1、第九章 吸光光度法9.1 吸光光度法基本原理9.2 分光光度计及吸收光谱9.3 显色反应及影响因素9.4 光度分析法的设计9.5 吸光光度法的误差9.6 吸光光度法的应用,化学分析与仪器分析方法比较,化学分析：常量组分(1%), Er 0.1%0.2% 依据化学反应, 使用玻璃仪器,准确度高,仪器分析：微量组分(105：超高灵敏； =(610）104 ：高灵敏； 2104 ：不灵敏。（6）在数值上等于浓度为1mol/L、液层厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度。,对同一种待测物质，不同的显色反应具有不同的 ，表明具有不同的灵敏度。,例 分光光度法测铜,铜试剂法测 Cu, 426 = 1.2
2、8 104 L.mol-1.cm-1,双硫腙法测 Cu, 495 = 1.58 105 L.mol-1.cm-1, 越大, 灵敏度越高: 105为高灵敏度。,b. 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。,氯磺酚S测定钢中的铌 50ml容量瓶中有Nb30g，用2cm比色池，在650nm测定光吸收，A0.43，求S. (Nb原子量92.91)。,根据A=bc，求,吸光度的加和性,A1 = e1bc1A2 = e2bc2A = e1bc1+ e2bc2,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
3、,在某一波长，溶液中含有对该波长的光产生吸收的多种物质，那么溶液的总吸光度等于溶液中各个吸光物质的吸光度之和,A = A1 + A2 + +An,光源,单色器,吸收池,检测器,显示,I0,It,参比,样品,未考虑吸收池和溶剂对光子的作用,注意比较,A=lg (I0 / It )lg(1/T),9.2 分光光度计与吸收光谱,1 分光光度计,26,常用光源,光源：发出所需波长范围内的连续光谱，有足够的光强度,稳定。可见光区：钨灯，碘钨灯(3202500nm)紫外区：氢灯，氘灯(180375nm),单色器：将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置。棱镜:玻璃3503200nm, 石英1854000nm
4、光栅:波长范围宽, 色散均匀,分辨性能好, 使用方便吸收池（比色皿）厚度(光程): 0.5, 1, 2, 3, 5cm材质：玻璃比色皿可见光区 石英比色皿可见、紫外光区,检测器 作用：接收透射光，并将光信号转化为电信号 常用检测器： 光电管 光电倍增管 光二极管阵列 CCD(电荷耦合器件检测器)光电管分为红敏和紫敏，阴极表面涂银和氧化铯为红敏，适用6251000 nm波长；阴极表面涂锑和铯为紫敏，适用200625 nm波长,目视比色法比色管,光电比色法光电比色计 光源、滤光片、比色池、硒光 电池、检流计,分光光度法分光光度计,光源,单色器,样品室,检测器,显示,光源在整个紫外光区或可见光谱区可
5、以发射连续光谱，具有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。,可见光区：钨灯作为光源，其辐射波长范围在3202500 nm。 紫外区：氢、氘灯。发射185400 nm的连续光谱。,基本组成,将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出一任波长单色光的光学系统。 入射狭缝：光源的光由此进入单色器； 准光装置：透镜或返射镜使入射光成为平行光束； 色散元件：将复合光分解成单色光；棱镜或光栅；,聚焦装置：透镜或凹面反射镜，将分光后所得单色光聚焦至出射狭缝； 出射狭缝。,2.单色器,3. 样品室样品室放置各种类型的吸收池（比色皿）和相应的池架附件。吸收池主要有石英池和玻璃池两种。在紫外区须采用石英池
6、，可见区一般用玻璃池。4. 检测器利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信号，常用的有光电池、光电管或光电倍增管。5. 结果显示记录系统检流计、数字显示、微机进行仪器自动控制和结果处理,分光光度计的类型,1.单光束简单，价廉，适于在给定波长处测量吸光度或透光度，一般不能作全波段光谱扫描，要求光源和检测器具有很高的稳定性。2.双光束自动记录，快速全波段扫描。可消除光源不稳定、检测器灵敏度变化等因素的影响，特别适合于结构分析。仪器复杂，价格较高。3.双波长将不同波长的两束单色光(1、2) 快速交替通过同一吸收池而后到达检测器。产生交流信号。无需参比池。=12nm。两波长同时扫描即可获得导数光
7、谱。,分光光度计的类型,1.单光束简单，价廉，适于在给定波长处测量吸光度或透光度，一般不能作全波段光谱扫描，要求光源和检测器具有很高的稳定性。2.双光束自动记录，快速全波段扫描。可消除光源不稳定、检测器灵敏度变化等因素的影响，特别适合于结构分析。仪器复杂，价格较高。3.双波长将不同波长的两束单色光(1、2) 快速交替通过同一吸收池而后到达检测器。产生交流信号。无需参比池。=12nm。两波长同时扫描即可获得导数光谱。,紫外-可见分光光度计,吸收光谱曲线：物质在不同波长下吸收光的强度大小Al关系最大吸收波长 lmax：光吸收最大处的波长,2 吸收光谱,lmax,对比度(l):络合物最大吸收波长(l
8、MRmax)与试剂最大吸收波(lRmax)之差,l,吸收光谱曲线(curve of absorption spectrum ）： 通过测量某种物质对不同波长单色光的吸光度， 然后以波长为横坐标，吸光度为纵坐标 所绘出的曲线。用途： 可清楚描述物质对光的吸收情况。可查找出最大吸收波长(lmax )，用于分光光度测定。特点：光吸收曲线的形状和lmax 不随有色化合物溶液浓度的改变而改变。,300,400,500,600,700,/nm,350,525 545,Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱,350,Cr2O72-,MnO4-,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
9、最大处对应的波长称为最大吸收波长max。（2）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似max不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和max则不同。,（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）不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A 有差异，在max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max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。,本节要点：单色光、复合光、互补色光光的加合性与多组分测定朗伯-比尔定律的内涵摩尔吸光系数与吸光系数分光光度计的类型分光光度计的结构组成及其功能吸收光谱曲线的绘制及其表达的信息,
