紫外可见分子吸收光谱法

解：已知铁的相对原子质量为55.85。根据比尔定律得：
a A
0.19
190L g 1 cm1
bc 2 5.0 104
Ma 55.85190 1.1104 L mol1 cm1
二.吸光度的加和性
多组分体系中，只要各种吸光物质之间没有相互 作用，这时体系的总吸光度等于各组分吸光度之 和，即吸光度具有加和性。
严格控制显色反应条件，对偏离加以预测和防治， 以获得较好的测定效果。
Cr2O72-＋2H2O 2HCrO4- 2H＋＋2CrO42-
例如，重铬酸钾在水
溶液中存在如下平衡， 如果稀释溶液或增大 溶液pH，Cr2O72-就转 变成CrO42-,吸光质点 发生变化，从而引起 偏离比尔定律。如果 控制溶液在高酸度时 测定，由于六价铬以 重铬酸根形式存在， 就不会引起偏离。
如果c以 g·L-1为单位，则α的单位为L·g-1·cm-1。
如果c以 mol·L-1为单位，则此时的吸光系数称为摩 尔吸收系数，单位为L·mol-1·cm-1。
参比溶液调节仪器：
吸收池为透明的玻璃或石英比色皿，在空气/吸 收池壁、吸收池壁/溶液的界面间会发生反射，导致 入射光和透射光的损失；大分子的散射和吸收池的 吸收也导致光束的衰减。
A lg T lg I0 bc 或 A lg T lg I0 abc
I
I
A lg T lg I0 bc＝abc
I
式中：A ——吸光度（absorbance)； T ——透光度,T=I/I0； I0——入射光强度； I ——透射光强度； α——吸光系数； ε——摩尔吸收系数 b —— 液池厚度，
A lg (I '0 I"0 )
成直线关系。
(I 'I")
或
A

lg
(I
(I '0 '0 10 'bc
I"0 ) I"0 10 "bc
)
' "，A与c
非直线关系。
§5~2 紫外可见分光光度计
一 、仪器的基本部件
光源 —— 单色器 —— 吸收池 —— 检测器 —— 显示器
适用于常量、微量及多组分的测定。
一、朗伯-比尔定律
朗伯-比尔定律是分光光度法定量的依据，由实验 观察得到的。
当一束平行单色光通过单一均匀的、非散射的吸 光物质溶液时，溶质吸收了光能，光的强度就要 减弱。溶液的浓度c愈大，液层厚度b愈厚，入射 光愈强，则光被吸收的愈多，光强度的减弱也愈 显著。
单色器是从连续光谱中获得所需单色光的装置。 常用的有棱镜和光栅两种单色器。
棱镜单色器的缺点是色散率随波长变化，得到的 光谱呈非均匀排列，而且传递光的效率较低。
光栅单色器在整个光学光谱区具有良好的几乎相 同的色散能力。因此，现代紫外—可见分光光度 计上多采用光栅单色器。
单色器
（三）吸收池
1.比尔定律本身的局限性
Beer定律适用的一个前提：稀溶液（假设吸光粒 子是独立的，彼此无相互作用）
浓度过高（通常>0.01mol·L-1），会使C与A关系偏 离定律。
2.化学偏离
被分析物质与溶剂发生缔合、解离及溶剂化反应， 从而形成新的化合物或改变吸收物质的浓度，都将导 致偏离比尔定律。
实际测量中，用溶剂放入吸收池，调节仪器的 透光率T为100，然后测量分析溶液的真实吸光度。
T I溶液 ＝ I I 溶剂 I 0
A lg I溶剂 lg I0Fra bibliotekI 溶液I
例 ： 铁（）质量浓度为5.0×10-4 g·L-1的溶液， 与1，10-邻二氮杂菲反应，生成橙红色配合物。该 配合物在波长508nm，比色皿厚度为2cm时，测得 A=0.19。计算1，10-邻二氮杂菲亚铁的α及ε。
§ 5-1 光吸收定律
紫外－可见分子吸收光谱:研究分子对190～750nm 范围内光的吸收。光谱主要产生于分子价电子在电 子能级间的跃迁，是研究物质电子光谱的分析方法。
特点：
① 仪器简单，操作简便，便于普及。 ② 灵敏度高，适用于微量组分的测定。 ③ 准确度高，相对误差2~5%。 ④ 选择性好。 ⑤ 应用广泛——定量、定性及简单的结构分析；
A总 ＝A1 A2 A3 An (1c1 2c2 3c3 ncn )b
式中下角标指吸收组分1，2，…，n。
三、比尔定律应用的局限性
以吸光度为纵坐标， 标准溶液浓度为横坐 标作图。根据朗伯-比 尔定律，应得到一条 通过原点的直线。该 直线称为标准曲线或 工作曲线。 实际工作中，常会发 生偏离。
吸收池是用于盛放溶液并提供一定吸光厚度的 器皿。
它由玻璃或石英材料制成。 玻璃吸收池只能用于可见光区。最常用的吸收
池厚度为1cm。
（四）检测器
检测器的作用是检测光信号。常用的检测器有光 电管和光电倍增管。
1.光电管
光电管由一个半圆筒形阴极和一个金属丝阳极组 成。当照射阴极上光敏材料时，阴极就发射电子。 两端加压，形成光电流。
（一）光源
光源的作用是提供辐射——连续复合光 可见光区 钨灯（320-2500nm ）、碘钨灯
优点：发射强度大、使用寿命长 紫外光区
氢灯、氘灯 160-375nm 氘灯的发射强度比氢灯大2 ~3倍 玻璃对这一波长有强吸收，必须用石英光窗。 紫外—可见分光光度计同时具有可见和紫外两 种光源。
（二） 单色器
3.仪器偏离－非单色光引起的偏离
Beer定律应用的重要前提——入射光为单色光
照射物质的光经单色器分光后并非真正单色光； 其波长宽度由入射狭缝的宽度和棱镜或光栅的分
辨率决定； 为了保证透过光对检测器的响应，必须保证一定
的狭缝宽度； 这就使分离出来的光具一定的谱带宽度。
假设入射光仅由两种波长的光组成，两波长下比尔
定律是适用的。
对于'，吸光度为A' ,则 A' lg
I'0 I'
,
I'
I '0 10 'bc
对于"，吸光度为A",则A" lg I"0
I"
,
I"
I"0 10 "bc
复合光时，入射光强度为（I'0 I"0 ），透 当 '＝"时，
射光 强度为（I'I"),因此，所得吸光度为：A bc