福建 專升本 無機與分析化學(xué) 第十一章、吸光光度分析法

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1、第十一章吸光光度分析法一、概述吸光光度法:依據(jù)物質(zhì)對光的選擇性吸收而建立起來的分析方法。主要有:?紅外吸收光譜：吸收光波長范圍2.5~1000mm,主要用于有機化合物結(jié)構(gòu)鑒定。?紫外吸收光譜：吸收光波長范圍200~400nm（近紫外區(qū)），可用于結(jié)構(gòu)鑒定和定量分析。?可見吸收光譜：吸收光波長范圍400~750nm，主要用于有色物質(zhì)的定量分析1、光的性質(zhì)光是一種電磁波?？梢姽猓喝说难劬δ芨杏X到的波長范圍在400～760nm的光單色光：只具有一種波長的光互補色光：如果將兩種適當(dāng)顏色的單色光按一定強度比例混合，可以得到白光，通常將這兩種顏色的單色光2、物質(zhì)對光的選擇性吸收：當(dāng)一

2、束白光通過某溶液時，如果溶液對各種顏色的光均不吸收，則溶液是無色的；如果溶液只吸收了白光中一部分波長的光，而其余的光都透過溶液，則溶液呈現(xiàn)出透過光的顏色即呈現(xiàn)出吸收光的互補色光的顏色例如，CuSO4溶液選擇性地吸收了白光中的黃色光而呈現(xiàn)藍(lán)色；KMnO4溶液選擇性地吸收了白光中的綠色光而呈現(xiàn)紫紅色。3、吸收光譜物質(zhì)的光吸收曲線或吸收光譜:以波長為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)作圖，得到的曲線最大吸收波長（maximumabsorption）：對應(yīng)于光吸收程度最大處的波長稱最大吸收波長，以λ最大或λmax表示由圖可見：?在可見光范圍內(nèi)，KMnO4水溶液對不同波長的光的吸收情況不同?

3、四條曲線的最大值均出現(xiàn)在525nm波長處，即KMnO4水溶液的最大吸收波長λmax=525nm，不隨濃度的變化而改變，且不同濃度KMnO4水溶液的吸收光譜形狀是完全相似的。?不同濃度的同種物質(zhì)的溶液，在一定波長處吸光度隨溶液濃度的增加而增大。二、光吸收基本定律1、朗伯一比耳定律透光率或透光度T:透過光強度It與入射強度I0之比T=It/I0溶液的透光率愈大，表示它對光的吸收愈??；相反，透光率愈小，表示它對光的吸收愈大。吸光度A的定義為：A=lg（I0/It）=lg1/T=-lgT顯然，A大，則吸收程度大，A小則吸收程度小。朗伯一比耳定律：當(dāng)一束單色光通過含有吸光物質(zhì)的溶

4、液后，溶液的吸光度與吸光物質(zhì)濃度及液層厚度成正比其數(shù)學(xué)表達(dá)式：A=kbcA為吸光度；b為液層厚度，單位是cm；c為溶液濃度；k為比例常數(shù)，它與入射光的波長、有色物質(zhì)的性質(zhì)和溶液的溫度等有關(guān)。2、吸光系數(shù)與摩爾吸光系數(shù)當(dāng)c的單位為g·L-1時，比例常數(shù)k以a表示，稱為吸光系數(shù)，單位為L·g-1·cm-1此時，朗伯比爾定律變?yōu)锳=abc當(dāng)c的單位為mol·L-1時，k以ε表示，稱為摩爾吸光系數(shù),單位為L·mol-1·cm-1這時，朗伯比耳定律變?yōu)椋篈=εbc例有濃度為1.6′10-5mol·L-1的有色溶液，在430nm處的摩爾吸光系數(shù)為3.3′104L·mol-1·cm-

5、1，液層厚度為1.0cm，計算其吸光度和透光率解：例用鄰二氮菲光度法測定鐵。已知Fe2+濃度為1000μg·L-1，液層厚度為2.0cm，在波長510nm處測得吸光度為0.38，計算摩爾吸光系數(shù)。解：三、分光光度計分光光度計的主要組成部件：?光源6～12V鎢絲燈?單色器由狹縫、色散元件及透鏡組成?吸收池（也稱比色皿）由光學(xué)玻璃或石英玻璃制成（紫外光必須采用石英池）?檢測器有硒光電池、光電管、光電倍增管?顯示記錄系統(tǒng)四、偏離朗伯-比耳定律?非單色光引起的偏離；?介質(zhì)不均勻引起偏離；?因吸光物質(zhì)離解、締合等導(dǎo)致偏離五、測量條件的選擇?選擇合適的入射波長最大吸收波長?控制適當(dāng)

6、的讀數(shù)范圍0.2～0.8?選擇適當(dāng)?shù)膮⒈热芤海瞻兹芤海┤魳悠啡芤?、試劑、顯色劑均無色時，可用溶劑作參比（溶劑空白）；若顯色劑或其它試劑是有色的，應(yīng)選用不加待測液的試劑溶液作參比（試劑空白）；如果試劑是無色的，而被測試液中存在其它有色離子，則選用不加顯色劑的被測試液作參比（試液空白）六、顯色反應(yīng)及其影響因素1、顯色反應(yīng)顯色反應(yīng)：將被測組分轉(zhuǎn)變成有色化合物的反應(yīng)顯色劑：顯色反應(yīng)中所加入的試劑2、影響顯色反應(yīng)的因素?顯色劑用量吸光度A與顯色劑用量CR的關(guān)系會出現(xiàn)如圖所示的幾種情況。選擇曲線變化平坦處。?溶液的酸度在相同實驗條件下，分別測定不同pH值條件下顯色溶液的吸光度。選

7、擇曲線中吸光度較大且恒定的平坦區(qū)所對應(yīng)的pH范圍?顯色溫度?顯色時間?溶劑加入適量的有機溶劑或用有機溶劑萃取，可以使有色化合物顏色加深，提高顯色反應(yīng)的靈敏度