(优选)分析化学课件吸光光度法

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第七章:吸光光度法精选课件PPT

第七章:吸光光度法精选课件PPT

(2)当 c=mol/L时:b=cm; K=ε=L·mol-1·cm-1
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Analytical chemistry
ε 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)
影响ε值大小的因素 (1)入射光波长 (2)与被测物质有关 (3)温度,酸度,介质,有色物结构, (4)ε不随 c或b值变化
三、物质对光的选择性吸收 物质为何吸收某种光? 物质为何有不同的颜色?
物质由低能态向高能态跃迁 需要吸收能量。如果照射到物 质的光子的能量与分子的E匹 配时,就会吸收光子,发生能 级的跃迁。
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Analytical chemistry
EE 1E 0h vh c
1、分子吸收光谱: 将不同波长的单色光依次通过某一固定浓度的
(4)不同物质的吸收曲线形状不同,决定了物质的结 构分析的依据
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Analytical chemistry
Cr2O72- MnO4-
(5)若选择在λmax处测量A,则灵敏度高 2、物质的颜色
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Analytical chemistry
溶液呈现的颜色与吸收光颜色及波段的关系
bc
2、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:μg/cm2
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Analytical chemistry
SM
三、吸光度A的加和性 若溶液中含有不止一种吸光物质,则总吸光度
等于各个组分吸光度之和:
A=A1+A2+......+An = ε1bc1+ ε 2bc2 + ......+εnbcn

分析化学吸光光度法.ppt

分析化学吸光光度法.ppt

observed value A1’
△λ band
λ
width
(2)介质不均匀 (heteromogeneous of medium)
2. 化学因素( chemical factors) (1)High concentration (2) Chemical reaction
四、光度误差
A lg T abC C lg T
Ax
Cx
C
(mmol / L )
三 偏离朗伯-比尔定律的原因
The reasonw
A
C
1 物理因素( Physical factors )
(1)非单色光(Nonmonochromatic light)
A
True value A1
物质的颜色与其吸收光波长的关系
二、物质对光的选择性吸收
1. 分子内部的三种运动及能级 外层电子运动----电子能级
原 子 振 动----振动能级 分子 转动----转动能级
2. Molecular energy level 分子能级
3. Energy level transition 分子能级跃迁
ab
dC 1 0.434 dT ab T
C 1 0.434 T ab T
C 0.434 T C lg T T
当T = 36.8%时(A = 0.434) ,误差最小, 为2.72% (假设△T = 1%) 吸光度读数范围一般控制在0.2 ~ 0.8。
§5 吸光光度法的应用
1 酸碱解离常数的测定
☆显色反应:配位反应、氧化-还原反应、 重氮化—偶联反应等。
1.显色反应的选择
①待测组分与显色剂应定量地转变成有色物。 ②显色产物组成恒定、有足够的稳定性。 ③显色产物有较大的吸光系数,ε>10,000。 ④显色产物与显色剂有明显的颜色差别。 ⑤显色反应有较高的选择性。

武汉大学无机及分析化学ppt (吸光光度法)

武汉大学无机及分析化学ppt (吸光光度法)

选择性
2 测定浓度控制
控制浓度 吸光度A:0.2~0.8
减少测量误差
3 参比溶液选择
仪器调零 消除吸收池壁和溶液对入射光的反射 扣除干扰
试剂空白 试样空白 褪色空白
4 标准曲线制作
理论基础:朗伯-比尔定律
相同条件下 测定不同浓度标准溶液的吸光度A A~c 作图
A
0 .3 5
0 .3 0
0 .2 5
0 .2 0
0 .1 5
0 .1 0
0 .0 5
0 .0 0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
c o n c e n tra tio n
12.6 吸光光度法的误差
对朗伯-比尔定律的偏移 非单色光引起的偏移 物理化学因素:非均匀介质及化学反应 吸光度测量的误差
显M 色+ n反L应= 体M系Ln中显的色副反反应应影响 *其它离子可能与显色剂反应:M´ + nL = M´Ln,消耗显色剂; *L受酸效应影响,有L-、HL+等形态存在;被测离子有络合效应
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
推导:根据定义0.001=εbc 故 bc =0.001/ε (1) c为浓度,单位为mol/1000cm3,b为cm, bc表示单位截面积光程内的摩尔数,即 mol/1000cm2,如果bc乘以被测物质的分子量M,则得单位截面积光程内被测物质的量, 即桑德尔灵敏度S。 S=(bc/1000)×M×106 = bcM × 103(μg·cm-2),将(1)的bc=0.001/ε代入,S=

第章:吸光光度法PPT课件

第章:吸光光度法PPT课件
)弯曲愈严重。故朗伯—比耳定律只适用于稀溶液。
(4) 为克服非单色光引起的偏离,首先应选择比较好的单色 器。此外还应将入射波长选定在待测物质的最大吸收波长且吸 收曲线较平坦处。
.
29
(2) 化学性因素
• 朗—比耳定律的假定:所有的吸光质点之间不发生相互 作用;假定只有在稀溶液(c<10-2mol/L)时才基本符合。
当溶液浓度c >10 -2 mol/L 时,吸光质点间可能发生缔合
等相互作用,直接影响了对光的吸收。 • 故:朗伯—比耳定律只适用于稀溶液。
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化,影响吸光度。 • 例: 铬酸盐或重铬酸盐溶液中存在下列平衡:
CrO42- +2H+ = Cr2O72- +H2O 溶液中CrO42-、 Cr2O72-的颜色不同,吸光性质也不相 同。故此时溶液pH 对测定有重要影响。
λmax处吸光度A 的差异最大。此特性可作为物质定量分析的依据。
(5)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。
.
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定性分析与定量分析的基础
定性分析基础
物质对光的选择 吸收
定量分析基础 在一定的实验条 件下,物质对光 的吸收与物质的 浓度成正比。
白光(太阳光):由各种单色光组成的复合光
单色光:单波长的光(由具有相同能量的光子组成)
可见光区:400-750 nm
紫外光区:近紫外区200 - 400 nm
远紫外区10 - 200. nm (真空紫外区)
4
与物质作用
电场向量 Y
Z 磁场向量
.
X 传播方向

吸光光度法 PPT

吸光光度法 PPT
为透射比或透光度,用T表示溶液的透射 比愈大,表示它对光的吸收愈小;相反,透 射比愈小,表示它对光的吸收愈大。
T It I0
朗伯(Lambert J H)与比尔(Beer A)分别于 1760与1852年研究了光的吸收与溶液层的厚 度及溶液浓度的定量关系,二者结合称为朗伯比尔定律,也称为光的吸收定律。
光栅(grating)是依照光的衍射与干涉原理将复 合光色散为不同波长的单色光,然后再让所需波 长的光通过狭缝照射到吸收池上。它的分辨率 比棱镜大,可用的波长范围也较宽。
3、吸收系统——比色皿或吸收池
用于盛放试液的容器。它是由无色透明、耐腐 蚀、化学性质相同、厚度相等的玻璃制成的,按 其厚度分为0、5cm,lcm,2cm,3cm与5cm。
• 偏离朗伯-比尔定律的原
因主要是仪器或溶液的实际
条件与朗伯—比尔定律所要
求的理想条件不一致。
1、物理因素
(1)非单色光引起的偏离
* 朗伯-比尔定律只适用于单色光,但由于单色器
色散能力的限制与出口狭缝需要保持一定的宽度, 因此目前各种分光光度计得到的入射光实际上都 是具有某一波段的复合光。由于物质对不同波长 光的吸收程度的不同,因而导致对朗伯-比尔定ຫໍສະໝຸດ * 分子吸收光谱 -带状光谱
molecular absorption spectrum →由电子能级跃迁而产生吸收光谱[能量差
在1~20(eV)],为紫外及可见分光光度法。
UV/Vis Spectrophotometry →由分子振动能级(能量差约0、05~l eV)与
转动能级(能量差小于0、05 eV)的跃迁而 产生的吸收光谱,为红外吸收光谱。用于 分子结构的研究。
B 络合:显色剂与金属离子生成的是多级络合物,且各 级络合物对光的吸收性质不同,例如在Fe(Ⅲ) 与 SCN-的络合物中,Fe(SCN)3颜色最深,Fe(SCN)2+颜 色最浅,故SCN-浓度越大,溶液颜色越深,即吸光度 越大。

分析化学(第五版) 第10章 吸光光度法

分析化学(第五版) 第10章 吸光光度法
第10章 吸光光度法 章
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
10.1 概述 吸收光谱 发射光谱 散射光谱 分子光谱 原子光谱
吸光光度法:分子光谱分析法的一种, 吸光光度法:分子光谱分析法的一种,又称分光光 度法, 度法,属于分子吸收光谱分析方法 基于外层电子跃迁
e 溶剂 有机溶剂,提高灵敏度、 有机溶剂,提高灵敏度、显色反应速率 f 干扰离子 消除办法: 消除办法: 提高酸度,加入隐蔽剂, 提高酸度,加入隐蔽剂,改变价态 选择合适参比 铬天菁S测 ,氟化铵褪色,消除锆、 钴干扰) 褪色空白(铬天菁 测Al,氟化铵褪色,消除锆、镍、钴干扰 选择适当波长
10.5 光度分析法的设计
2 物理化学因素 非均匀介质 胶体,悬浮、乳浊等对光产生散射, 胶体,悬浮、乳浊等对光产生散射,使实测 吸光度增加, 吸光度增加,导致线性关系上弯 化学反应 离解、缔合、 离解、缔合、异构等 如:Cr2O72-+H2O-=2HCrO4-=2H++2CrO42PAR的偶氮-醌腙式 的偶氮- 的偶氮
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
读出系统 光源 单色器 样品池 检测器
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 适用于 紫外 紫外 可见,近红外 紫外,可见,近红外 紫外、可见(荧光) 红外 原子光谱 各种谱学手段

分析化学吸光光度法M

分析化学吸光光度法M
• 参比溶液— 调节光度计T=100%,A=0的溶液。 • 参比溶液的作用— 扣除比色皿对光的反射以及试液中其他 成分吸收入射光对测量造成的影响。 用参比溶液调节A1=0的 实质是设定仪器,使参 参 比液的: I 比 I
0
1
溶 液
A1=lg(I0/I1)
I 0 I1
I0 I1 A2 lg lg I2 I2
一、目视比色法
用眼睛比较溶液颜色的深浅以测定物质含量的 方法。
标准系列法
优点 缺点
二、光度计的基本部件
光电比色法:使用光电比色计测定溶液吸光度进行 定量分析的方法。 分光光度法:——分光光度计——————。
不同仅在于获得单色光的方法:
光电:滤光片 分光:棱镜或光栅 优点:准确度高、选择性高、分析速度快
l l
工作曲线将偏 离比耳定律
2. 由于溶液中的化学反应引起的偏离 例: Cr2O72- + H2O 2H+ + 2CrO42(橙) (黄) 消除方法:使作工作曲线和测量时的条 件一致 3. 被测溶液浓度太大 消除方法:稀释溶液 4. 介质不均匀 消除方法:使溶液澄清、透明
§9-2 目视比色法及光度计的基本部件
p258 式(9-7)
结论: 不同透光度或吸光度下的分析误差是不同的。为了使分析误差 在2.0%以下,应控制读数T =10~70%(A=1.0~0.15)之间。
当T=36.8% (A=0.434)时,分析误差最小,约为1.4%。→
1.光源
2.单色器
3.吸收池
4.检测系统:
光电管、读数装置
光源

单色器

吸收池

检测系统
§9-3Βιβλιοθήκη 显色反应及显色条件的选择进行光度分析时,首先要把待测组分转变为有色化合物 显色反应:将待测组分转变为有色化合物的反应

分析化学 第10章 吸光光度法

分析化学 第10章 吸光光度法

E分子=E电子+E振动+E转动
.12.
分子内部三种不同运动涉及三种跃迁能级 三种能级跃迁所需能量大小的顺序为 △E电子>△E振动> △E转动
所以需要不同能量(波长)的电磁辐射使它们跃迁, 即在不同的光学区出现吸收谱带: △E电子(1~20eV)对应的是紫外及可见光谱; △E振动(0.05~1eV)对应的红外光谱 △E转动(0.005~0.05eV)
吸收黄色光
.9.
当用频率为 v 电磁辐射照射分子,若电磁辐射的 能量 hv 恰好等于该分子的较高能级与较低能级能量 差△E时,在微观上出现分子由较低能级跃迁到较高 能级;在宏观上则体现在透射光的强度变弱。 物质对光的吸收
h S3 S2 E3 E2
S1
S0
E1
E0
h E 2 E 0
物质对光的吸收满足Plank 条件
吸 光 定 律 A 吸 收 光 谱 C A 或
三 维 谱 图
A max C
17
定性分析与定量分析的基础
定性分析基础 物质对光的选择吸收
max ( A) max ( B)
A
B
A
定量分析基础 在一定的实验条 件下,物质对光 的吸收与物质的 浓度成正比。
A
增 大
C

18
10.1.3 光吸收的基本定律
波长范围( ,nm) 400-450 450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-600 600-650 650-750
8
10.1.2 吸收光谱产生的原理 1) 物质对光的选择性吸收
物质的颜色与光的关系 光谱示意 完全吸收 复合光 表观现象示意
完全透过
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真正进入溶液部分的入射光
入射光 I0
透射光 It
[定义]: 透射比
T It I0
T 取值为0.0 % ~ 100.0 % 全部吸收 T = 0.0 % 全部透射 T = 100.0 %
T ↗,溶液对光的吸收 ↘; T ↘,溶液对光的吸收 ↗。
物质对光的吸收程度用吸光度A表示。实验 证明:A= f (C、b、[ Io] ) = lg Io/It = lg1/T=-lgT
(优选)分析化学课件吸光光 度法
1
[特点](与化学分析比较): a.灵敏(可测1%-10-3%微量组分,甚至10-4%-10-5%
微量组分) b.准确(Er=2%-5%) c.操作简便,快速(测微量) d.应用广(无机、有机均可测)
各类分析方法比较
分析方法 滴定分析法
重量分析法 吸光光度法
类别 化学分析法 仪器分析法
1.入射光为平行单色光且垂直照射; 2.均匀非散射体系; 3.吸光质点之间无相互作用 (稀溶液,C 0.01mol / L);
蓝绿 绿蓝
绿 黄绿 黄

蓝 紫 紫红 红
物质的颜色
黄绿 黄 橙 红 紫红 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
互补色
吸收光
颜色
波长范围( ,nm)
紫 蓝 绿蓝 蓝绿 绿 黄绿 黄 橙 红
400-450 450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-600 600-650 650-750
朗伯于1760年,发现:Ab,A K'b 比耳于1852年,发现:AC,A K''C
两者结合起来,得到朗伯—比尔定律:
A lg 1 KbC 朗伯-比耳定律 T
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
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
可见光 400-750nm
混合 色散
红 橙 黄 绿 青 青蓝 蓝 紫
650-750 600-650 580-600 500-580 490-500 480-490 450-480 400-450
nm nm nm
nm nm
nm nm
nm
单色光:单一波长的光。通常意义的单色光是指波 长处于很窄的某一范围的光。
(二)朗伯-比耳定律
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
透射比或透光度T
T = It / I0
I0

It
吸光度A
Ir
Ia
A=lg (I0 / It )=lg(1/T)
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
吸光度。单位: (L•mol-1 •cm-1)
与吸光物质的性质、入射光波长、温度和溶剂等因素有关。
不同物质具有不同的,它是在一定条件下,某物
质对某一波长的光的吸收能力大小的量度。 对于同一物质,当其它条件一定时, 的大小就取
决于如射光的波长λ。即=f(λ)
对于同一物质,当其它条件一定时, 的大小就取 决于如射光的波长λ。即=f(λ)
K与吸光物质的性质、入射波长及温度有关。
K为常数,它表示物质对光吸收的能力。K
值随C的单位不同有两种表示方式。
A = Kbc
c: mol/L A = bc
A = abc
c: g/L
:摩尔吸收系数,L·mol-1·cm-
1
a: 吸收系数,L·g-1·cm-1
表示物质的浓度为1mol/L,液层厚度为1cm时溶液的
含量 >1% <1%
相对误差 0.1%-0.2%
2%-5%
第一节 吸光光度法基本原理 一、物质对光的选择性吸收
(一)单色光和复合光 光的波粒二象性
光的折射
波动性 λν
光的衍射 光的偏振
光的干涉
粒子性 E
E
h
hc
(普朗克方程)
光电效应
E:光子的能量(J, 焦耳) ν :光子的频率(Hz, 赫兹) λ:光子的波长(nm)
λmax→max
是衡量光度法灵敏度高低的重要指标。 max越 大,表明该物质的灵敏度越高。
一般认为max>104L·mol-1·cm-1的方法是较灵敏的。
与a的关系为: =aM
桑德尔灵敏度S:当光度仪器的检测极限为A=
0.001时,单位截面积光程内所能检出的吸光物质的最
低质量。ug/cm2
SM
朗伯—比尔定律的使用条件:
复合光:由不同波长的光组合而成的光。
光的互补:若两种不同颜色的单色光按一定 的强度比例混合得到白光,那么就称这两种单 色光为互补色光,这种现象称为光的互补。
蓝绿
绿 黄绿 黄
绿蓝



紫 紫红
(二)物质对光的选择性吸收
1、颜色与光的关系
复合光
光谱示意
完全吸收
表观现象示意
完全透过
吸收黄色光 光作用于物质时,物质吸收了可见光,而显示出特征
的现W颜何hy色种。 颜? 色物? ,质?与呈光现的的组颜成色和与物光质有本着身密的切结的构关有系关,。物质呈
物质的电子结构不同,所能吸收光的波长也 不同,这就构成了物质对光的选择吸收基础。
物质选择性地吸收白光中某种颜色的光, 物质就会呈现其互补色光的颜色。
溶液颜色的深浅,取决于溶液中吸光物质浓 度的高低。
图收1曲1-线2 (cKKMMnOn4O:a4<溶b<液c<的d吸)
大,物质对光吸收程度越大。 同一物质,浓度不同,其吸收
曲线的形状和λmax的位置不变。
二、朗伯-比耳定律
(一)吸光度A与透射比(透光度)T
I0´
It
Ir
Ia
I0´ = Ir + Ia + It
I0´
参 I0
比 Ir
I0´ = Ir + I0 I0´ – Ir = Ia + It
c:光速(2.9979×1010cm.s-1)
电E磁波谱h:按照h波c长的长↘短,顺E序↗排列;而成↗。 ,E ↘
10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm
x 射射 线线
紫红 外外 光光



线


可见光
可见光:400-750nm 近紫外:200-400nm 近红外:750-2500nm
(三)吸收曲线(吸收光谱) ——吸光度(A)与波长(λ)的关系曲线
吸收曲线中吸光度最
大值处(吸收峰)对应
的波长称为最大吸收波
长,以λmax表示。
定性分析基础
不同的物质具有不同
的分子结构,因而具有不
同的吸收曲线,可以根据
吸收曲线的形状和最大吸
收波长的位置,对物质进
行定性分析。
定量分析基础 在同一波长下,物质的浓度越
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