光度分析好讲稿.ppt
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1、光度分析好第一页,讲稿共四十五页哦光谱与能量的关系光谱与能量的关系第二页,讲稿共四十五页哦单色光单色光,复合光复合光 单色光单色光 复合光复合光单一波长的光单一波长的光单一波长的光单一波长的光由不同波长的光组合而成的光由不同波长的光组合而成的光由不同波长的光组合而成的光由不同波长的光组合而成的光白光白光青蓝青蓝青青绿绿黄黄橙橙红红紫紫蓝蓝互补色互补色第三页,讲稿共四十五页哦基于被测物质的分子基于被测物质的分子对光具有选择性吸收对光具有选择性吸收的特性而建立起来的分析方的特性而建立起来的分析方法法,叫叫吸光光度法吸光光度法.包括:包括:比色法:比色法:通过比较有色溶液颜色深浅通过比较有色溶液颜色
2、深浅 分光光度法:分光光度法:根据物质对一定波长的光的吸收程度根据物质对一定波长的光的吸收程度 真空紫外光度法:真空紫外光度法:10200 nm(远紫外光)远紫外光)紫外吸光光度法:紫外吸光光度法:200 400 nm(近紫外区)近紫外区)可见吸光光度法:可见吸光光度法:400 750 nm 红外光度法:红外光度法:2.5 1000 m 依据物质对不同波长范围光的吸收主要有:依据物质对不同波长范围光的吸收主要有:一、吸光光度法一、吸光光度法第四页,讲稿共四十五页哦二、吸光分析基本定律二、吸光分析基本定律1.朗伯朗伯-比尔定律比尔定律(Lambert-Beer law)当一束平行单色光通过任何均
3、匀、非散射的固体、液体或当一束平行单色光通过任何均匀、非散射的固体、液体或气体介质时,一部分被吸收,一部分透过介质,一部分被器皿气体介质时,一部分被吸收,一部分透过介质,一部分被器皿的表面反射。如图所示,设人射光强度为的表面反射。如图所示,设人射光强度为II0 0,吸收光强度为,吸收光强度为I Ia a,透过光强度为,透过光强度为I It t,反射光强度为,反射光强度为I Ir r。吸收光吸收光透射光透射光互补互补吸收黄色光吸收黄色光吸收黄色光吸收黄色光第五页,讲稿共四十五页哦 物质的颜色物质的颜色物质的颜色物质的颜色是由于物质对不同波是由于物质对不同波长的光具有选择性的吸收作用而长的光具有选
4、择性的吸收作用而产生的,产生的,物质的颜色由透过光物质的颜色由透过光物质的颜色由透过光物质的颜色由透过光的波长决定的波长决定的波长决定的波长决定。例:例:硫酸铜硫酸铜溶液吸收白光中的黄色光而呈蓝色;溶液吸收白光中的黄色光而呈蓝色;高锰酸钾高锰酸钾溶液因吸白光中的绿色光而呈紫色。溶液因吸白光中的绿色光而呈紫色。如果两种适当颜色的光按一定的强度比例混合可以得白如果两种适当颜色的光按一定的强度比例混合可以得白光,这两种光就叫光,这两种光就叫互为补色光互为补色光互为补色光互为补色光。物质呈现的颜色和吸收的光颜物质呈现的颜色和吸收的光颜色之间是互补关系。色之间是互补关系。第六页,讲稿共四十五页哦 吸收曲
5、线:吸收曲线:测定某种物质对不同波长单色光的吸收程度,测定某种物质对不同波长单色光的吸收程度,以以波长波长为横坐标,为横坐标,吸光度吸光度为纵坐标作图。为纵坐标作图。KMnO4 的吸收光谱图的吸收光谱图最大吸收波长,最大吸收波长,max定量分析的基础定量分析的基础:某一波长下测:某一波长下测得的吸光度与物质浓度关系的有关得的吸光度与物质浓度关系的有关第七页,讲稿共四十五页哦三、三、光吸收基本定律光吸收基本定律:Lambert-Beer定律定律 a-吸光系数吸光系数-摩尔吸光系数,摩尔吸光系数,mol/L b-吸光液层的厚度吸光液层的厚度(光程光程),cm c-吸光物质的浓度,吸光物质的浓度,g
6、/L,T-透光度,透光度,%或小数或小数 当一束平行单色光通过均匀、透明的吸光介质时,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其吸光度与吸光质点的浓度和吸收层厚度的乘积成正比。成正比。.A=lg1/T第八页,讲稿共四十五页哦例例1 浓度为浓度为25.0g/50mL的的Cu2+溶液,用双环已酮草酰二腙分溶液,用双环已酮草酰二腙分光光度法测定,于波长光光度法测定,于波长600nm处,用处,用2.0cm比色皿测得比色皿测得T=50.1%,求吸光系数,求吸光系数a和摩尔吸光系数和摩尔吸光系数。已知。已知M(Cu)=64.0。解解 已知已知T=0.501,则
7、,则A=lgT=0.300,b=2.0cm,则根据朗伯则根据朗伯比尔定律比尔定律 A=abc,而而=Ma=64.0gmol-13.00102 Lg-1cm-1=1.92104(Lmol-1cm-1)第九页,讲稿共四十五页哦解解:由由A=-lgT=abc可得可得 T=10-abc 当当b1=1cm时,时,T1=10-ac=T 当当b2=2cm时,时,T2=10-2ac=T2例例2 某有色溶液,当用某有色溶液,当用1cm比色皿时,其透光度为比色皿时,其透光度为T,若改用若改用2cm比色皿,则透光度应为多少?比色皿,则透光度应为多少?第十页,讲稿共四十五页哦安络血的相对摩尔质量为安络血的相对摩尔质量
8、为236,将其配成,将其配成100 mL含安络血含安络血 0.4300 mg的溶液,盛于的溶液,盛于1 cm吸收池中,在吸收池中,在max55 nm处测得处测得A值为值为0.483,试求安络血的和,试求安络血的和值。值。解:由解:由第十一页,讲稿共四十五页哦 称取称取维维生素生素C 0.0500 g溶于溶于100 mL的的5 mol/L硫酸溶液中,准确量硫酸溶液中,准确量取此溶液取此溶液2.00 mL稀解:稀解:释释至至100 mL,取此溶液于,取此溶液于1 cm吸收池中,吸收池中,在在max245 nm处测处测得得A值为值为0.498。求。求样样品中品中维维生素生素C 的百分的百分质质量分数
9、。(量分数。(mL/gcm)解:由解:由维生素维生素C 的百分质量分数的百分质量分数第十二页,讲稿共四十五页哦摩尔吸光系数摩尔吸光系数的讨论的讨论摩尔吸光系数摩尔吸光系数(Lmol-1cm-1)在数值上等于浓度为在数值上等于浓度为1 mol/L,液层液层厚度为厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度时该溶液在某一波长下的吸光度,吸收物质在一定波长和溶剂条件下的吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数特征常数在温度和波长等条件一定时,在温度和波长等条件一定时,仅与吸收物质本身的性质有关,仅与吸收物质本身的性质有关,与待测物浓度无关;与待测物浓度无关;同一吸光物质在不同波长下的同一吸光物质在不同波
10、长下的值是不同的。在最大吸收波长值是不同的。在最大吸收波长max处处的摩尔吸光系数,以的摩尔吸光系数,以max表示表示 表明了该表明了该吸收物质最大限度的吸光能力吸收物质最大限度的吸光能力,也反映了光度法,也反映了光度法测定该物质可能达到的最大灵敏度。测定该物质可能达到的最大灵敏度。第十三页,讲稿共四十五页哦4.4.吸光光度法的灵敏度的表示方法吸光光度法的灵敏度的表示方法 105 超超高灵敏度高灵敏度 =(610)104 高灵敏高灵敏 =(26)104 中等灵敏度中等灵敏度;10104 4*选择性好选择性好*显色剂在测定波长处无明显吸收。显色剂在测定波长处无明显吸收。对照性好对照性好,maxm
11、ax60 nm.60 nm.*反应生成的有色化合物反应生成的有色化合物组成恒定,稳定组成恒定,稳定。*显色条件易于控制,显色条件易于控制,重现性好重现性好。第十六页,讲稿共四十五页哦3.显色条件的确定显色条件的确定c(R)c(R)c(R)(1)显色剂用量显色剂用量 Mo(SCN)32+浅红浅红Mo(SCN)5 橙红橙红Mo(SCN)6-浅红浅红Fe(SCN)n3-n选择曲线变化平坦处。选择曲线变化平坦处。第十七页,讲稿共四十五页哦(2)显色反应酸度显色反应酸度 OHOH-酸度的影响酸度的影响副反应副反应副反应副反应M +nR =MRnM +nR =MRnHH+存在型体的变化存在型体的变化存在型
12、体的变化存在型体的变化RH =R-+H+生成不同配比的络合物生成不同配比的络合物生成不同配比的络合物生成不同配比的络合物例,磺基水杨酸例,磺基水杨酸例,磺基水杨酸例,磺基水杨酸(ssal)Fe ssal)Fe 3+3+pH=2 3FeR紫红色紫红色pH=4 7FeR2橙色橙色pH=8 10FeR3黄色黄色 pH12 Fe(OH)3 沉淀第十八页,讲稿共四十五页哦pH1pHpH2选择曲线中吸光度较大且恒选择曲线中吸光度较大且恒定的平坦区定的平坦区ApH邻二氮菲亚铁反应完全度与邻二氮菲亚铁反应完全度与pH的关系的关系 2+eFFNN3e2+3FFNN3e2+3桔红色桔红色桔红色桔红色 maxmax
13、pH38(柠檬酸盐介质)为适宜的酸度范围为适宜的酸度范围第十九页,讲稿共四十五页哦2550t/minA(3)显色温度及显色时间显色温度及显色时间 另外,还有介质条件、有机溶剂、表面活性剂等另外,还有介质条件、有机溶剂、表面活性剂等.一般尽量采用水相测定一般尽量采用水相测定第二十页,讲稿共四十五页哦3.参比溶液的选择参比溶液的选择试液无吸收试液无吸收试液无吸收试液无吸收,显色剂无吸收显色剂无吸收显色剂无吸收显色剂无吸收试液有吸收试液有吸收试液有吸收试液有吸收,显色剂无吸收显色剂无吸收显色剂无吸收显色剂无吸收试液无吸收试液无吸收试液无吸收试液无吸收,显色剂有吸收显色剂有吸收显色剂有吸收显色剂有吸收
14、试液有吸收试液有吸收试液有吸收试液有吸收,显色剂有吸收显色剂有吸收显色剂有吸收显色剂有吸收参比液的选择方法参比液的选择方法溶剂溶剂溶剂溶剂作参比作参比作参比作参比试液空白试液空白试液空白试液空白(不加显色剂不加显色剂)作参比作参比作参比作参比试剂空白试剂空白试剂空白试剂空白 (不加试样溶液不加试样溶液)作参比作参比作参比作参比加掩蔽剂加掩蔽剂加掩蔽剂加掩蔽剂(M)(M)后的试液作参比后的试液作参比后的试液作参比后的试液作参比第二十一页,讲稿共四十五页哦1086420204060800.70.40.20.1AT%Er(36.8)0.434浓度测浓度测量的相量的相对误差对误差与与T(或或A)的关的
15、关系系实际工作中,应控制实际工作中,应控制T在在1070,A在在0.151.0之间之间 (调调c,b,)4.吸光度读数范围的选择:吸光度读数范围的选择:最佳值最佳值最佳读数范围最佳读数范围第二十二页,讲稿共四十五页哦 定定量量分分析析时时,通通常常液液层层厚厚度度是是相相同同的的,按按照照比比尔尔定定律律,浓浓度度与与吸吸光光度度之之间间的的关关系系应应该该是是一一条条通通过过直直角角坐坐标标原原点点的的直直线线。但但在在实实际际工工作作中中,往往会偏离线性而发生弯曲。往往会偏离线性而发生弯曲。五、五、偏离朗伯一比尔定律的原因偏离朗伯一比尔定律的原因 0 1 2 3 4 mg/mLA。*0.8
16、0.60.40.20工作曲线工作曲线第二十三页,讲稿共四十五页哦 标准曲线法测定未知溶液的浓度标准曲线法测定未知溶液的浓度时,发现:标准曲线常发生弯曲(尤时,发现:标准曲线常发生弯曲(尤其当溶液浓度较高时),这种现象称其当溶液浓度较高时),这种现象称为对朗伯为对朗伯 比耳定律的偏离。比耳定律的偏离。引起这种偏离的因素(两大类):引起这种偏离的因素(两大类):(1 1)物理性因素,即仪器的非理想)物理性因素,即仪器的非理想引起的;引起的;(2 2)化学性因素。)化学性因素。第二十四页,讲稿共四十五页哦 单色光不纯,导致负偏差。单色光不纯,导致负偏差。散射光的影响,胶体、乳浊液或悬浊液由于散射散射
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