不是分子）外層電子選擇性地吸收某些波長(zhǎng)的電磁波而引起的，原子吸收分光光度法就是根據(jù)原子的這種性質(zhì)建立起來(lái)的。分子吸收光譜是分子軌道中外層電子吸收某一波長(zhǎng)范圍的能量而引起的，通常吸收的是紫外及可見(jiàn)光部分。這種價(jià)電子躍遷而產(chǎn)生的分子光譜又稱為電子光譜。電子躍遷時(shí)必須伴有分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的變化，所以分子光譜不是線光譜而是帶狀光譜。若用紅外光照射，不能引起電子的躍遷，只能引起振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的變化，這樣引起的吸收光譜稱為振動(dòng)－轉(zhuǎn)動(dòng)光譜或紅外光譜。它的吸收與分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，用于研究分子結(jié)構(gòu)。第四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日電磁波波長(zhǎng)范圍躍遷類型分析方法X-射線10-1-10nmK、L層電子X(jué)射線光譜法遠(yuǎn)紫外光10-200nm中層電子真空紫外光度法近紫外光200-400nm價(jià)電子紫外光度法可見(jiàn)光400-750nm比色及可見(jiàn)光度法近紅外光0.75-2.5m分子振動(dòng)紅外光譜法中紅外光2.5-50m第六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)、吸光光度法概述吸光光度法是基于物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收而建立起來(lái)的分析方法，包括：比色分析法，可見(jiàn)光度法，紫外分光光度法，紅外分光光度法。第七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日比色分析法和分光光度法特點(diǎn):(1)、靈敏度高測(cè)定的最低濃度可達(dá)10-5~10-6mol/L，相當(dāng)于含量0.001~0.0001%的微量組分.(2)、準(zhǔn)確度較高分光光度法的相對(duì)誤差為2~5%.(3)、操作簡(jiǎn)便，測(cè)定速度快(4)、應(yīng)用廣泛第八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)、吸光光度法的基本原理一、互補(bǔ)色光白光：復(fù)合光復(fù)合光單色光

單色器單色光1＋單色光2白光互補(bǔ)色光第九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日白光第十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日二、物質(zhì)的顏色和對(duì)光的選擇吸收(1)、光吸收程度最大處的波長(zhǎng)，稱為最大吸收波長(zhǎng)，常用λmax表示.(2)、光吸收曲線與物質(zhì)特性有關(guān)，這些特性客作為物質(zhì)定性鑒定的依據(jù).(3)、組成量度不同的同種物質(zhì)的溶液，在一定波長(zhǎng)處吸光度隨溶液的組成量度增加而增大，這個(gè)特性可作為物質(zhì)定量分析的依據(jù).第十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日IoItIaIo=Ia+It+IrIr設(shè)入射光，吸收光，透射光和反射光的強(qiáng)度依次為Io，Ia，It，Ir，則他們之間的關(guān)系為:第三節(jié)光吸收的基本定律第十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日一、朗伯定律溶液對(duì)光的吸收程度與液層厚度的成正比。第十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日二、比耳定律溶液對(duì)光的吸收程度與濃度成正比。第十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日K為比例常數(shù)，它與入射光的波長(zhǎng)，有色物質(zhì)的性質(zhì)和溶液的溫度等因數(shù)有關(guān).上式表示當(dāng)一束平行單色光通過(guò)均勻的溶液時(shí)，溶液對(duì)光的吸收程度與溶液的組成量度和液層厚度的乘積成正比.這一定律稱為朗伯-比耳定律，也稱為光吸收定律.三、朗伯-比耳定律第十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日四、透光率，吸光度，吸光系數(shù)，摩爾吸光系數(shù)當(dāng)液層厚度b的單位為cm，組成量度c的單位為g/L時(shí)，則常數(shù)K用a表示，它的單位為L(zhǎng)·g-1·cm-1，a稱為吸光系數(shù).當(dāng)b的單位為cm，組成量度c的單位為mol/L時(shí)，則常數(shù)K用ε表示，它的單位為L(zhǎng)·mol-1·cm-1，ε稱為摩爾吸光系數(shù).第十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日摩爾吸光系數(shù)ε時(shí)有色物質(zhì)在一定波長(zhǎng)下的特征常數(shù)，它可以衡量顯色反應(yīng)的靈敏度.ε值越大，表示該有色物質(zhì)對(duì)該波長(zhǎng)光的吸收能力越強(qiáng)，顯色反應(yīng)越靈敏.第二十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第二十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第四節(jié)、吸光光度法的儀器部件一、目視比色法用肉眼比較被測(cè)溶液同標(biāo)準(zhǔn)溶液顏色深淺，以確定被測(cè)物質(zhì)含量的方法，稱為瑪納斯比色法.最常用的目視比色法是標(biāo)準(zhǔn)系列法.第二十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日標(biāo)準(zhǔn)系列法的優(yōu)點(diǎn)是儀器簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，而且可在復(fù)合光下進(jìn)行測(cè)定.其缺點(diǎn)是配制標(biāo)準(zhǔn)色階比較費(fèi)時(shí)，由于某些有色溶液不夠穩(wěn)定，常?，F(xiàn)用現(xiàn)配.C1C2C3C4C5Cx第二十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日二、光電比色法與分光光度法(一)、基本原理和特點(diǎn)1、標(biāo)準(zhǔn)曲線法光度法與目視法比較，其優(yōu)點(diǎn)是:用光電池代替肉眼進(jìn)行測(cè)量，消除了肉眼的主觀誤差，提高了分析結(jié)果的準(zhǔn)確度.第二十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第二十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2、比較法.第二十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日(二)光度計(jì)的基本部件一般光度計(jì)是由光源，濾光片，比色皿，光電池和檢流計(jì)等五大部件組成.第二十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日1、光源第二十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2、單色器1、濾色片目前普遍使用的是國(guó)產(chǎn)型光電比色計(jì)，有三種配套的濾光片（紅色650，綠色530，藍(lán)色440）2、棱鏡

第二十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第三十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日3、光柵1000條/mm第三十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日3、比色皿(吸收池)第三十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日4、光電池或光電管第三十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第三十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日5、檢流計(jì)第三十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第三十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第三十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第三十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第三十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第四十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日(二)、分光光度計(jì)1、72型風(fēng)光光度計(jì)2、75型分光光度計(jì)第四十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日721型可見(jiàn)分光光度計(jì)特點(diǎn)：棱鏡單色器。T.A直讀。使用消光片，可供高含量比色測(cè)定。技術(shù)指標(biāo)：波長(zhǎng)范圍：360~800nm波長(zhǎng)精度：±3nm(360~600nm)表面刻度：（T）0~100％（A）0~2第四十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第四十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日722型可見(jiàn)分光光度計(jì)特點(diǎn)：能在可見(jiàn)光譜區(qū)域內(nèi)對(duì)物質(zhì)作定性定量分析。采用光柵單色器、具有波長(zhǎng)精度高，單色性好等優(yōu)點(diǎn)。采用3位LED數(shù)字顯示，直讀。波長(zhǎng)范圍：330－800nm波長(zhǎng)準(zhǔn)確度：±2nm第四十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第四十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日752型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)特點(diǎn)：采用全息閃耀光柵單色器，具有波長(zhǎng)精度高，單色性好，雜散光低等優(yōu)點(diǎn)。能自動(dòng)切換鎢鹵燈和氘燈。采用3位LED數(shù)字顯示，具有直讀能。技術(shù)指標(biāo):波長(zhǎng)范圍：200－800nm穩(wěn)定性：暗電流漂移0.5％(τ)3min第四十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第四十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日754型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)

特點(diǎn):自動(dòng)調(diào)整”0”和調(diào)整”100”具有超群的測(cè)量讀數(shù)重現(xiàn)性和穩(wěn)定性.由微處理機(jī)控制的打印機(jī)可作實(shí)時(shí)記錄.可使用直線回歸測(cè)量線,具有高準(zhǔn)確度的濃度運(yùn)算程序.第四十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日732型可見(jiàn)分光光度計(jì)自動(dòng)調(diào)整“0”“100”，可直接消除比色皿配對(duì)誤差。測(cè)量讀數(shù)準(zhǔn)確性高，重現(xiàn)性和穩(wěn)定性佳。有濃度直讀，線性回歸，定時(shí)打印，GOTOλ以及光譜掃描等高級(jí)功能。第四十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日7230g型可見(jiàn)分光光度計(jì)自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)調(diào)滿度、自動(dòng)建立線性方程、

τ、A、C自動(dòng)切換，濃度直讀。比色室能放置100nm比色皿，并配有托架。具有自動(dòng)調(diào)節(jié)的波長(zhǎng)調(diào)整機(jī)構(gòu)，調(diào)整時(shí)無(wú)須打

開(kāi)機(jī)殼。燈源采用固定電壓、靈敏度在全波長(zhǎng)范圍內(nèi)由微機(jī)自動(dòng)控制。第五十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第五節(jié)顯色反應(yīng)和顯色條件的選擇一、顯色反應(yīng)

Fe3++3NCS-=Fe(NCS)3(血紅色)應(yīng)用于比色分析的顯色反應(yīng)必須符合下列要求:(1)、顯色反應(yīng)的靈敏度要高.(2)、有色化合物組成要固定.(3)、有色化合物穩(wěn)定性要高.(4)、反應(yīng)選擇性要高.第五十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日二、顯色條件的選擇1、顯色劑用量第五十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日二、顯色條件的選擇2、溶液的酸度pHA第五十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日二、顯色條件的選擇3、顯色時(shí)間tminA第五十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日二、顯色條件的選擇4、顯色溫度T℃A第五十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第六節(jié)、吸光光度法的誤差及測(cè)量條件的選擇一、偏離朗伯-比耳定律所引起的誤差1、不同波長(zhǎng)的入射光，有的物質(zhì)的吸光系數(shù)a是不同的.2、由于介質(zhì)不均勻而造成的.3、由于化學(xué)變化所致.第五十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日二、儀器測(cè)量誤差當(dāng)A=0.434時(shí)，測(cè)量值相對(duì)誤差最小.第五十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第五十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第五十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日三.測(cè)量條件的選擇1、入射光波長(zhǎng)的選擇第六十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2、吸光度讀數(shù)范圍的選擇T最小=0.368,A=-logT=0.434，第六十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日3、參比溶液的選擇(1)、當(dāng)試液，顯色劑及所用的其他試劑在測(cè)定波長(zhǎng)處無(wú)吸收時(shí)，可用純?nèi)軇?或蒸餾水)作參比;(2)、如果顯色劑無(wú)吸收，而待測(cè)試液在此波長(zhǎng)處有吸收，那么采用不加顯色劑的待測(cè)試液作參比溶液.(3)、如果顯色劑和待測(cè)試液均有吸收，可將一份試液，加入適當(dāng)?shù)难诒蝿⒋郎y(cè)組分掩蔽起來(lái)，使之不再與顯色劑反應(yīng)，然后按操作步驟加入顯色劑及其它試劑，以此作參比溶液.第六十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日試液顯色劑參比液無(wú)色無(wú)色蒸餾水有色無(wú)色不加顯色劑的試液有色無(wú)色(將被測(cè)組分掩蔽)顯色劑＋試液第六十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第六十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第七節(jié)、吸光光度法的應(yīng)用一、示差分光光度法在分光光度法中，當(dāng)被測(cè)組分含量高時(shí)，常常偏離朗伯-比耳定律.為了克服這一缺點(diǎn)，改用標(biāo)準(zhǔn)溶液代替空白溶液來(lái)調(diào)節(jié)儀器的100%透光度，以提高方法準(zhǔn)確度.這種方法稱為示差分光光度法，簡(jiǎn)稱為示差法.示差分光光度法與普通分光光度法在具體操作步驟上主要不同之處是:普通分光光度法采用試劑的空白溶液作參比溶液，而示差分光光度法則采用一個(gè)組成量度與試樣接近的標(biāo)準(zhǔn)溶液(組成量度已知)代替空白溶液作參比溶液，根據(jù)測(cè)得的吸光度進(jìn)行含量計(jì)算.第六十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第六十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第六十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日第六十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日二、多組分的分析1.吸收曲線不重疊第六十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2.吸收曲線單向重疊第七十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日3.吸收曲線雙向重疊第七十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日本章小結(jié)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據(jù)，掌握朗伯╠比耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其意義，正確理解摩爾吸光系數(shù)的意義及單位，并會(huì)有關(guān)計(jì)算，掌握互補(bǔ)色光的原理和影響朗伯╠比耳定律偏離的因素。掌握吸收曲線在吸光光度分析中的作用。2．吸光光度法和測(cè)量條件的選擇了解各種吸光光度法的原理、特點(diǎn)、區(qū)別及應(yīng)用，掌握標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作方法，并能根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線(工作曲線)計(jì)算分析結(jié)果。知道吸光光度法儀器的主要部件，掌握吸光光度法測(cè)量條件的選擇和儀器的測(cè)量誤差。3．顯色反應(yīng)了解顯色反應(yīng)，掌握顯色反應(yīng)的要求和顯色反應(yīng)條件。4．吸光光度法的應(yīng)用了解吸光光度法的應(yīng)用，掌握單一組分的測(cè)量方法。第七十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日綜合練習(xí)題：一、填空題：1．可見(jiàn)分光光度法主要用于對(duì)試樣溶液進(jìn)行______________；以不同波長(zhǎng)單色光作為入射光測(cè)得的某一溶液的吸光度為縱坐標(biāo)，入射光波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)作圖，所得曲線稱為_(kāi)____________。2．為提高測(cè)定的準(zhǔn)確度，溶液的吸光度應(yīng)調(diào)節(jié)在_____________范圍，這可通過(guò)控制溶液的_______和選用__________來(lái)實(shí)現(xiàn)。3．常用的參比溶液(空白溶液)有___________________、_______________和________________。4．當(dāng)溫度和溶劑種類一定時(shí)，溶液的吸光度與__________和____________成正比，這稱為_(kāi)__________________定律。5．摩爾吸光系數(shù)ε是物質(zhì)的___________________，其值越大，表明溶液對(duì)入射單色光_______________，測(cè)定的_____愈高。一般ε大于________________就可進(jìn)行分光光度法測(cè)定。第七十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日二、是非題：1．分光光度法是根據(jù)溶液對(duì)光有選擇性吸收及朗伯－比耳定律對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析的一種方法。2．分光光度法靈敏度高，特別適用常量組分的測(cè)定。3．在分光光度分析中，吸光度愈大，測(cè)量的誤差愈小。4．當(dāng)溶液中無(wú)干擾物質(zhì)存在時(shí)，應(yīng)選擇波長(zhǎng)為λmax的光作為入射光進(jìn)行分光光度法測(cè)定。5．可見(jiàn)分光光度計(jì)使用的吸收池是用石英制造的。第七十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日三、選擇題：1．符合比耳定律的有色溶液濃度改變時(shí)，其最大的吸收峰位置有何變化()

a、向長(zhǎng)波移動(dòng)

b、向短波移動(dòng)

c、不改變，峰高也不改變

d、不改變，峰高改變