吸光光度分析tang10

第二节 基本原理
一、光的本质与溶液的颜色 二、光的吸收定律 三、吸收光谱曲线
一、光的本质与溶液的颜色
表11－1 电磁波谱
区域
波长范围
ｘ射线 10-3~10（nm）
跃迁类型 内层电子跃迁
远紫外 10~200（nm） 价电子和非键电子
紫外 200~400（nm）
跃迁
光谱类型
ｘ射线吸收、发射、衍射，荧光光谱、 光电子能谱
可表述为：当一束平行的单色光通过均匀、无 散射的溶液时，在单色光强度和溶液温度等条 件不变的情况下，溶液的吸光度正比于溶液浓 度与液层厚度的乘积。
上述的k1、k2、ɑ均为比例常数，又称为吸光 系数，它表示物质对光的吸收能力。
3．吸光系数与摩尔吸光系数
(1)当溶液浓度c的量纲为gL-1时，则吸光系数 ɑ的量纲为Lg-1cm-1。
(2)当溶液浓度c的量纲为molL-1时，比例常数 ɑ改用符号ε表示，称为摩尔吸光系数，量纲为 Lmol-1cm-1，朗伯－比尔定律表示为：

A＝εbc
(11-7)
ɑ和ε可以通过下式换算：

ε＝ɑM
(11-8)
式中：M为吸光物质的摩尔质量。
三、吸收光谱曲线
吸收光谱曲线又称吸收曲线，它是溶液吸光度随入射 光波长变化的曲线。
（3）吸收池 吸收池又称比色杯或比色皿，它是由无色透明的耐腐 蚀玻璃制成，用来盛放被测溶液和参比溶液。每台仪器通常配有厚度 为0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm、5.0cm等规格的吸收池供选用。
（4）检测器 分光光度计常用的检测器是光电管或光电倍增管，光 电管是一个二极管，管内装有一个阳极和一个光敏阴极
远紫外吸收光谱，光电子能谱 紫外-可见吸收和发射光谱
可见光 400~750（nm）
近红外 0.75~2.5（μm）
分子振动
近红外吸收光谱
红外 2.5~1000（μm）
分子振动
红外吸收光谱
微波 0.1~100（cm） 分子转动、电子自 旋
微波光谱，电子顺磁共振
各种色光的近似波长范围
光的颜色 红色 橙色 黄色 绿色
操作简便；
缺点是标准色阶不易保存，常需临时配制。主 观误差较大。
二、可见分光光度法
可见分光光度法是以钨丝灯发出的光作光源，灯光 经单色器色散，取所需波长的单色光通过被测溶液，测 得溶液的吸光度，然后进行分析的方法。
图11－4 721型分光光度计结构示意图 1.光源 2.透镜 3.反光镜 4.狭缝 5.准光镜 6.棱镜 7.吸收池 8.光门
图11–2 不同浓度KMnO4溶液的吸收曲线
第三节 分析方法
一 目视比色法
1 目视比色法原理来自目视比色法的理论依据是朗伯－比尔定
律。当日光透过组成相同的两个有色溶液时，
如果液层的厚度相等，则颜色深浅相同（吸
光度相等）的溶液浓度相等。
2．目视比色法的测定方法
测定时将标准溶液按照由少至多的顺序依次加入到 一套（6～10个）比色管中，加入等量的显色剂，加水 稀释至刻度，摇匀可得一系列颜色由浅至深的标准色 阶。另取一比色管，加入一定量的试液，在相同条件 下显色并稀释至刻度。将该比色管与标准色阶进行比 较，根据颜色相同，浓度相同的原理，可求得试液的 浓度。
（5）显示器 显示器的作用是把放大的讯号以适当的方法显示或记 录下来，721型分光光度计的显示器是指针式的微安电表，在微安电 表的标尺上刻有透光率和吸光度两种刻度，
第四节 溶液浓度的测定方法
一、标准曲线法 二、比较法
（１）灵敏者度高 可用于测定微量组分的含 量，测定下限可达10-5-10-6mol·L-1。
（２）准确度较高 比色法的相对误差为5%20%，分光光度法的相对误差为2%-5%。
（３）简便快速 吸光光度法所使用的仪器设 备简单，价格便宜，一般实验室都能具备。
（４）应用范围广 几乎所有的无机离子和有 机化合物都可直接或间接的用分光光度法进行 测定。
（1）溶液对不同波长光的吸收有选择性。 （2）同一溶液不同浓度的吸收曲线形状相似，
（3）在最大吸收波长附近（不一定在λmax处）， 即使浓度较低时，吸光度A也有较大的数值。
物质对光的吸收程度可用最大吸收波长下 的摩尔吸光系数εmax表示。 εmax <104，测定的灵敏度低；10４<εmax <510４属中等灵敏度； 510４<εmax <10５属高灵敏度;εmax >10６ 属超高灵敏度。
第十一章 吸光光度法
§11.1 吸光光度法概述
吸光光度法是光学分析法的一种，也称为吸收 光谱法。它是基于物质对光的选择性吸收而建 立起来的分析方法。
吸光光度法分类: 比色法、可见光分光光度法、紫外分光光
度法、红外光谱法和原子吸收分光光度法。 吸光光度法意义:定性、定量分析
吸光光度法的特点
9.保护玻璃 10.光电管
分光光度计主要由光源、单色器、吸收池、 检测器、显示器等五个部件构成。
（1）光源 以６～12V的钨丝灯作光源，单色光的波长范围为360～ 800nm。
（2）单色器 单色器的作用是将钨丝灯发出的复合光分解为单色光。 单色器由入射狭缝、色散元件（棱镜或光栅）、准光镜和出光狭缝组 成。
二、光的吸收定律
1．透光率T 和吸光度A
I0＝Ia+It （11-1）
I0为入射光的强度，Ia为吸收光的强度，It为透过光的 强度。
T%=
It ×100
I0

A＝1g
1 T
=－1gT
=1g
I0 It
2．光的吸收定律——朗伯－比尔定律
朗伯定律 A＝k1b （11-4） 比尔定律 A＝k2c （11-5） 朗伯－比尔定律 A＝ɑbc （11-6）
波长范围 （nm） 610~780 595~610 560~595 500~560
光的颜 色 青色 蓝色 紫色
波长范围 （nm） 480~500 435~480
400~435
可见色光的互补性
不同物质对各种波长光的吸收具有选择性
该溶液对该波长范围的光都不吸收，则溶液 无色透明。 如果溶液选择性的吸收了某种颜色的光，则 溶液将呈现出它的互补色 。 如： 高锰酸钾溶液因吸收了绿色光而呈现紫色， 氯化钠溶液让日光全部透过而呈无色透明。