分光光度法 分析化学课件.ppt
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分析化学英文课件10分光光度法 Spectrophotometry
2.Molar absorptivityε
(1) Characteristic constant under certain condition for a
certain substance.
(2) Not change with c and wave path b. Under certain
temperature and wave length,εis only decided by the
c: concentration, g·L-１
a: absorptivity, L·g-１·cm-１
a andε: a =ε/ M （M : molar mass）
Transmittance: T
T : ratio of the radiant power transmitted to the incident radiant power :
ε = (6～10）× 104 : high sensitive；
ε = (2～6）× 104 : medium sensitive
ε < 2 × 104
: not sensitive。
Discrepancy of Lambert-beer’s law
The relationship between the absorbance and concentration may be nonlinear, which is the discrepancy of Lambert-Beer’s Law. The discrepancy may be caused by：
The selective absorbance and absorbance
curve
M + h → M*
分光光度分析法-PPT可编辑全文
检流计、数字显示、微机进行 仪器自动控制和结果处理
2024/10/28
分光光度计仪器的校准
1、波长的校准 2、吸光度的校正
3、杂散光的校正 4、比色皿的校正
2024/10/28
可见分光光度计使用的注意事项
（1）每台仪器所配套的比色皿，不能与其他仪器的比色 皿单个调换。
（2）为确保仪器稳定，在电压波动较大时，应将220V电 源预先稳定。
双键的有机化合物。
2024/10/28
二. 物质对光的选择性吸收及吸收曲线
分子结构的复杂性使其对不同波长光的吸收程度不同；溶液
之所以呈现不同的颜色.是与它对光的选择性吸收有关
溶液的颜色由透过光的波长所决定 光的互补：蓝➢ 黄
绿
黄
青
橙 白光 青蓝
红
蓝
紫红
2024/10/28
如果让一束白光通过三棱镜，就分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七 种颜色的光，这种现象称为光的色散。每种颜色的光具有一定的波长范围。 我们把白光叫做复合光；把只具有一种颜色的光，叫做单色光。不仅七种 单色光可以混合成白光，如果把适当颜色的两种单色光按一定的强度比例 混合，也可以成为白光。这两种单色光就叫做互补色。
配制一系列已知浓度的标准溶液，在一定条件下进行测定 。然后以吸光度为纵坐标，以浓度为横坐标作图，得到一条 标准曲线，也称做工作曲线。曲线的斜率为εb，由此可得到 摩尔吸收系数ε；也可根据未知液的Ax,在标准曲线上查出未 知液的浓度cx。
2024/10/28
• （7）标准曲线的绘制及应用
•
配制一系列已知浓度的标准溶液，在一定条件下进行测定。
摩尔吸光系数ε(L.mol-1.cm-1)在数值上等于浓度为1 mol/L、液层厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度；
2024/10/28
分光光度计仪器的校准
1、波长的校准 2、吸光度的校正
3、杂散光的校正 4、比色皿的校正
2024/10/28
可见分光光度计使用的注意事项
（1）每台仪器所配套的比色皿，不能与其他仪器的比色 皿单个调换。
（2）为确保仪器稳定，在电压波动较大时，应将220V电 源预先稳定。
双键的有机化合物。
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二. 物质对光的选择性吸收及吸收曲线
分子结构的复杂性使其对不同波长光的吸收程度不同；溶液
之所以呈现不同的颜色.是与它对光的选择性吸收有关
溶液的颜色由透过光的波长所决定 光的互补：蓝➢ 黄
绿
黄
青
橙 白光 青蓝
红
蓝
紫红
2024/10/28
如果让一束白光通过三棱镜，就分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七 种颜色的光，这种现象称为光的色散。每种颜色的光具有一定的波长范围。 我们把白光叫做复合光；把只具有一种颜色的光，叫做单色光。不仅七种 单色光可以混合成白光，如果把适当颜色的两种单色光按一定的强度比例 混合，也可以成为白光。这两种单色光就叫做互补色。
配制一系列已知浓度的标准溶液，在一定条件下进行测定 。然后以吸光度为纵坐标，以浓度为横坐标作图，得到一条 标准曲线，也称做工作曲线。曲线的斜率为εb，由此可得到 摩尔吸收系数ε；也可根据未知液的Ax,在标准曲线上查出未 知液的浓度cx。
2024/10/28
• （7）标准曲线的绘制及应用
•
配制一系列已知浓度的标准溶液，在一定条件下进行测定。
摩尔吸光系数ε(L.mol-1.cm-1)在数值上等于浓度为1 mol/L、液层厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度；
第十一章 紫外-可见分光光度法
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example
分子中价电子能级及跃迁示意图
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反键
→* →* n→* n→*
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非键 成键
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轨道和轨道示意图
+ –+ +++
+
– *
+
+
–
C
C
–
+
+
+
C
C
–
–
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+
–
CC
*
–
+
+
CC
–
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共轭双键的离域作用
４
*
３
*
最高空轨道
E>E →跃迁几率↑→↑ ； E↓→↑
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11.1.2 紫外-可见吸收光谱中的常用术语
• 吸收光谱的特征 • 生色团和助色团 • 红移与蓝(紫)移 • 增色效应和减色效应 • 强带和弱带 强带(strong band) max>104
弱带(weak band) max<102
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吸收光谱(absorption spectrum)的特征
吸收峰 末端吸收A(end abso↓rption)
谷
肩峰(shoulder peak)
↓
吸收峰
↓ 谷
↓
min max sh
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min max λ
分析化学--分光光度法共94页
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
分析化学--分光光度法
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力来的。 ——马 克罗维 乌斯
分光光度法优秀课件
HEBEI NORMAL UNIVERSITY, College of Chemistry & Material
光选择吸收的性质：反映了分子内部结 构的差异，各物质分子能级千差万别， 内部各能级间的间隔也不相同。
有色溶液：目视比色法分析 吸光光度法
A b s o rb a n c e
无色溶液对光有吸收？
比色分析及可见光区吸光光度法： 物质分子或离子对可见区域光的吸收。 波段： 400-750nm
HEBEI NORMAL UNIVERSITY, College of Chemistry & Material
单色光：同一波长的光。 λ= 500nm，绿光
复合光：由不同波长的光组合而成的光。 互补色光：两种光按一定比例混合可得到 白光，这两种单色光称为互补色光。
见表20-2。
不同颜色的可见光波长及其互补光
/nm 400-450 450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-600 600-650 650-750
颜色 紫
蓝 绿蓝 蓝绿
绿 黄绿
黄 橙 红
互补光 黄绿
黄 橙 红 红紫 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
物质对光的选择性吸收 颜色与光的关系： 白光全吸收
醋酸水溶液：吸收一定波长的紫外光， 吸光光度法测定。
1 .2 1 .0 0 .8 0 .6 0 .4 0 .2 0 .0
190 200 210 220 230 240 250 260 270
W a v e le n g th /n m
吸收光谱曲线
将各种波长的单色光依次通过一定 浓度的(有色)溶液，并测定每一波长下有色 溶液对光的吸收程度(Ａ)。
分光光度法优秀课件
光选择吸收的性质：反映了分子内部结 构的差异，各物质分子能级千差万别， 内部各能级间的间隔也不相同。
有色溶液：目视比色法分析 吸光光度法
A b s o rb a n c e
无色溶液对光有吸收？
比色分析及可见光区吸光光度法： 物质分子或离子对可见区域光的吸收。 波段： 400-750nm
HEBEI NORMAL UNIVERSITY, College of Chemistry & Material
单色光：同一波长的光。 λ= 500nm，绿光
复合光：由不同波长的光组合而成的光。 互补色光：两种光按一定比例混合可得到 白光，这两种单色光称为互补色光。
见表20-2。
不同颜色的可见光波长及其互补光
/nm 400-450 450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-600 600-650 650-750
颜色 紫
蓝 绿蓝 蓝绿
绿 黄绿
黄 橙 红
互补光 黄绿
黄 橙 红 红紫 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
物质对光的选择性吸收 颜色与光的关系： 白光全吸收
醋酸水溶液：吸收一定波长的紫外光， 吸光光度法测定。
1 .2 1 .0 0 .8 0 .6 0 .4 0 .2 0 .0
190 200 210 220 230 240 250 260 270
W a v e le n g th /n m
吸收光谱曲线
将各种波长的单色光依次通过一定 浓度的(有色)溶液，并测定每一波长下有色 溶液对光的吸收程度(Ａ)。
分光光度法优秀课件
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10.1 吸光光度法基本原理
1 吸收光谱产生的原因
光:一种电磁波,波粒二象性 光谱名称
X射线
当光子的能量与分子的E匹配时， 远紫外光
就会吸收光子
E=hu=hc/
近紫外光 可见光
近红外光
中红外光
远红外光
微波
无线电波
波长范围 0.1~10nm 10~200nm 200~400nm 400~750nm 0.75~2.5um 2.5~5.0um 5.0~1000um 0.1~100cm 1～1000m
光的传播示意图
与物质作用
电场向量 Y
Z 磁场向量
X 传播方向
光的微粒性
光量子，具有能量。
E h
h－普朗克(Planck)常数 6.626×10-34J·s －频率 E－光量子具有的能量
单位：J(焦耳)，eV(电子伏特)
波粒二象性
E = h c = h n
真空中:E h c
结论:一定波长的光具有一定的能量，波长越 长(频率越低)，光量子的能量越低。
操作简便快速 应用广泛
(1) 光的基本性质:电磁波的波粒二象性
波动性
光的传播速度: V = c =
n
c－真空中光速 2.99792458×108m/s
~3.0 ×108m/s
λ－波长，单位：m,cm,mm, m,nm,Å
1 m=10-6m, 1nm=10-9m, 1Å=10-10m
ν－频率，单位：赫芝（周）Hz 次/秒 n－折射率，真空中为1
按分析任务：定性分析，定量分析，结构分析
按分析对象：无机分析，有机分析，生物分析，环境分析等
吸光光度法是基于被测物质的分子对光具 有选择性吸收的特性而建立起来的分析方法。
特点
灵敏度高：测定下限可达10－5～10－6mol/L, 10-4%～10-5%
准确度能够满足微量组分的测定要求： 相对误差2～5％ （1～2％）
700 /nm
原子光谱为线光谱 分子光谱为带光谱
电子跃迁能级 分子振动能级 分子转动能级
4 朗伯-比尔定律
光吸收定律－朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律 吸光光度法的理论依据，研究光吸收的最基本定律
I0 = Ir + It + Ia
I0
It
I0 = It + Ia
Ir
Ia
T = It / I0 , T: 透射比或透光度 A=lg (I0 / It )＝lg(1/T), A:吸光度
溶液中溶质分子对光的吸收与吸收光谱
不同颜色的可见光波长及其互补光
/nm 400-450
450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-610 610-650 650-760
颜色 紫
蓝 绿蓝 蓝绿
绿 黄绿
黄 橙 红
互补光 黄绿
黄 橙 红 红紫 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
注意： 平行单色光 均相介质 无发射、散射或光化学反应
灵敏度表示方法
摩尔吸光系数 e
A = Kbc
c: mol/L cabc a: 吸光系数
e 表示物质的浓度为1mol/L,液层厚度为1cm时溶液
的吸光度。单位： (L•mol-1 •cm-1)
桑德尔(Sandell)灵敏度： S 当仪器检测吸光度为0.001时，单位截面积光
程内所能检测到的吸光物质的最低含量。 单位：mg/cm2
S=M/e
氯磺酚S测定钢中的铌 50ml容量瓶中有Nb30μg，用2cm比色池，在650nm
测定光吸收，A＝0.43,求S. (Nb原子量92.91)。 有两种做法：根据A=εbC,求ε
＝3.3×104 L·mol-1·cm-1
吸光度的加和性 在某一波长，溶液中含有对该波长的光产生吸收 的多种物质，那么溶液的总吸光度等于溶液中各 个吸光物质的吸光度之和
单色光：具有相同能量(相同波长)的光。 混合光：具有不同能量(不同波长)的光复合在
一起。
光学光谱区
远紫外 近紫外 可见 近红外 中红外
（真空紫外）
远红外
10nm~200nm 200nm 380nm 780 nm ~380nm ~ 780nm ~ 2.5 m
2.5 m ~ 50
m
50 m ~300 m
A1 = e1bc1 A2 = e2bc2 A = e1bc1+ e2bc2
根据吸光度的加和性可以进行多组分的测定以及 某些化学反应平衡常数的测定
10.3 吸光光度计
1 分光光度计的组成
光源
单色器
样品池
检测器
读出系统
常用光源
光源 氢灯 氘灯 钨灯 卤钨灯 氙灯 能斯特灯 空心阴极灯 激光光源
波长范围(nm) 185~375 185~400 320~2500 250~2000 180~1000 1000~3500 特有 特有
3 一些基本名词和概念
吸收光谱曲线：物质在不同波长下吸收光的强度大小
A～关系 最大吸收波长 max：光吸收最大处的波长
对比度(Δ):络合物最大吸
收波长(MRmax)与试剂最大 吸收波(Rmax)之差
Δ max
Absorbance
Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱
1.0 350
0.8
Cr2O72-
第10章 吸光光度法
10.1 概述 10.2 吸光光度法基本原理 10.3 分光光度计 10.4 显色反应及影响因素 10.5 光度分析法的设计 10.6 吸光光度法的误差 10.7 常用的吸光光度法 10.8 吸光光度法的应用
10.0 基础知识
分析方法的分类
按原理分： 化学分析:以物质的化学反应为基础的分析方法 仪器分析:以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法 光学分析方法：光谱法，非光谱法 电化学分析法 ：伏安法，电导分析法等 色谱法：液相色谱，气相色谱，毛细管电泳 其他仪器方法：热分析
朗伯定律（1760年）：光吸收与溶液层厚度成正比 比尔定律（1852年）：光吸收与溶液浓度成正比
当一束平行单色光垂直照射到样品溶液时，溶 液的吸光度与溶液的浓度及光程（溶液的厚度）成 正比关系－－－朗伯比尔定律
－－－光吸收定律
数学表达：A＝lg(1/T)=Kbc
其中，A:吸光度，T:透射比， K:比例常数，b:溶液厚度，c:溶液浓度
0.6
0.4
0.2
300 350 400
525 545
MnO4-
500
600
/nm 400-450 450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-610 610-650 650-760
颜色 紫
蓝 绿蓝 蓝绿
绿 黄绿
黄 橙 红
互补光 黄绿
黄 橙 红 红紫 紫 蓝 绿蓝 蓝绿