分析化学分光光度法ppt课件

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分光光度法 分析化学课件.ppt

分光光度法 分析化学课件.ppt

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。

《分析化学》——红外分光光度法课件

《分析化学》——红外分光光度法课件

υ
C=O
非极性烃类溶剂 1727 CCl4 1720 CHCl3 1705 结论:溶剂极性增大,极性基团伸缩频率↘。 (极性基团与溶剂间形成氢键)
3、特征区与指纹区
⑴特征区:4000~1250cm-1 特点:峰较少,易辨认。νX-H,νX=Y, νX≡Y ⑵指纹区:1250~200cm-1(8.0~50μm) 特点:峰较密,nX-Y, β, γ • • 分析取代基位置(如取代苯)。 分析立体异构(如顺、反取代)。
由基态跃迁到第一激发态,产生的吸收峰 ---
基频峰
2.2 振动形式
振动类型 (多原子分子)
(亚甲基: AX2 )
振动形式分为伸缩振动与弯曲振动两大类
1. 伸缩振动

沿键长方向
νs
νas
2. 弯曲振动
垂直键长方向
ω γ
τ
δ β
ρ
3. 振动自由度:
基本振动的数目 (独立振动数)
振动自由度: 3N-6(非线性分子,H2O)

原子电负性: C-O、 C-X > C-C 分子对称性 对称性强 m ↓ 谱带强度 ↓
(1)两原子电负性差值大,Δμ大,峰强。 乙酸丙烯酯 ΔμC=O>ΔμC=C CH3-C-OCH2-CH=CH2 1745cm-1 1650cm-1
(2)与分子对称性有关: 如:三氯乙烯 四氯乙烯 有υC=C 无υC=C
'
键常数 K,mD/Å 5 10 15
基团振动波数,cm-1 1190 1690 2060
2、影响因素 — 吸收峰位置
化学键的振动频率不仅与其性质有关,还受 分子的内部结构和外部因素影响; 相同基团的特征吸收不一定相同
(1)内部因素

分析化学紫外可见光分光光法PPT教案

分析化学紫外可见光分光光法PPT教案
➢ 按析作方用结法果不同分 原子光谱→线状光谱
分子光谱→带状光谱
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10
(2) 非光谱法:
利用物质与电磁辐射的相互 作用,测定电磁辐射的反射、 折射、干涉、衍射和偏振等
(3) 基光谱本法性与质非光变谱化法的的区分别析:方法 ➢分原光法类子谱、吸法:收:χ折/内射发部射射线能光级法衍谱发法、射生:原变法旋子化光外(波层法长电改、子变能)比级跃浊迁
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8
•光学光谱区
远紫外 近紫外 可见 近红外 中红外 远红外
(真空紫外)
10nm~ 200nm
中层电子
200nm ~380nm
价电子
380nm 780 nm ~ 780nm ~ 2.5 m
价电子
分子振动
2.5 m ~ 50 m
分子振动
50 m ~300 m
分子转动
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分子吸收/发射光谱法:分子外层电子能级跃迁 ➢ 非光谱法:内部能级不发生变化仅测定电磁辐
射性质改变(波长不变)
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11
二。吸光光度法
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。
1。 特点
灵敏度高:测定下限可达10-5~10-6mol/L, 10-4%~10-5%
A=k2c
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21
3。朗伯-比尔定律
A=k b c
A— 吸光度 b— 介质厚度 c— 浓度 K— 吸光系数
1) T-透光率
T = It I0
A = lg (I0/It) = lg(1/T) = k b c
T = 10-kbc = 10-A
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分光光度法专业知识课件

分光光度法专业知识课件

E1’ molecular vibration E1’’ molecular rotation E0 Ground level
互补(色)光
complementary colors
第一节 分光光度法 基本原理
若溶液选择性地吸收了某种颜色旳光, 则溶液呈吸收光旳互补色。
二.物质旳吸收光谱
用不同波长旳单色光依次
① c 一定, A∝b Lambert ② b 一定, A∝c Beer
A =εbc
三、Lambert-Beer定律
A =bc
溶液厚度b, 单位:cm
浓度c,单位molL-1
摩尔吸光系数,单位Lmol -1cm-1
若用质量浓度替代c
A = ab
质量浓度 , 单位: gL-1
质量吸光系数a, 单位: Lg -1cm-1
常用参比溶液
成份 溶剂 显色剂
溶剂空白 √ ×
试样
×
其他 合用范 围
× 显色剂、试 样均无吸收
试剂空白 √ √ 试样空白 √ ×
×
√ 试样无吸收 显色剂有吸


√ 显色剂无吸 收,试样有
吸收
第四节
提升测量敏捷度和精确度旳措施 自学 要点看: 分光光度法旳误差起源 显色剂旳选择 测定条件旳选择
本章小结
As,在相同条件下测出试样溶液旳吸光度 Ax,则试样溶液浓度cs可按下式求得:
Ax /As= cx / cs cx = cs Ax /As
参比(空白)溶液 blank
I 参比溶液旳作用:扣除一切不起源于 目旳产物旳光吸收。
如:消除吸收池、溶剂、试剂、干扰物旳影响。
常用参比溶液:
①溶剂空白 ②试剂空白 ③试样空白

分光光度分析法-PPT可编辑全文

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


橙 白光 青蓝


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。
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• (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;

分光光度法ppt课件

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A
0.7 0.2
3.显色剂
显色剂的选择
• 灵敏度高,ε值大于104 • 选择性好 • 有色物组成确定且稳定 • 显色剂在测定波长处无明显吸收 显色条件的选择 •酸度 •显色剂用量
•显色时间和温度
(1)溶液的酸度 M+HR===MR+H+
* 影响显色剂的平衡浓度和颜色 * 影响被测金属离子的存在状态 * 影响络合物的组成 * pH与吸光度关系曲线确定pH范围。
B
电子能级
转动能级
振动能级
A
分子中电子能级、振动能级和转动能级示意图
由于光子的能量也是量子化的,所以 分子对光的吸收也是量子化的,即分 子只选择吸收能量与其能级间隔一致 的光子而不是对各种能量的光子普遍 吸收。
分子吸收光能后引起运动状态的变化称 为跃迁,跃迁产生吸收光谱
以吸收光强度为纵坐标,以波长为横 坐标作图,所得曲线即吸收光谱曲线
解:Cd的原子量为112.4,则
140×10-6
C Cd2+ = 112.4
=1.24×10-6mol·L-
A=εbc
ε =A/bc
0.220
ε=
=8.87×104 L·mol-1cm-1
2×1.24×10-6
朗伯-比尔定律的适用条件
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)
λ
电磁波谱
Hale Waihona Puke 二、物质对光的选择性吸收溶液呈现不同的颜色是由于它对不同 波长的光具有选择性吸收而引起的.用 白光照射某有色溶液,呈现出的是透射 光颜色.吸收的色光和透过光称为互补 色光.

分光光度法 PPT

分光光度法 PPT
可见光区:钨灯,碘钨灯(320 ~ 2500 nm) 紫外区:氢灯,氘灯(180 ~ 375 nm)
(2). 单色器(monochromator):将光源发出的连
续光谱分解为单色光的装置。
棱镜 光栅
玻璃350 ~ 3200 nm, 石英185 ~ 4000 nm
26
(3).吸收池(cell):用于盛待测液及参比溶液 玻璃 — 能吸收UV光,仅适用于可见光区
(3) 操作简便快速,仪器设备简单。 (4) 应用广泛:几乎所有的无机离子和有机化合物都 可直接或间接地用吸光光度法进行测定。
6
物质对光的选择性吸收 (1).光的基本性质
电磁辐射按波长顺序排列,称电磁波谱。 远紫外 近紫外 可见
(真空紫外)
近红外 中红外 远红外
10nm~ 200nm
200nm ~400nm
42
c
0.434T c T lg T
若透光度刻度的读数的绝对误差为∆T=1%,用不同的T 代入上式,可得相应浓度测量的相对误差∆c/c,作图。
10
c
c
(%)6
4 2
8
0.368
0
0.2 0.4 0.6
0.8 1.0 T
由图可见: 1、T = 36.8%(A =0.4343),相对误差最小。 2、T在20%~65%(A=0.2~0.7)范围,相对误 差较小。 为了减小浓度的相对误差,提高测定的准 确度,一般应控制溶液吸光度A在最适宜读数 范围1.0~0.15。
17
入射光 I0
透射光 It
①. 朗伯定律(Lambert’s law)
A=lg(I0 /It )=Kb
②. 比尔定律(Beer’s law)
A=lg(I0 /I t )=Kc

《分光光度测定方法》PPT课件_OK

《分光光度测定方法》PPT课件_OK
ΔA =Aλ2 -Aλ1 = (ελ2 -ελ1)b c 两波长处测得的吸光度差值ΔA与待测组分浓度成正比。ελ1和ελ2分 别表示待测组分在λ1和λ2处的摩尔吸光系数。
4
关键问题:
测量波长λ2和参比波长λ1的选择与组合 以两组分x和y的双波长法测定为例: 设:x为待测组分,y为干扰组分,二者的吸光度差分别为: ΔAx和ΔAy,则该体系的总吸光度差ΔAx+y为:
组分。
⑵在选定的两个波长λ1和λ2处待
测组分的吸光度应具有足够大的 差值。
可采用作图法选择符合上述 两个条件的波长组合。
6
Aλ1=εaλ1bCa +εbλ1bCb Aλ2=εaλ2bCa +εbλ2bCb
2
二、示差分光光度法
普通分光光度法一般只适于测定微量组分,当待测组分含量较
高时,将产生较大的误差,可需采用示差法,即提高入射光强度
,并采用浓度稍低于待测溶液浓度的标准溶液作参比溶液。
设:待测溶液浓度为cx,标准溶液浓度为cs(cs < cx)。则: Ax = εb cx As = εb cs ΔA=Ax -As =εb(cx - cs )=εbΔc
第三节 分光光度测定方法
一、普通分光光度法 二、示差分光光度法 三、双波长分光光度法
1
一、普通分光光度法
1.单组分的测定
通常采用 A-C 标准曲线法定量测定。
2.多组分的同时测定
⑴若各组分的吸收曲线互不重叠,则可在各自最大吸收波长处 分别进行测定。这本质上与单组分测定没有区别。
⑵若各组分的吸收曲线互有重叠,则可 根据吸光度的加合性求解联立方程组得 出各组分的含量。
ΔAx+y = ΔA x + ΔA y 如何选择波长λ1 、
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6
※二、光吸收的基本定律—朗伯比耳定律a
It I
I0 IaIt I r
b
定义透射比或透光
T It
度为T
I0
9
1.朗伯—比耳定律 A lg I0 Kbc定量基础 I
吸光度A与溶液的透射比的关为系 A lg I0 lg 1 IT
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c.单色器
棱镜:依据不同波长光通过棱镜时折射率不同分光
白光 入射狭缝 准直透镜
λ1
棱镜
λ2
聚焦透镜 出射狭缝
800 600 500
400
19
棱镜是根据光的折射原理而将复合光色散为不 同波长的单色光,然后再让所需波长的光通过一个 很窄的狭缝照射到吸收池上。它由玻璃或石英制成。 玻璃棱镜用于可见光范围,石英棱镜则在紫外和可 见光范围均可使用。
20
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


21
光栅是根据光的衍射和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。
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c.比色皿 也称吸收池。
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0.5 cm,1 cm,2 cm,3 cm和5 cm。在可见 光区测量吸光度时使用玻璃吸收池,紫外区则使用 石英吸收池。使用比色皿时应注意保持清洁、透明, 避免磨损透光面。
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d.检测器
检测器的作用是接受从比色皿发出的透射光并转 换成电信号进行测量。分为光电管和光电倍增管。
光电管是一个真空或充有少量惰性气体的二极管。 阴极是金属做成的半圆筒,内侧涂有光敏物质,阳极 为一金属丝。光电管依其对光敏感的波长范围不同分 为红敏和紫敏两种。红敏光电管是在阴极表面涂银和 氧化铯,适用波长范围为625—1 000nm;紫敏光电 管是阴极表面涂锑和铯,适用波长范围为200— 625nm。
第十章 分光光度法
本章要点
朗伯—比耳定律 一般光度计的构造 吸光光度法进行定量分析的方法
1
10.1 物质对光的选择性吸收和光吸收基本定律
一、物质对光的选择性吸收 1.光的基本性质 光是一种电磁波 光具有两象性
c Eh hc/
2
电磁波谱范围表
光谱名称 波长范围
宇宙线 Y 射线
10-5nm 10-3nm
0.0013 μ g cm 2
14
※ 10.2.分光光度计及吸收光谱
一、分光光度计
光源
单色器
样品池
检测器
读出系统
15
721分光光度计
16
17
分光光度计的主要部件
a.光源 (钨灯、氢灯)通常用6~12 V钨丝灯作可 见光区的光源,发出的连续光谱在360—800nm范围 内。光源应该稳定,即要求电源电压保持稳定。为 此,通常在仪器内同时配有电源稳压器。 b.单色器 单色器的作用是将光源发出的连续光谱 分解为单色光的装置。分为棱镜和光栅。
X 射线 0.1~10nm
跃迁类型 核跃迁
K 和 L 层电子
分析方法
Y 射线光谱法 X 射线光谱法
远紫外线 10~200nm 中层电子
真空紫外光谱法
近紫外线 200~400nm 价电子
可 见 光 400~750nm
紫外光谱法 可见光度法
近红外光 0.75~2.5μ m 中红外光 2.5~5.0μ m
• 物质的颜色是因物质对不同波长的光具有选择性吸 收作用而产生,物质的颜色与吸收光的颜色互为互 补色。
• 互补色光:可以合成白光的两种对应颜色的光称为 互补色光。将它们按一定比例混合,可得到白光。
5
溶液的光吸收曲线
最大吸收波长 max
吸 收 强 度
max
/ nm
KMnO4溶液的max=525nm
尔吸光系数及桑德尔灵敏度S。
13
[Cd 2 ] 140 10 6 1.25 10 6 mol L1 112 .41
A bc 0.22


0.22 2 1.25 10 6
8.8 10 4 L mol 1 cm 1
S

M

112 .41 8.8 10 4
另:当溶液中存在多种吸光物质,且对同一波长的 单色光均有吸收,溶液的总吸光度等于各吸光物质 的吸光度之和。
10
2.吸光系数、摩尔吸光系数与桑德尔灵敏度
① 吸光系数 a
A=Kbc
A = abc c - g.L-1; b-cm; a 称为吸光系数
②摩尔吸光系数 A=bc
c -mol.L-1; b-cm; 称为摩尔吸光系数
11
③桑德尔灵敏度 S
桑德尔灵敏度 S就是规定仪器的检测极限为 A = 0.001时,单位截面积光程所能检测出来的吸光物质的
最低含量,以 μ g.cm-2 表示。S与 的关系如下:
SM

12
例1.已知含Cd 2+浓度为140g.L-1 的溶液,用双 硫腙法测定镉,液层厚度为2cm, 在 max=520nm处测定的吸光度为0.22,计算摩
24
光电倍增管是由光电管改进而成的,管中有若 干个称为倍增极的附加电极。因此,可使光激发的 电流得以放大,一个光子约产生106~107个电子。它 的灵敏度比光电管高200多倍。适用波长范围为 160~700 nm。光电倍增管在现代的分光光度计中被 广泛采用。
e.显示装置
显示装置的作用是把放大的信号以吸光度A或透 光率T的方式显示或记录下来。分光光度计常用的显 示装置是检流计、微安表、数字显示记录仪。
25
二、分子吸收光谱----可见光吸收光谱
物质对光的吸收引起电子能级的跃迁,在电子能级跃 迁的同时,不可避免地伴随分子振动和转动能级的变化。 由电子能级跃迁而产生吸收光谱,位于紫外及可见光部分 (200-800nm),称为紫外光谱和可见光谱。
分子振动
近红外光度法 中红外光度法
远红外光 5.0~1000μ m 分子转动和低位振动 远红外光度法
微 波 0.1~ 100cm 分子转动
微波光谱法
无线电波 1~1000m 自旋方向
核磁共振光谱法
3
2.物质吸收光的特性 可见光:400-750nm 白光是一种复合光。 同一波长的光称为单色光。
4
物质颜色和吸收颜色的关系
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