吸光光度法ok.ppt

1、7.1.1 光的基本性質(zhì),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，又稱分光光 度法，簡稱光度法。,光的電磁波性質(zhì),單色光、復(fù)合光、光的互補(bǔ),單色光,復(fù)合光,光的互補(bǔ),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(qiáng)度比例混合得到白光互補(bǔ)色光。,7.1.2 物質(zhì)對光的吸收,物質(zhì)的顏色與光的關(guān)系,物質(zhì)吸收了可見光而顯示出特征的顏色，該過程與物質(zhì)的性質(zhì)及光的性質(zhì)有關(guān)。,吸收光譜的獲得Absorption Spectra (Spectrum),表征某物質(zhì)對不同波長單色光的吸收程度。以波長（）為橫坐標(biāo)，吸光度（A）為縱坐標(biāo)，即吸光度隨波長變化的

2、曲線，即為吸收光譜。,吸光光度法定性與定量分析的基礎(chǔ),定性分析基礎(chǔ),定量分析基礎(chǔ),物質(zhì)對光的選擇吸收,在一定實(shí)驗(yàn)條件下，物質(zhì)對光的吸收與物質(zhì)的濃度成正比。,7.1.3 溶液的吸光定律,若入射光強(qiáng)為I0，則 Ioa + It + Ir 忽略反射光：I0 = Ia + It,透光率 （透射比）Transmittance（常用百分?jǐn)?shù)表示）,0.0 % 100.0 %,T越大，說明對光的吸收越弱； 相反，T越小，對光的吸收越強(qiáng),一、光吸收的基本定律,吸收定律-朗伯-比爾定律 Lambert Beer Law,得,定義溶液對單色光的吸收程度為吸光度A Absorbance,1、吸光度 與 透光率 Abs

3、orbance and transmittance,T = 0.0 %,A = ,T = 100.0 %,A = 0.0,A = 0.434,T = 36.8 %,2、朗伯-比爾定律的前提條件,（1）入射光為單色光 （2）吸收發(fā)生在均勻介質(zhì)中（無散射） （3）吸光質(zhì)點(diǎn)間無相互作用,3、吸光系數(shù) Absorptivity,b ：吸光液層的厚度，光程 path lenth ， cm,c：吸光物質(zhì)的濃度， g / L, mol / L,（1）摩爾吸光系數(shù),它表示:L g 1 cm -1 吸光物質(zhì)濃度為1mol/L，液層厚度為1cm時溶液對某單色光的吸光度。 是物質(zhì)吸收能力的量度。 A =b C, 是

4、對吸光物質(zhì)而言，是由吸光物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征，吸光面積等因素決定，可作為定性分析的參考。 與入射光波長有關(guān)，應(yīng)用下標(biāo)注明：max 還可用來衡量靈敏度,例，分光光度法測銅,銅試劑法測 Cu, 426 = 1.28 104 Lmol-1cm-1,雙硫腙法測 Cu, 495 = 1.58 105 Lmol-1cm-1,A =b C,（2）吸收系數(shù)a， L g 1 cm -1,二者關(guān)系： Ma M：吸光物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,波長一定時，溶液濃度為1（ g / 100 mL ）光程為1cm的吸光度,相互關(guān)系,（3）比吸光系數(shù)（百分吸光系數(shù)）,4、桑德爾靈敏度S，Sandell,S ：表示 光程為1 cm 吸收池測得

5、吸光度為 0.001 時，每mL 溶液中待測物質(zhì)的微克數(shù)。單位為 g cm-2。,Sandell 靈敏度與 的關(guān)系,5、吸收曲線（吸收光譜） Absorption Spectra (Spectrum),同一物質(zhì)，濃度不同，吸收曲線形狀和最大吸收波長位置不變。,吸收定律與吸收光譜的關(guān)系,吸光定律,吸收光譜,6、吸光度的加合性,多組分體系中，如果各組分之間無相互作用，其吸光度具有加合性，即,即吸光光度法用于混合組分同時測定的依據(jù),二、引起朗伯-比爾定律偏離的因素,（一）物理因素,1、非單色光引起的偏離（與儀器有關(guān)） 嚴(yán)格地說，朗伯比耳定律要求入射光為單色光。 而使用的是連續(xù)光源，經(jīng)單色器分光后，用

6、狹縫調(diào)節(jié)光譜帶的寬度，即分光后的出射光仍是一個“復(fù)合光”，只是這種光的波長范圍很窄而已，所以說，單色光并非是一條幾何線。,單一波長， 固定； 不同波長， 不同。,在實(shí)際工作中，入射光通常具有一定的帶通。為了避免非單色光帶來的影響，一般選用峰值波長進(jìn)行測定。, 1 對應(yīng)的 1較小, 2 對應(yīng)的 2較大,此外，選用峰值波長，也可以得到較高的靈敏度。,2、非垂直入射引起的偏離, 在紫外一可見分光光度分析中，由于溶液的不均勻，如被測液為膠體、浮濁液或懸濁液時，除有部分入射光被溶液吸收外，還有一部分因散射而損失，使吸光度增大，產(chǎn)生正偏離。,3、入射光被散射引起的偏離,由于入射光不是垂直通過樣品池，使光成

7、實(shí)際走過的光程大于樣品池厚度，產(chǎn)生正偏差。,（二）化學(xué)因素,平衡效應(yīng),最典型的是K2Cr2O7溶液中發(fā)生的平衡效應(yīng)。,7.2.1 吸光分析的幾種方法,一、目視比色法,特點(diǎn),利用自然光,比較吸收光的互補(bǔ)色光,準(zhǔn)確度低（半定量）,不可分辨多組分,方法簡便，靈敏度高,光電比色法,二、分光光度法 （紫外-可見分光光度法）UV-Vis,Ultraviolet Visual Spectroscopy,光源,單色器,吸收池,檢測器,顯示,I0,It,參比,樣品,7.2.2 吸光分析法的儀器簡介,一、紫外-可見分光光度計(jì)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，

8、250 2000 nm.,基本要求：光源強(qiáng)，能量分布均勻，穩(wěn)定,作用：將復(fù)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(xué)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(dǎo)攝像管（多道分析器）,表頭、記錄儀、屏幕、數(shù)字顯示,1、單波長單光束分光光度計(jì),特點(diǎn)： 使用時來回拉動吸收池 移動誤差 對光源要求高 比色池配對,2、單波長雙光束分光光度計(jì),特點(diǎn)： 不用拉動吸收池，可以減小移動誤差 對光源要求不高 可以自動掃描吸收光譜,特點(diǎn)： 利用吸光度差值定量 消除干擾和吸收池不匹配引起的誤差,二、吸光度測量的原理及步驟,1、調(diào)零 T0或A 的端點(diǎn)，即檢測器零點(diǎn) 2、工作零點(diǎn)（吸光度零點(diǎn)）T100或A=0 不含待測組分的參比溶液調(diào)節(jié) 3、測定,7.5 吸光光度法應(yīng)用簡介,一、單組分的測定,1吸光系數(shù)法 2標(biāo)準(zhǔn)曲線法 3對照法：外標(biāo)一點(diǎn)法,二、多組分的定量方法,分三種情況： 1兩組分吸收光譜不重疊（互不干擾） 兩組分在各自max下不重疊分別按單組分定量,2兩組分吸收光譜部分重疊 1測A1b組分不干擾可按單組分定量測Ca 2測A2a組分干擾不能按單組分定量測Cb,3兩組分吸收光譜完全重疊混合樣品測定,解線性方程組法,解線性方程組法,步驟：,為物質(zhì)的特征參