第八章分光光度法分析

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吸光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的一类

吸光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的一类
Ak1b
1852年;比尔: 阐明了物质对光的吸收程度与溶液浓度之间的关 系.
Ak2c
由比尔将二者结合起来,就得到布格-朗伯-比尔定 律,一般叫做朗伯-比尔定律.
AKbc
2、朗伯-比尔定律 的推导〔数学表达 式〕<略〕
3、灵敏度的表示方法
<1>吸收系数a〔吸光系数a 〕 当液层厚度b以cm为单位、吸光物质的浓度c以
§8-4 吸光光度法分析条件的选择
在光度分析中,一般需先选择适当的试剂与试样中的 待测组分反应使之生成有色化合物,然后再进行测定.
因此,分析条件的选择包括反应条件和测量条件的选 择.
一、显色反应及其条件的选择 〔一〕显色反应和显色剂 1、概念:
显色反应:将被测组分转变成有色化合物的反应称 为显色反应. M + R = MR
这种方法简便、快速,对于解离度小的络合物,可 以得到满意的结果.
2、等摩尔连续变化法
此 法 的 做 法 是 保 持 CM 和 CR 的 浓度保持不变,即CM + CR = 常数, 连续改变CM和CR的比值,在选定 的仪器条件和波长下测定溶液的 吸光度A.
以A对CM/CR +CM作图.
等摩尔连续变化法测定络合物组成
g·L-1为单位时,K用a表示,称为吸收系数,其单位为 L·g-1·cm-1.此时朗伯-比尔定律表示为
A=abc
<2>摩尔吸光系数ε 当液层厚度b以cm为单位、吸光物质的浓度c
以mol·L-1为单位时,K用ε表示,称为摩尔吸收系 数,其单位为L·mol-1·cm-1.此时朗伯-比尔定律表 示为
A= εbc
二、吸光光度法的测量误差及测量条件的选择
光度法的误差除各种化学因素外,还有因仪器精度 不够,测量不准所带来的误差.

【分析】第八篇吸光光度法

【分析】第八篇吸光光度法

【关键字】分析第八章吸光光度法基于物质对光的选择性吸收而建立的分析方法称为吸光光度法。

包括比色法、看来及紫外分光光度法等。

本章主要讨论看来光区的吸光光度法。

利用看来光进行分光光度法分析时,通常将被测组分通过化学反应转变成有色化合物,然后进行吸光度的测量。

例如:测量钢样中Mn的含量,在酸性溶液中将Mn 氧化为MnO4-,然后进行吸光度的测量。

与化学分析法比较它具有如下特点:(一)灵敏度高分光光度法常用于测定试样中1-0.001%的微量组分。

对固体试样一般可测至10-4%。

(二)分析微量组分的准确度高例如:含铁量为0.001%的试样,如果用滴定法测定,称量试样,仅含铁0.01mg,无法用滴定分析法测定。

如果用显色剂1,10-邻二氮杂菲与铁生成橙红色的1,10-邻二氮杂菲亚铁配合物就可用吸光光度法来测定。

Fe2+ + 3(1,10-phen) → [ Fe(1,10-phen)3] 2+(三)操作简便,测定快速(四)应用广泛几乎所有的无机离子和许多有机化合物都可直接或间接地用分光光度法测定。

可用来研究化学反应的机理、溶液中配合物的组成、测定一些酸碱的离解常数等。

§8-1 吸光光度法基本原理一、物质对光的选择吸收当光束照射到物质上时,光与物质发生相互作用,产生了反射、散射、吸收或透射(p241, 图9-1)。

若被照射的是均匀的溶液,则光在溶液中的散射损失可以忽略。

当一束由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色的光复合而成的白光通过某一有色溶液时,一些波长的光被溶液吸收,另一些波长的光则透过。

当透射光波长在400-700nm范围时,人眼可觉察到颜色的存在,这部分光被称为看来光。

透射光和吸收光呈互补色,即物质呈现的颜色是与其吸收光呈互补色的透射光的颜色。

例如:CuSO4溶液由于吸收了580-600 nm的黄色光,呈现的是与黄色呈互补色的蓝色。

不同波长的光具有不同的颜色,见P294,表9-1。

物质吸收了光子的能量由基态跃迁到较高能态(激发态),这个过程叫做物质对光的吸收。

第八章分光光度法

第八章分光光度法

8.2 比色法和分光光度法 一、比色法
1.目视比色法
观察方向
c1
c2
c3
c4
cc1 2
c3
c4
方便、灵敏,准确度差。常用于限界分析。
04:56:48
2. 光电比色法
通过滤光片得一窄范围的光(几十nm)
04:56:48
灵敏度和准 确度较差
光电比色计结构示意图
二、分光光度法
• 特点: • 光源——通过棱镜或光栅得到一束近似的单色
λ1
棱镜
λ2
聚焦透镜 出射狭缝
800 600 500
400
04:56:48
光栅:在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的等宽度 等间距条痕(600、1200、2400条/mm )。
原理: 利用光通过光栅时
平面透 射光栅
透 镜
光屏
发生衍射和干涉现象而
分光.
M1
M2
光栅衍射示意图
出 射


04:56:48
检测器
朗伯—比尔定律的前提条件之一是入射光 应为单色光。分光光度计只能获得近乎单色 的狭窄光带。复合光可导致对朗伯—比耳定 律的正或负偏离。
(2) 化学性因素
朗伯—比尔定律的假定:所有的吸光质点 之间不发生相互作用。故:朗伯—比尔定律 只适用于稀溶液(浓度大,易发生偏离)。溶液 中存在着离解、聚合、互变异构、配合物的 形成等化学平衡时,使吸光质点的浓度发生变 04化:56:4,8 影响吸光度。
末端吸收:出现在短波区,紫外区末端吸收 增强,未成峰形. 生色基团:能产生吸收峰的原子或原子团
助色基团:本身不能产生吸收,对周围的生 色基团发生作用,使生色基团吸收 红移:吸收峰向长波方向移动

分析化学1-8分光光度法

分析化学1-8分光光度法

各种颜色的光,其波长不同。 各种颜色的光,其波长不同。 物质的颜色正是由于它们对不同 波长的光具有选择性吸收而产生的。 波长的光具有选择性吸收而产生的。
当一束白光通过某一物质或溶 液时,由于物质对光的选择性吸收, 液时,由于物质对光的选择性吸收, 某些波长的光被吸收, 某些波长的光被吸收,另一些波长 的光不被吸收而透过溶液。 的光不被吸收而透过溶液。 溶液的颜色由透过光 透过光的波长所决 溶液的颜色由透过光的波长所决 定。
处于直线关系的两种光,即为互 处于直线关系的两种光, 补光。 补光。 一对互补光按一定强度比例混合 而成白光。 而成白光。 某物质吸收了某波长的光后, 某物质吸收了某波长的光后,将 呈现其互补光的颜色。 互补光的颜色 呈现其互补光的颜色。
例:KMnO4溶液呈紫红色(吸收青绿) 溶液呈紫红色(吸收青绿) 无色透明溶液(透过所有颜色) 无色透明溶液(透过所有颜色) 黑色(全部吸收) 黑色(全部吸收) 白色(反射所有) 白色(反射所有) 实验证明: CuSO4溶液浓度越高, 溶液浓度越高, 实验证明: 对黄色光的吸收越多, 对黄色光的吸收越多,表现为透过的蓝 色越强,溶液的蓝色也越深。 色越强,溶液的蓝色也越深。
1 1
A与T的关系: 的关系:
1 A = lg = lg T T
平行的 (二)物理意义:当一束平行的单色光垂 物理意义:当一束平行 通过以均匀 均匀的 非散射的吸光物质溶液 直通过以均匀的、非散射的吸光物质溶液 吸光度于溶液液层厚度和浓度的乘 于溶液液层厚度 时,其吸光度于溶液液层厚度和浓度的乘 积成正比。 积成正比。
例:用邻二氮菲分光光度法测铁。已知溶 用邻二氮菲分光光度法测铁。 液中Fe 的浓度为500 液中Fe2+的浓度为500 μg L-1 ,液层厚度 2cm, 508nm处测得透明光度为 处测得透明光度为0.645。 为2cm,在508nm处测得透明光度为0.645。 计算摩尔吸收光系数 κ (MFe=55.85 g mol-1 ) 解:

第八章 荧光分光光度法与检测技术

第八章  荧光分光光度法与检测技术
39
第八章 荧光分析法检测技术与应用
2. 用荧光分析法测定食品中维生素B2的含量:称取2.00g食品,用 10.0ml氯仿萃取(萃取率100%),取上清液2.00ml,再用氯仿稀释 为10.0ml。维生素B2氯仿标准溶液浓度为0.100µg/ml。测得空白溶液、 标准溶液和样品溶液的荧光强度分别为:F0=1.5,Fs=69.5,Fx=61.5, 求该食品中维生素B2的含量(μg/g)。
32
第八章 荧光分析法检测技术与应用
5. 下列叙述中,错误的是( )。 A、荧光分析的待测物应含有大π键 B、紫外分光光度法待测物应含有π键 C、质谱法待测物应含离子 D、气象色谱分析物的沸点应较低 6. 下列因素会导致荧光效率下降的有( )。 A、激发光强度下降 B、溶剂极性变小 C、温度下降 D、溶剂中含有卤素离子
能产生荧光的物质进行定性分析的依据。实验证明,
在稀溶液中,荧光强度与荧光物质的浓度成正比,这 是荧光分光光度法对荧光物质进行定量分析的依据。
19
第二节 荧光定量分析
一、荧光强度与物质浓度的关系
当溶液中荧光物质的浓度为c,液层厚度为(吸收 池内径)L时,由于荧光强度F正比于被荧光物质吸
收光的强度:F∝(I0 – I),用线性方程表示为:
➢ 最强荧光波长λem和最强激发波长λex是物质的定性 依据,也是定量测定时的最适宜波长。
➢强荧光物质的分子结构体征:一、具有长共轭结构, 如芳香环、稠环或杂环;二、刚性和共平面性。
➢ 影响荧光强度的主要因素是分子结构与外界条件。
18
第二节 荧光定量分析
第二节 荧光定量分析
由于荧光物质的结构不同,其吸收光的波长不同, 发射出荧光的波长也不同,这就是荧光分光光度法对

第8章-分光光度法精选全文完整版

第8章-分光光度法精选全文完整版
吸光(分光)光度法是基于被测物质分子对光具 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% (精密光度计为1~2%)
– 操作简便快速
– 应用广泛
3
研究物质在 紫外(200-400nm)、可见光区 (400-800nm) 的分子吸收光谱 的分析方法称为
*反应生成的有色化合物组成恒定,稳定。 *显色条件易于控制,重现性好。
36
8.3.2 显色条件的确定
1. 显色剂用量(c(M)、pH一定)
拐点
c(R)
c(R)
Mo(SCN)32+ 浅红 Mo(SCN)5 橙红 Mo(SCN)6- 浅红
c(R)
Fe(SCN)n3-n
37
2. 显色反应酸度(c(M)、 c(R)一定)
8
4. 光吸收基本定律: Lambert-Beer定律
I I-dI
朗伯定律(1760年)
I0
s
A=lg(I0/It)=k1b
It
b dx
比尔定律(1852年)
A=lg(I0/It)=k2c
A=lg(I0/It)=kbc
吸光度
介质厚
度(cm) 9
吸光度与光程的关系 A = bc
吸光度
0.00
光源
检测器
原理: 利用光通过光栅时
平面透 射光栅
透 镜
光屏
发生衍射和干涉现象而
分光.
M1
M2
光栅衍射示意图
出 射


27
检测器

分光光度分析法ppt课件

分光光度分析法ppt课件

Fe2++3R[Fe(3R)]2+ (红橙色,max=510 nm) (注: Fe3++3R[Fe(3R)]3+ ,兰色,max=600 nm )
用盐酸羟胺还原,再显色反应,则可以测得溶液中总 铁含量:
2Fe3++2NH2OH·HCl=2Fe2++N2+2H2O+2Cl-
精选ppt课件
29
三、实验步骤
H2O 稀至刻度
以试剂溶液作参比,在508 nm处,测定不同pH下的吸
光度,并且pH计测定相应溶液pH值,绘制A-pH曲线
,考察pH的影响。
精选ppt课件
32
5、标准溶液曲线的制作 按照书中方法配制0#~8#溶液,以0#为参比溶液,测
定1#~8#溶液的吸光度值,并且绘制A~c标准曲线。 6、未知样中总铁含量的测定 按照书中的方法配制9#溶液,测定其吸光度值,从标
精选ppt课件
27
分光光度法测定铁的含量
一、实验目的 1、了解分光光度法测铁的基本原理; 2、学习分光光度法中显色与测量条件的优化与选择; 3、学习标准曲线的绘制以及试样测定方法; 4、了解分光光度计的性能、结构及使用方法。
精选ppt课件
28
二、实验原理
A=bc
在一定实验条件下,A=kc,Ax值cx值。 pH3~9,Fe2+与Phen反应:
1、吸收曲线的制作
试样溶液:
1.00mL100mg/L 铁标
1.00mL10%盐酸羟胺
摇匀
50
2.00mL 0.15%邻二氮菲
5.00mL 1mol/L NaAC
H2O 稀至刻度
试剂溶液:不加铁标,其余同上配制。

分析化学课件 光度分析法

分析化学课件 光度分析法
1.单色光
应选用max处或肩峰处测定.
2. 吸光质点形式不变
离解、络合、缔合会破坏线性关系, 应控制条件(酸度、浓度、介质等).
3. 稀溶液
浓度增大,分子之间作用增强.
朗伯-比尔定律的分析应用
溶液浓度的测定
A
A= b c
工作曲线法
0.80 Ax 0.60 0.40 0.20
*
(校准曲线)
0.00
朗伯-比尔定律
意义:
A=lg(I0/It)=kbc
当一束平行单色光通过均匀、透明的吸 光介质时,其吸光度与吸光质点的浓度和 吸收层厚度的乘积成正比.
透光率(透射比)T(Transmittance)
T= It I0
I0 入射光 It 透过光
吸光度A (Absorbance) A = lg(I0/It) = lg(1/T) = lgT = Kbc
在真空介质中光速为2.9979×1010cm/s,约等于3×1010cm/s。 还有一些现象,如光电效应、光的吸收和发射等,只能用光 的微粒性才能说明,即把光看作带有能量的微粒流。这种微 粒称为光子或光量子。单个光子的能量E决定于光的频率。
一、光的基本性质 (电磁波的波粒二象性)
波动性 光的传播速度:
三、吸收光谱的产生
两个以上原子组成的物质分子,除了电子相对于原 子核的运动外,还有原子核间的相对振动和分子作为整体 绕着重心的转动。这些运动状态各自具有相应的能量,分 别称为电子能量、振动能量和转动能量。这些运动状态的 变化是不连续的,即能级间的能量差是量子化的。由于光 子的能量决定于频率,也是量子化的,所以分子对光的吸 收亦是量子化的,即分子选择吸收能量与其能级间隔相一 致的光子,而不是对各种能量的光子普遍吸收,这就是分 子对光的吸收具有选择性的原因。分子吸收光能后引起引 起运动状态的变化称为跃迁,跃迁过程中所需的能量称为 激发能。分子选择吸收光的同时,伴随着分子吸收光谱的 产生。
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-摩尔吸光系数 Molar Absorptivity
A= Lc
的单位: L· mol-1· cm-1
1% E1cm 表示,
当c的单位用g· 100mL-1表示时,用
1% 1% A= E1cm bc,E1cm 叫做比消光系数
12:00:08
摩尔吸光系数ε的讨论:
① ε是 吸收物质在一定波长下的特征常数。
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。 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。
12:00:08
光学光谱区
远紫外
(真空紫外)
近紫外 可见
近红外
中红外
远红外
10nm~200nm 200nm ~380nm
(2)物质的颜色与光吸收的关系 物质之所以呈现不同的颜色是物质对光 选择性吸收造成的。
溶液在日光的照射下 , 如果可见光几乎 均被吸收,则溶液呈黑色;如果全不吸收 ,则 呈无色透明 ; 若吸收了白光中的某种色光 , 则呈现透射光的颜色,即被吸收光的互补色。
12:00:08
例如 ,KMnO4 溶液吸收波长 500—560nm 的绿 色光,呈现紫色;K2Cr2O7溶液吸收篮紫色光 , 而呈现黄色 ;硫酸铜溶液呈现蓝色是由于它 吸收了白光中的黄色光波 .
380nm 780 nm ~ 780nm ~ 2.5 m
2.5 m ~ 50 m
50 m ~300 m

12:00:08
3. 溶液中溶质分子对光的吸收与 吸收光谱
(1)互补色光:若两种颜色的光按某适当的 强度比例混合后可成为白光,则这两种色光 成为互补色光。例如,黄光和蓝光。
12:00:08
T 10
12:00:08
kLc
10
A
吸光度A、透射比T与浓度c的关系
A
T = 10
-kbc
T
A=kLc
c
12:00:08
K 吸光系数 Absorptivity
当c的单位用g· L-1表示时,用a表示,
A=aLc
a的单位: L· g-1· cm-1
当c的单位用mol· L-1表示时,用表示.
12:00:08
(3) 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
颜色
紫 蓝 绿蓝
互补光
黄绿 黄 橙
490-500
500-560 560-580 580-610 610-650
蓝绿
绿 黄绿 黄 橙

红紫 紫 蓝 绿蓝
650-760
生色基团:能产生吸收峰的原子或原子团 助色基团 : 本身不能产生吸收 , 对周围的生 色基团发生作用,使生色基团吸收 红移:吸收峰向长波方向移动
紫移:吸收峰向短波方向移动
12:00:08
吸收曲线的讨论:
①同一种物质对不同波长光的吸光度不同。
吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波 长λmax 。 ②不同浓度的同一种物质,其吸收曲线形状 相似 λmax 不变。而对于不同物质,它们的 吸收曲线形状和λmax则不同。
第八章
吸收光谱法
12:00:08
8.1 吸收光谱法的基本原理
一、吸收光谱原理
1.吸收光谱法:在光谱分析中,依据物质对光
的选择性吸收而建立起来的分析方法。又称
吸光光度法。
红外吸收光谱法
分子吸收 紫外吸收光谱法 吸收光谱法 原子吸收
12:00:08
可见吸收光谱法
红外吸收光谱法:吸收光波长范围2.5-1000 nm ,主要用于有机化合物结构鉴定。 紫外吸收光谱法:吸收光波长范围200-400
dx
朗伯定律(1760)
A=lg(I0/It)=k1b
比尔定律(1852)
A=lg(I0/It)=k2c
A=lg(I0/It)=kLc
吸光度
12:00:08
介质厚 度(cm)
T-透光率(透射比)
(Transmittance)
T=
It I0
A = lg (I0/It) = lg(1/T) = -lgT = kLc
12:00:08
与物质作用 电场向量 Y
Z 磁场向量
X 传播方向
12:00:08
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)
12:00:08
波粒二象性
c E=h = h n
525 545 MnO4-
0.4
0.2 300 350 400 500 600 700
/nm
12:00:08
苯 (254nm) A
甲苯 (262nm)
230
250
270

苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱
12:00:08
4. 光吸收基本定律: Lambert-Beer定律
I I-dI I0 s It b
12:00:08
③吸收曲线可以提供物质的结构信息,并作
为物质定性分析的依据之一。 ④在 λmax 处吸光度随浓度变化的幅度最大, 所以测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中 选择入射光波长的重要依据。
12:00:08
Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱
1.0 0.8 Absorbance 0.6
350 Cr2O72-
温度和波长等条件一定时, ε 仅与吸光物
质本性有关,而与其浓度 c 和光程长度 L 无
12:00:08

蓝绿
( 4 )吸收曲线: 在同样的条件下依次将各种
波长的单色光通过某物质溶液,并分别测定每个 波长下溶液对光的吸收程度 (吸光度 A),以波长 为横坐标,吸光度为纵坐标得到的A~λ曲线,称 为该溶液的吸收曲线,又称吸收光谱。
12:00:08
最大吸收波长 λmaxb: 吸光度最大处对应的 波长称为最大吸收波长λmax 末端吸收 : 出现在短波区 , 紫外区末端吸收 增强,未成峰形.
nm(近紫外区) ,可用于结构鉴定和定量分析。 可见吸收光谱法:吸收光波长范围400-750 nm ,主要用于有色物质的定量分析。
12:00:08
2.光的基本性质 电磁波的波粒二象性
波动性
光的传播速度:
c V = = 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 1m=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
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