第二节 分光光度法知识介绍.ppt

单色器 单色器(monochromator) 是一种把来自光源的复合光分解为单色光，并分离出所需波长光束的装置。 组成：入射狭缝、准直镜、色散元件、出射狭缝 入射狭缝：限制杂散光进入 色散元件：将复合光分解为单色光，有棱镜和光栅两种 准直镜：将来自色散元件的平行光束聚集在出射狭缝上 出射狭缝：将固定波长范围的光射出单色器，可以限制通带宽度。 单色器的性能直接影响射出光的纯度，从而影响测定的灵敏度、选择性及校正曲线的线性范围。单色器质量好坏，主要取决于色散元件的质量。 检测器 在测量中须把光信号变化转换成电信号的变化才能定量测量，这种把光信号转换成电信号的装置称为光电转换器 —— 检测器。 对检测器的要求主要有： ① 产生的电信号必须与照射到它上面的光束的强度有恒定函数关系； ② 必须能对一个很大的波长范围的光具有响应，否则应用局限性大； ③ 灵敏度要高，响应速度要快，产生的电信号要易于检测或放大且噪声要低。 常用检测器：光电管、光电倍增管、光电二极管阵列、 光电池、电荷耦合器件。 光电管 光电管 (phototube) 是由封装在真空封套里的一个半圆柱面形阴极和一个丝状阳极组成。阴极的凹面上有一层对光敏感的碱金属或其氧化物，受光照射可发射光电子。 当在两极间加上电压时，即会产生光电流，流经负载电阻 ( 一般106~109? ) 时会产生 一定电压降。经放大 后将信号输给指示仪 表或记录仪。 紫敏光电管阴极表面涂有锑和铯，适用200~625nm 红敏光电管阴极表面涂有银或氧化铯，适用625~1000nm 光电倍增管 光电倍增管(photomultiplier)是由一个光阴极和多个二次发射电极 (打拿极)和阳极所组成，其灵敏度比光电管要高得多。 9~12个打拿级 1个光电子可产生106~108个电子 可检10-8~10-9s短脉冲信号 光电二极管阵列 光电二极管阵列 (photodiode array) 检测器为多道光检测器，可同时检测多个波长的光强度。 优点: 不怕强光、耐振动、耐冲击、小型、重量轻、耗电少、寿命长、可靠性高及读出速度快等优点，不存在时间滞后现象，可应用于化学反应动力学研究。 分光光度计类型 单波长双光束分光光度计 (1) 同时测量参比池和样品池， (2) 双单色器，提高分辨率降低杂散光 (3) 自动测量 (4) 附件扩展功能 常用型号：北京普析通用公司TU-1221型/T6，岛津UV-2501型，PE的Lambda系列及HP的8453型等。 特点： 双光束光度计 动 画 (三) 双波长分光光度计 为克服由于非特征吸收信号 ( 如试液混浊引起的散射，比色皿与空气界面和比色皿与溶液界面的折射差别等)影响而带来测定误差，而设计双波长分光光度计。 测定高浓度试样和混浊试样以及多组分混合物的定量分析具有很大优越性，提高了测量灵敏度和准确度。 第二节 分光光度法 常用光谱分析仪器 紫外-可见分光光度计 原子吸收分光光度计 红外光谱仪 原子发射光谱仪 荧光分析仪 原子荧光分析仪等 3 吸光光度法的基本原理 1 2 4 光度分析的方法和仪器 显色反应与分析条件 吸光光度法仪器测量误差及其消除 内容提要 5 吸光光度法的应用 一、吸光光度法的基本原理 颜色的产生 如果把适当颜色的两种光按一定强度比例混合可得到白光，这两种颜色的光称为互补色光。 颜色的产生：不同的物质只对不同的、特定波长的光有较强的吸收。物质对不同波长的光具有选择性吸收作用而产生了不同颜色。 物质对光的选择性吸收 光吸收曲线 吸收峰：光吸收程度最大处对应的波长。 KMnO4的颜色及吸收光谱 叶绿素的结构和吸收光谱 光吸收的基本定律：朗伯—比尔定律 朗伯—比尔定律适用的条件 吸光度的加和性 例: 钛-H2O2和钒-H2O2络合物的最大吸收波长分别在415nm和455nm处，取50.00mL 1.06×10-3mol/L钛-H2O2溶液，定容100mL, 以1cm比色皿在415nm和455nm处测得吸光度分别为0.435和0.246; 取25.00mL 6.28×10-3mol/L 钒-H2O2溶液，定容100mL, 以1cm比色皿在415nm和455nm处测得吸光度分别为0.251和0.377。取20.00mL钛钒混合液，加入H2O2显色后定容为100mL，以上述相同的条件测得A415=0.645, A455=0.553, 求原混合液中钛和钒的浓度。 =8.21×102 L?mol-1?cm-1 =4.64×102 L?mol-1?cm-1 =1.