1、11-1 物質(zhì)對光的選擇性吸收 11-2 光的吸收定律 11-3 吸光光度法的儀器 11-4 吸光光度法的應用,第十一章 吸光光度法,吸光光度法 是基于被測物質(zhì)的分子 對光 具有選擇吸收的特性而建立的分析方法。,光的電磁波性質(zhì),一、光的基本性質(zhì),11-1 物質(zhì)對光的選擇性吸收,光的波粒二象性,波動性,粒子性,E,光的折射,光的衍射,光的偏振,光的干涉,光電效應,E：光子的能量（J, 焦耳）, ：光子的頻率（Hz, 赫茲）,：光子的波長（nm）,c：光速（2.9979X1010cm.s-1）,h：plank常數(shù)（6.625610-34 J.s ）,單色光、復合光、光的互補,單色光,復合光,光的互

2、補,單一波長的光,由不同波長的光組合而成的光,若兩種不同顏色的單色光按一定的強度比例混合得到白光，那么就稱這兩種單色光為互補色光，這種現(xiàn)象稱為光的互補。,二、 物質(zhì)對光的選擇性吸收,物質(zhì)的顏色與光的關(guān)系,完全吸收,完全透過,吸收黃色光,光譜示意,表觀現(xiàn)象示意,復合光,物質(zhì)對光的吸收與電子躍遷,物質(zhì)對光的吸收滿足條件,物質(zhì)對光的選擇吸收,物質(zhì)的電子結(jié)構(gòu)不同，所能吸收光的波長也不同，這就構(gòu)成了物質(zhì)對光的選擇吸收基礎。,例：,A物質(zhì),B 物質(zhì),同理，得：,1 ev = 1.6?10-19 J.,11-2 光的吸收定律,一、透光度 Transmittance,透光度定義：,T 取值為0.0 % 100

3、.0 %,全部吸收,T = 0.0 %,全部透射,T = 100.0 %,結(jié)論：溶液的透光度越大，表示它對光的吸收越小；相反，透光度越小，表示它對光的吸收越大。,二、吸光度 A,吸光度定義：,實踐證明，溶液吸光度，與溶液濃度、液層厚度及入射光波長等因素有關(guān)。,吸光度與透光度的關(guān)系,三、吸收曲線,吸收曲線與最大吸收波長 max 用不同波長的單色光照射，測吸光度A值。,吸收曲線的討論：,同一種物質(zhì)對不同波長光的吸光度不同。吸光度最大處對應的波長稱為最大吸收波長max 不同濃度的同一種物質(zhì)，其吸收曲線形狀相似max不變。而對于不同物質(zhì)，它們的吸收曲線形狀和max則不同。,吸收曲線可以提供物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信

4、息，并作為物質(zhì)定性分析的依據(jù)之一。,不同濃度的同一種物質(zhì)，在某一定波長下吸光度 A 有差異，在max處吸光度A 的差異最大。濃度越大，吸光度也越大。此特性可作作為物質(zhì)定量分析的依據(jù)。 在max處吸光度隨濃度變化的幅度最大，所以測定最靈敏。吸收曲線是定量分析中選擇入射光波長的重要依據(jù)。,四、朗伯比耳定律 布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于1729年和1760年闡明了光的吸收程度和吸收層厚度的關(guān)系。 Ab,1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物濃度之間也具有類似的關(guān)系。 A c,二者的結(jié)合稱為朗伯比耳定律。,朗伯-比耳定律數(shù)學表達式,A b c 式中A：吸光度；描

5、述溶液對光的吸收程度； b：液層厚度(光程長度)，通常以cm為單位； c：溶液的摩爾濃度，單位molL； ：摩爾吸光系數(shù)，單位Lmolcm； 與所用入射光的波長及物質(zhì)的本性有關(guān)。 或: Aa b c c：溶液的濃度，單位gL a：吸光系數(shù)，單位Lgcm a與的關(guān)系為： a =/M （M為待測物質(zhì)的摩爾質(zhì)量）,例：某有色溶液在2.00cm吸收池中，測得T=50%，若改用1cm的吸收池，其T和A各為多少？,解：先求有色溶液在2.00cm吸收池中吸光度A， A=-lgT=-lg50%=0.30 由于吸光度與液層厚度成正比，可求得厚度為1cm 時吸光度， b=1cm, A=0.30/2.001.00=

6、0.15 T=10-0.15=71%,定性分析與定量分析的基礎,定性分析基礎,定量分析基礎,物質(zhì)對光的選擇吸收,在一定的實驗條件下，物質(zhì)對光的吸收與物質(zhì)的濃度成正比。,11-3 吸光光度法的儀器,紫外-可見分光光度計組件,光源,單色器,樣品池,檢測器,信號輸出,氫燈，氘燈，185 350 nm； 鹵鎢燈，250 2000 nm.,基本要求：光源強，能量分布均勻，穩(wěn)定,作用：將復合光色散成單色光,棱鏡,光柵,玻璃， 350 2500 nm, 石英，185 4500 nm,平面透射光柵， 反射光柵,玻璃，光學玻璃，石英,作用：將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并放大,光電管，光電倍增管，光電二極管，光導攝像管

7、（多道分析器）,表頭、記錄儀、屏幕、數(shù)字顯示,儀器實物,分光光度計（紫外-可見分光光度計）UV-vis,I0,參比,樣品,未考慮吸收池和溶劑對光的作用,單波長單光束分光光度計,參比液的選擇,原則：,扣除非待測組分的吸收,以顯色反應為例進行討論,M + R = M-R,試液 顯色劑 溶劑 吸光物質(zhì) 參比液組成,無吸收,無吸收,光學透明,溶劑,基質(zhì)吸收,無吸收,吸收,不加顯色劑的試液,無吸收,吸收,吸收,顯色劑,基質(zhì)吸收,吸收,吸收,吸收,顯色劑 + 試液 + 待測組分的掩蔽劑,若欲測 M-R 的吸收,A （樣） = A （待測吸光物質(zhì)） + A （干擾）+ A （池）,A （參比） = A （干擾）+ A （池）,一、單組分的測定 1. A-C 標準曲線法,11-4 吸光光度法的應用,2. 標準比較法 應用于待測試樣濃度與標準溶液濃度相近的情況。,二、多組分的同時測定 若各組分的吸收曲線互不重疊，則可在各自最大吸收波長處分別進行測