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1、第十二章吸光光度法§12-1物質(zhì)對光的選擇性吸收§12-2光吸收基本定律§12-3吸光光度法的儀器應(yīng)用§12-4吸光光度分析條件的選擇§12-5吸光光度法的應(yīng)用1吸光光度法吸光光度法屬于儀器分析本章主要介紹:掌握光的吸收定律——朗伯—比爾定律的表達(dá)式吸收定律的使用條件、測量條件的選擇了解儀器的結(jié)構(gòu)、原理和使用重點(diǎn):朗伯—比爾定律學(xué)時(shí):約4學(xué)時(shí)2吸光光度法吸光光度法屬于儀器分析,測量微量組分原理:吸光光度法是基于物質(zhì)對光的選擇性吸收而建立起來的分析方法分類:比色法——是以比較有色溶液顏色的深淺(透過光)來確定其中有色物質(zhì)含量的分析方法分
2、光光度法——是通過待測溶液對特定波長光的吸收而確定物質(zhì)含量的分析方法。3吸光光度法本章重點(diǎn)討論:400-750nm可見光區(qū)的分光光度法4吸光光度法主要用于微量組分的測定,其特點(diǎn)如下靈敏度高。測定試樣中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-2~10-5的微量組分,甚至可以測定質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-6~10-8的痕量組分。準(zhǔn)確度較高。一般比色法的相對誤差為5%~10%,分光光度法為2%~5%選擇性高。干擾少,且干擾易排除。操作簡單、分析速度快。應(yīng)用廣泛。幾乎所有的無機(jī)離子和許多有機(jī)化合物都可以測定.5§12-1物質(zhì)對光的選擇性吸收12.1.1光的基本性質(zhì)1.光是一種
3、電磁波,具有波粒二象性波動性—傳播時(shí),主要表現(xiàn)波動性,用?、?描述。粒子性—與物質(zhì)作用時(shí),主要表現(xiàn)粒子性。用能量E來來描述。光是由光子流組成,光子的能量:E=h?=hc/?(h=6.626×10-34J.sc:光速)光的波長越短(頻率越高),其能量越大表12–1電磁波譜表(P307)62.電磁波譜與波譜區(qū)把電磁輻射按波長大小順序排列就得到電磁波譜0.005nm10nm200nm400nm750nm0.1cm100cm104cm1000?mX射線區(qū)遠(yuǎn)紫外近紫外可見光紅外微波區(qū)無線電波長短波長長能量大光譜分析法能量小粒子性波動性7紅外吸收
4、光譜:分子振動光譜,吸收光波長范圍2.5?1000?m,主要用于有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)鑒定。紫外吸收光譜:電子躍遷光譜,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。8可見吸收光譜:價(jià)電子躍遷光譜,吸收光波長范圍400?750nm,主要用于有色物質(zhì)的定量分析。吸光光度法的特點(diǎn):(1)靈敏度高;(2)準(zhǔn)確度高;(3)操作簡便快速;(4)應(yīng)用廣泛。91.物質(zhì)對光產(chǎn)生選擇性吸收的原因物質(zhì)的顏色是由于物質(zhì)對不同波長的光具有選擇性吸收而產(chǎn)生的。物質(zhì)的分子、原子或離子一般于處能量較低的穩(wěn)定狀態(tài)——基態(tài),只有照射光中光子的能量E=
5、hν與被照射物質(zhì)粒子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)能量之差△E相等的那部分色光才會被物質(zhì)或其溶液所吸收。不同的物質(zhì)微粒由于結(jié)構(gòu)不同而具有不同的量子化能級,其能級差也各不相同,因此物質(zhì)對光的吸收具有選擇性。使不同物質(zhì)呈現(xiàn)不同顏色。12.1.2物質(zhì)對光的選擇性吸收10M+h??M*M+熱M+熒光或磷光基態(tài)激發(fā)態(tài)E1(△E)E2?E=E2-E1=h?吸收光發(fā)射光112、物質(zhì)的顏色與光吸收物質(zhì)的顏色是由于物質(zhì)對不同波長的光具有選擇性吸收而產(chǎn)生的。復(fù)合光:由不同波長組成的光叫復(fù)合光。白光(太陽光)由七種單色光組成的復(fù)合光。單色光:具有同一波長的光稱為單色光。互
6、補(bǔ)色光:如果把適當(dāng)顏色的兩種單色光按一定的強(qiáng)度比例混合,也可以得到白光,這兩種單色光就叫做互補(bǔ)色光。如綠光和紫光互補(bǔ),藍(lán)光和黃光互補(bǔ)。12互補(bǔ)色光:如綠光和紫光互補(bǔ),藍(lán)光和黃光互補(bǔ)。青藍(lán)(綠藍(lán))青(藍(lán)綠)藍(lán)橙紫黃綠紅13表12-2*物質(zhì)的顏色與吸收光顏色的互補(bǔ)關(guān)系武漢大學(xué)(四版)*14光的互補(bǔ):藍(lán)??黃溶液的顏色由透射光的波長所決定。透射光與吸收光為互補(bǔ)色光。如CuSO4溶液因吸收了白光中的黃色光而呈現(xiàn)藍(lán)色15用不同波長的單色光照射某一物質(zhì)測定吸光度A(物質(zhì)對光的吸收程度),以波長為橫坐標(biāo),以吸光度為縱坐標(biāo),繪制吸收曲線,可描述物質(zhì)
7、對不同波長光的吸收能力。3.吸收曲線λ1A1λ2A2λ3A3λ4A4λ5A5Ι0Ιt1617KMnO4吸收曲線(吸收525nm的綠光而呈紫色)18(2)對于不同物質(zhì),它們的吸收曲線形狀和λmax則不同。吸收曲線可以提供物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息,并作為物質(zhì)定性分析的依據(jù)之一。(3)同一種物質(zhì)、不同濃度時(shí),其吸收曲線形狀相似、λmax不變;吸光度與濃度成正比。定量分析吸收曲線的討論:(1)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(yīng)的波長稱為最大吸收波長λmax19(4)不同濃度的同一種物質(zhì),在λmax處吸光度隨濃度變化的幅度最大,所以測定
8、最靈敏。此特性可作為物質(zhì)定量分析的依據(jù)。吸收曲線是定量分析中選擇入射光波長的重要依據(jù)。201.朗伯—比耳定律***當(dāng)一束平行單色光通過任何均勻、非散射的固體、液體或氣體介質(zhì)時(shí),一部分被吸收,一部分透過介質(zhì),一部分被器皿的