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第十章 吸光光度法 第十章 吸光光度法 1、教学目的：掌握光度法的基本原理，了解光度分析条件 的控制，分光光度法的应用。 2、教学重点：Beer定律；光度分析的应用。 3、教学难点：光吸收原理；光度分析的准确度。 4、分光光度法的优点：灵敏、准确、快速、选择性好、 适于微量组分的测定。 第十章 吸光光度法 1 物质对光的选择性吸收和光吸收的基本定律 2 分光光度计及吸收光谱 3 显色反应及其影响因素 4 吸光光度分析及误差控制 5 其他吸光光度法 6 吸光光度分析法的应用 7 回归分析 1 物质对光的选择性吸收和光吸收的基本定律 1-1 物质对光的选择性吸收 1-2 光吸收的基本定律——郎伯-比尔定律 一、光的基本性质 三、光吸收的基本定律 e molar absorptivity e 表示吸光物质浓度为1mol/l,液层厚度 为1cm时溶液的吸光度. e 值越大，溶液的吸光能力越强， 显色反应的灵敏度越高. e 是吸光物质在特定波长下的特征常数 e 值是选择显色反应的重要依据. 郎伯-比尔定律A = ε b c适用条件 单色光（一定波长） 浓度范围（依据摩尔吸光系数在微量或痕量组分） 单一物种（无杂质或副反应） 光强关系（入射=吸收+透过） 不能同时满足以上条件时，仍有A，但不满足以上数量关系公式。经过一定技术处理或采用特殊方法仍然可以测量c。 2 分光光度计及吸收光谱 2-1 分光光度计 2-2 吸收光谱 一、分光光度计 1. 吸光光度法：测量透过光的强度→吸光度 主要用于微量组分，具有如下特点: 灵敏度高：测定含量为 1% ~ 10-3 %的微量组分及含量为10-4 % ~ 10-5 %的痕量组分。 准确度较高：分光光度法 相对误差 2 % ~ 5 % 。 应用广泛，操作简便、快速。 2. 分光光度计及其基本部件： 光源－单色器－比色皿（吸收池）－检测器－显示器 （1）光源 : 钨丝灯:可见、红外 400－1000nm氢灯或氘灯：紫外 160－350nm （2）单色器： a.滤光片：有机玻璃片或薄膜，利用颜色互补原理。（带通、截止） b.棱镜：根据物质的折射率与光的波长有关。玻璃棱镜:Vis,石英棱镜:UV-Vis。 c.光栅：在玻璃片或金属片上刻划均匀的线，1200条/mm, 衍射、干涉原理。 KMnO4溶液的吸收曲线(cKMnO4:abcd) 解释： 分子能级量子化 △E=E激-E基=hv →吸收能量为hv的照射光子 不同物质—结构不同—能级不同—△E不同→对光的吸收具有 选择性 应用： 初步定性分析：不同物质吸收曲线的形状及最大吸收波长不同。 定量分析：同一物质的吸收曲线形状相同； A 随 C ↑而增大 吸收曲线是选择测定波长的主要依据 3 显色反应及其影响因素 3-1 显色反应和显色剂 3-2 影响显色反应的因素 一、显色反应 1.定义：将待测组分转化成有色化合物的的反应。 M ＋L＝ML 2.要求: （1）选择性好； （2）灵敏度高，?104； （3）有色化合物ML要稳定，不分解； （4）ML的组成要一定（此例中只ML无 MLn）； （5）ML与L颜色差别大,吸收峰波长差： 60nm. 3.显色剂：要满足以上要求。 无机显色剂 在光度分析中应用不多：生成的络合物不稳定，灵敏度和选择性也不高 有机显色剂(多元络合物)——配位化合物 在分析化学中应用较多 二、显色条件的选择 1、 溶液的酸度：M＋L＝ML（显色剂L存在酸效应） a. 影响显色剂的浓度 b. 影响M的存在状态 c. 影响ML的组成和稳定性，如Fe3＋－磺基水杨酸 pH 组成 颜色 2-3 1：1 紫红 4-8