第二章 紫外-可見(jiàn)分光光度法

1、第第2 2章章 紫紫外外- -可見(jiàn)可見(jiàn)分光光度法分光光度法 吸光光度法基本原理 光度計(jì)及其基本部件 顯色反應(yīng)及顯色條件的選擇 吸光度測(cè)量條件的選擇3.1 概 述吸光光度法吸光光度法 基于物質(zhì)對(duì)光的基于物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收選擇性吸收的分析方法的分析方法 比色法比色法 比較有色溶液對(duì)溶液透過(guò)光的強(qiáng)度 可見(jiàn)可見(jiàn)分光光度法分光光度法 紫外分光光度法紫外分光光度法 CuSO4溶液KMnO4溶液為什么這些溶液呈現(xiàn)不同的顏色？Fe3SCNFe(SCN)2比較有色溶液對(duì)某一波長(zhǎng)光的吸收 物質(zhì)顏色與吸收光顏色的互補(bǔ)關(guān)系 /nm/nm吸收光吸收光顏色顏色400-450400-450紫黃綠450-480450-48

2、0藍(lán)藍(lán)黃黃480-490480-490綠藍(lán)綠藍(lán)橙橙490-500490-500藍(lán)綠藍(lán)綠紅紅500-560500-560綠綠紅紫紅紫560-580560-580黃綠黃綠紫紫580-610580-610黃黃藍(lán)藍(lán)610-650610-650橙橙綠藍(lán)綠藍(lán)650-760650-760紅紅藍(lán)綠藍(lán)綠 當(dāng)當(dāng)200400 nm:（近）紫外區(qū)，紫外分（吸）光光度（近）紫外區(qū)，紫外分（吸）光光度法法 400750 nm: 可見(jiàn)光可見(jiàn)光區(qū)，可見(jiàn)分（吸）光光度區(qū)，可見(jiàn)分（吸）光光度法法電磁輻射波動(dòng)性 周期T 頻率 波長(zhǎng) 波數(shù) 傳播速度c=光的波粒二象性不同波長(zhǎng)的光具有不同的能量波長(zhǎng)愈長(zhǎng)，光的能量愈低；反之，則愈高粒子性

3、 E=h=hc/3.2 分子光譜概述在分子內(nèi)部除了電子運(yùn)動(dòng)外，還存在核間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即核的振動(dòng)和分子繞著重心的轉(zhuǎn)動(dòng)。多數(shù)分子多數(shù)分子相應(yīng)波長(zhǎng)相應(yīng)波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)光區(qū)對(duì)應(yīng)光區(qū)E電120 eV60 1250 nm紫外或可紫外或可見(jiàn)光區(qū)內(nèi)見(jiàn)光區(qū)內(nèi)E振0.051 eV25 1.25 紅外紅外E轉(zhuǎn)小于0.05 eV1.25 cm 25 遠(yuǎn)紅外遠(yuǎn)紅外 E E電電 E E振振 E E轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 紅外光-分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷；可應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)的研究 物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光具有不同的吸收能力，物質(zhì)也只能選擇性地吸收那些能量相當(dāng)于該分子內(nèi)部三種能量總合E的輻射光 由于每種物質(zhì)分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，能級(jí)千差萬(wàn)別，決定了它們對(duì)不同波長(zhǎng)光

4、線的選擇性吸收物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收分子分子的總能的總能量量E E = =E E電電+E+E振振+E+E轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)吸光度和透光度吸光度和透光度吸收光吸收光 反反射光射光 透透射光射光 I0 = Ia + It + Ir入射光入射光 透光透光度度T 光透過(guò)的程度入射光入射光 I0透射光透射光 It0IITt 吸光度吸光度 A 物質(zhì)分子對(duì)光的吸收程度T 取值為0.0 % 100.0 %光全部吸收時(shí) 光全部透射時(shí)TAlg3.3 Lamber-Beer定律定律ItbLamber定律AbAbA AccBeer定律Lamber-BeerLamber-Beer定律：定律：當(dāng)一束平行單色光通過(guò)單一均勻的、非散射的吸光

5、物質(zhì)溶液時(shí)，溶液的吸光度與溶液的濃度以及液層厚度的乘積成正比。 A=kbc根據(jù)量子化理論量子化理論: :Lamber-Beer定律的推導(dǎo)定律的推導(dǎo)E=h吸收過(guò)程就是光子被吸光質(zhì)點(diǎn)(分子或離子)所俘獲，結(jié)果使吸光質(zhì)點(diǎn)能量增加而處于激發(fā)狀態(tài)；俘獲光子的幾率與其面積有關(guān)如圖所示，假設(shè)有一束強(qiáng)度為I0的單色平行光，垂直通過(guò)一橫面積為s的均勻介質(zhì)。l 當(dāng)光強(qiáng)度為Ix的單色光通過(guò)吸收層(db)后，光強(qiáng)度減弱了dIx，則厚度為db的吸收層對(duì)光的吸收率為-dIx/Ixl由于db為無(wú)限小，所以截面積上所有吸光質(zhì)點(diǎn)所占的面積之和(ds)與橫截面積(s)之比(ds/s)可視為該截面積上光子被吸收的幾率，即： -dI

6、x/Ix=ds/sl如果進(jìn)一步在吸收介質(zhì)里含有m種吸光質(zhì)點(diǎn)，且它們之間沒(méi)有相互作用，設(shè)ai為第i種吸光質(zhì)點(diǎn)對(duì)特定光子的吸收面積，dni為ds中第i種吸光質(zhì)點(diǎn)的數(shù)目，則： 代入上式，得到: 當(dāng)光束通過(guò)厚度為b的吸收層時(shí)，對(duì)上式兩邊積分，得到：1=miiidsadn11=mXiiXidIdsa dnIss11lnm0iitiIa nIs 根據(jù)前述的吸光度A=lg(I0/It)定義，可得到:將式子中截面積s用均勻介質(zhì)的體積V和光程b來(lái)表示， 即：s=V/b代入上式，得到 NA為Avogadro常數(shù)；ni/(NAV)即為第i種質(zhì)點(diǎn)在均勻介質(zhì)中的濃度(ci)；將0.4343NAai合并為常數(shù)k，則：10

7、.4343=miiiAans1=miiiAk b c 11= 0.43430.4343mmiiiiAiAiNbnAanabNVV1=miiiAk b c 總吸光度等于吸收介質(zhì)內(nèi)各種吸光物質(zhì)的吸光度之和，即吸光度具有加和性。這是進(jìn)行多組分光度分析的理論基礎(chǔ)這是進(jìn)行多組分光度分析的理論基礎(chǔ)。A=kbc 如果吸收介質(zhì)內(nèi)只有一種吸光物質(zhì)時(shí)，公式可簡(jiǎn)化為:n1122nnAAAAbc bc bc12總比例常數(shù)的表示形式比例常數(shù)的表示形式A=abcA：吸光度，描述溶液對(duì)光的吸收程度，無(wú)單位b：液層厚度(光程長(zhǎng)度)，單位cmc：溶液的質(zhì)量濃度，單位gL-1k：質(zhì)量吸收系數(shù)，單位Lg -1 cm -1 A=kb

8、cA：吸光度，無(wú)單位b：液層厚度，單位cmc：溶液的摩爾濃度，單位molL-1：摩爾吸收系數(shù)，單位Lmol -1 cm -1 A=bc當(dāng)濃度為1 moLL-1，厚度為1 cm時(shí)的溶液，在一定波長(zhǎng)下測(cè)得的吸光度大小。摩爾吸收系數(shù)摩爾吸收系數(shù)物理意義 與物質(zhì)的性質(zhì)、入射光波長(zhǎng)、溫度有關(guān) 越大，方法的靈敏度越高 鋼樣0.500 g溶解后在容量瓶中配成100 mL溶液。分取20.00 mL該溶液于50 mL容量瓶中，其中的Mn2+氧化成MnO4-后，稀釋定容。然后在 = 525 nm處，用b = 2cm的比色皿測(cè)得A = 0.60。已知525=2.3103 Lmol-1cm-1，計(jì)算鋼樣中Mn的質(zhì)量分

9、數(shù)()。 Lamber-Beer定律定律的相關(guān)計(jì)算的相關(guān)計(jì)算解：解： 試樣中錳的質(zhì)量 m=1.310-40.05554.94= 17.8510-4 g417.85 10100%0.36%0.5000.500Mnmw4130.601.3 102.3 102Acmol Lb3.4 3.4 光譜曲線表示方法光譜曲線表示方法波長(zhǎng)吸光度吸收曲線標(biāo)準(zhǔn)曲線最大吸收波長(zhǎng)max定性分析定量分析 AA)(maxA吸收曲線描述了物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收能力大小，反映了物質(zhì)分子能級(jí)的變化。吸收曲線形狀和max的位置以及吸收強(qiáng)度等與分子的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。因此，利用吸收曲線可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性分析；而在某一波長(zhǎng)下測(cè)得的吸光度與

10、物質(zhì)濃度的工作曲線可對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定量分析。 不同物質(zhì)其吸收曲線的形狀和max各不相同。 不同濃度的同一物質(zhì)， max不變，在吸收峰及附近處的吸光度隨濃度增加而增大。吸收曲線討論吸收曲線討論3.53.5 吸光度的測(cè)量吸光度的測(cè)量吸光度A的測(cè)量不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置工作曲線(標(biāo)準(zhǔn)曲線)A=bc光吸收光吸收定律發(fā)生定律發(fā)生偏離偏離 關(guān)于曲線不過(guò)原點(diǎn)的原因 溶液中除了吸光物質(zhì)吸收入射光以外，含有的其它試劑或離子也可能吸收入射光；另外，在測(cè)定過(guò)程中，部分光被器皿表面反射而會(huì)造成損失。 克服方法通常將試液和空白液分別置于相同材料和厚度的比色皿中，此空白液即稱(chēng)為參比溶液。調(diào)節(jié)儀器，使參比溶液的A=0，然后再測(cè)

11、定其它溶液的A值。 物理性因素儀器的非理想性光吸收光吸收定律發(fā)生偏離的定律發(fā)生偏離的原因原因1 1 非單色光引起的偏離 L-B定律適用于單色光，而分光光度計(jì)只能獲得近乎單色的狹窄光帶。由于物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收程度不同，結(jié)果導(dǎo)致曲線負(fù)偏離。A實(shí) = lg(I0+I0)/(It+It) = lg(It10bc+It10bc)/(It+It) = lg10bcIt+It10(-)bc/(It+It) = bc+lgIt+It10(-)bc/(It+It) = A理+A 由于，所以A為負(fù)值；A實(shí)A理，產(chǎn)生負(fù)偏。與的差值及濃度c愈大，則負(fù)值A(chǔ)愈大,對(duì)光吸收定律的偏離程度就愈嚴(yán)重。 推導(dǎo)： 設(shè)一束入射光

12、為含有兩個(gè)波長(zhǎng)max、的復(fù)合光，兩個(gè)波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的入射光強(qiáng)度分別為I0和I0，透過(guò)光強(qiáng)度為It和It，總?cè)肷涔鈴?qiáng)度I0總=I0+I0；總透過(guò)光強(qiáng)度It總=It+It；l選擇吸收曲線的max作入射光波長(zhǎng)。 因?yàn)槲涨€峰值頂部曲線較平坦，入射光譜帶內(nèi)各波長(zhǎng)的值相近。選擇max，偏離光吸收定律較小。降低降低由于單色光不純?cè)斐韶?fù)偏的由于單色光不純?cè)斐韶?fù)偏的方法方法 選擇高分辨率儀器，使入射光波長(zhǎng)范圍盡可能窄。 只有當(dāng)干擾物質(zhì)存在并對(duì)待測(cè)物質(zhì)的max產(chǎn)生吸收時(shí)，才選擇沒(méi)干擾的其它波長(zhǎng)作入射光波長(zhǎng)。光吸收光吸收定律發(fā)生偏離的定律發(fā)生偏離的原因原因2 2 雜散光的影響 不包括在入射光帶內(nèi)即不通過(guò)吸收池而直接進(jìn)

13、入檢測(cè)器的非單色光。來(lái)源：a.儀器內(nèi)光學(xué)部件及機(jī)械零件反射和散射的光；b.外界及光源漏進(jìn)檢測(cè)器的光；c.光學(xué)系統(tǒng)有缺陷而引起的不均勻散射等；雜散光一般引起負(fù)偏離。光吸收光吸收定律發(fā)生偏離的定律發(fā)生偏離的原因原因3 3 溶液本身的原因 溶液濃度的變化顯著改變?nèi)芤旱恼凵渎收凵渎蕁校正公式：A=bcn/(n2+2)2 一般在濃度小于0.01 moL/L時(shí)，n基本上為常數(shù)，其影響可忽略不計(jì)，說(shuō)明L-B定律適用于稀溶液。 溶液若為膠體溶液、乳濁液或懸濁液時(shí)，在入射光通過(guò)溶液時(shí)，除一部分被吸光粒子吸收外，還有部分因散射而損失，使透光度減小，A實(shí)。所以往往發(fā)生正偏離。光吸收光吸收定律發(fā)生偏離的定律發(fā)生偏離的

14、原因原因3 3 化學(xué)性因素 吸光物質(zhì)常因離解、締合而形成新化合物或互變異構(gòu)等化學(xué)變化而改變其濃度，導(dǎo)致了偏離。例：222272422稀稀釋釋或或增增大大p pH H值值濃濃縮縮或或減減小小p pH H值值+ +CrOH OCrOH P43 習(xí)題2, 3, 5作業(yè)作業(yè)3.63.6 分光光度法分光光度法原理比較有色溶液(吸光物質(zhì))對(duì)某一波長(zhǎng)的吸收情況特點(diǎn)采用棱鏡或光柵等分光元件獲得單色光儀器所用儀器稱(chēng)為分光光度計(jì)，測(cè)量范圍不再局限于可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi)，可擴(kuò)展至紫外和紅外光區(qū)域。分光光度計(jì)分光光度計(jì)單光束分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)圖分光光度計(jì)主要部件及作用分光光度計(jì)主要部件及作用光光 源源可見(jiàn)區(qū)光源常用鎢燈或碘鎢燈，

15、發(fā)射波長(zhǎng)約為3202500nm紫外光源多為氣體放電光源，如氫、氘放電燈及汞燈等一般儀器上都設(shè)置有穩(wěn)壓電源，因?yàn)殡娫措妷旱淖兓瘯?huì)引起光源發(fā)光強(qiáng)度的波動(dòng)，從而影響測(cè)定結(jié)果。鎢燈氘燈將光源發(fā)出的連續(xù)光譜色散為單色光的裝置稱(chēng)為單色器單色器單色器 利用光的色散原理制成 單色器由棱鏡或光柵等色散元件及狹縫和透鏡組成單色器工作原理單色器工作原理1 1可見(jiàn)分光光度計(jì)玻璃石英紫外分光光度計(jì)棱鏡單色器單色器工作原理單色器工作原理2 2光柵單色器狹縫和透鏡調(diào)節(jié)光的強(qiáng)度，控制光的方向并獲得所需波長(zhǎng)的單色光當(dāng)復(fù)合光照射到光柵上時(shí)，根據(jù)光的衍射和干涉原理，色散為不同波長(zhǎng)的單色光。吸收池吸收池玻璃可見(jiàn)及紅外光區(qū)石英紫外及紅

16、外光區(qū)盛裝試液，決定液層厚度檢測(cè)器檢測(cè)器紫外-可見(jiàn)光信號(hào)電信號(hào)光電效應(yīng) 硒光電池硒硒光電池光電池 當(dāng)照射光強(qiáng)度不大，且光電池外電路電阻小于100 時(shí)，光電流i=KI。 可直接測(cè)量 受強(qiáng)光照射或長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用，會(huì)產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象，即光電流逐漸下降，i與I不成正比。 內(nèi)阻小，與一般直流放大器不相匹配；溫度系數(shù)較大，使用時(shí)要注意隔熱，防止光線直射。 易受潮，受潮后光電流大小會(huì)不正常，甚至引起光電池完全失效。光電管光電管 光電管該電流的大小與照射到陰極上的光強(qiáng)度成正比光電管產(chǎn)生的光電流很小，需經(jīng)放大后才能被測(cè)定。根據(jù)陰極光敏材料不同，光譜靈敏區(qū)可分為藍(lán)敏和紅敏兩種。前者在陰極表面沉積Sb-Cs，可用于波長(zhǎng)

17、210-625 nm測(cè)定，后者在陰極表面沉積Ag-Cs2O-Cs，可用于波長(zhǎng)625-1000 nm測(cè)定。顯示系統(tǒng)顯示系統(tǒng)其作用是將檢測(cè)器輸出的電信號(hào)以光吸收的形狀(A或T)顯示。常用的顯示測(cè)量?jī)x器有電位計(jì)、檢流計(jì)、自動(dòng)記錄儀及數(shù)字顯示裝置。3.73.7 顯色反應(yīng)與顯色劑顯色反應(yīng)與顯色劑顯色反應(yīng)：與待測(cè)離子反應(yīng)生成對(duì)某波長(zhǎng)有較大吸收的物質(zhì)后再進(jìn)行測(cè)定的反應(yīng)。 顯色劑： 加入的試劑 顯色反應(yīng)： M + R MR （待測(cè)組分）（顯色劑）（有吸收的物質(zhì)） 功能化AuNPs與10種重金屬離子反應(yīng)后的比色照片分光光度法對(duì)顯色反應(yīng)的要求分光光度法對(duì)顯色反應(yīng)的要求u生成物應(yīng)組成恒定，穩(wěn)定性好，顯色條件易于控制

18、，保證測(cè)量結(jié)果有良好的重現(xiàn)性；u對(duì)照性好，顯色劑與有色配合物兩者的max差 別要在60 nm以上。u生成物必須在紫外-可見(jiàn)光區(qū)有較強(qiáng)的吸光能 力，即吸收系數(shù)(一般指)較大；顯色反應(yīng)的影響因素顯色反應(yīng)的影響因素1 1顯色劑用量c cR R ，A A c cR R ，A A c cR R達(dá)到達(dá)到某一數(shù)值某一數(shù)值時(shí)時(shí) A A值趨于平坦值趨于平坦平坦部分較平坦部分較窄窄 控制控制c cR R的的量量c cR R ，A A 沒(méi)有較明顯的平坦沒(méi)有較明顯的平坦用用某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液作對(duì)比某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液作對(duì)比通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定溶液酸度 溶液pH會(huì)影響顯色劑的平衡濃度和顏色 影響待測(cè)金屬離子的存在狀態(tài) 影響生成的

19、配合物的組成pHpH值范圍值范圍 配合物組成配合物組成 顏色顏色4 Fe(C7H4O3)+ 紫紅色(1:1) 4-7 Fe(C7H4O3)2- 棕橙色(1:2) 8-10 Fe(C7H4O3)3-黃色(1:3)顯色反應(yīng)的影響因素顯色反應(yīng)的影響因素2 2顯色反應(yīng)的影響因素顯色反應(yīng)的影響因素3 3時(shí)間、溫度條件實(shí)驗(yàn)確定干擾離子本身有顏色或與顯色劑生成有色配合物，A，正干擾；生成無(wú)色配合物，降低被測(cè)組分或顯色劑的濃度，A，負(fù)干擾。消除干擾離子消除干擾離子 控制溶液酸度 加入掩蔽劑 利用O-R反應(yīng)，改變干擾離子的價(jià)態(tài) 利用參比溶液消除顯色劑和某些干擾離子 選取適當(dāng)波長(zhǎng) 采用某種分離方法顯色劑顯色劑無(wú)機(jī)

20、顯色劑：硫氰酸鹽、鉬酸銨等。有機(jī)顯色劑：種類(lèi)繁多，如偶氮類(lèi)顯色劑、三苯甲烷類(lèi)。生色團(tuán)和助色團(tuán)生色團(tuán)和助色團(tuán)生色團(tuán)吸收紫外-可見(jiàn)光的基團(tuán)結(jié)構(gòu)：具有不飽和鍵和未成對(duì)電子的基團(tuán)例： CC；CO；CN；-NN- 助色團(tuán)本身無(wú)紫外吸收，但可以使生色團(tuán)吸收峰加強(qiáng)同時(shí)使吸收峰長(zhǎng)移的基團(tuán)。結(jié)構(gòu)：含孤對(duì)電子，與生色團(tuán)的不飽和鍵相互作用例： -OH；-OR；-NH-；-NR2-；-X紅移：在分子中引入的一些基團(tuán)或受到其它外界因素影響，吸收峰向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。紅移和藍(lán)移紅移和藍(lán)移藍(lán)移：吸收峰向短波方向移動(dòng)。三元配合物三元配合物 三元混配配合物 適用于配位數(shù)較高，容易形成未飽和配合物的金屬離子 離子締合物 與混配物不同

21、的是金屬離子的配位數(shù)已經(jīng)滿足，但電荷沒(méi)有飽和。一般離子締合物具有疏水性，主要應(yīng)用于萃取分光光度測(cè)定。 金屬離子-配合劑-表面活性劑體系如加入某些長(zhǎng)鏈的季胺鹽、乳化劑等表面活性劑，可形成膠束化合物，吸收峰有明顯的波長(zhǎng)紅移現(xiàn)象，顯著提高靈敏度。3.83.8 吸光光度法測(cè)量條件選擇吸光光度法測(cè)量條件選擇光度測(cè)量誤差 A=-lgT T=100%， A=0 T=10%， A=1.0 T=0%， A= 吸光光度讀數(shù)誤差吸光光度讀數(shù)誤差A(yù)，讀數(shù)波動(dòng)引起的誤差，因此選擇合適的吸光度范圍，可減小測(cè)量結(jié)果的誤差。是否存在最佳讀數(shù)范圍？何值時(shí)誤差最??？ 根據(jù)朗伯比耳定律：A = - lgT = bc吸光光度讀數(shù)范圍

22、選擇吸光光度讀數(shù)范圍選擇lg0.4343dTdTbdcT 0.4343Tb cT 0.4343lgcTcTT要使測(cè)定結(jié)果(c/c)的相對(duì)誤差最小，對(duì)上式求導(dǎo)應(yīng)有一極小值。即：得： A=-lgT=0.4343 或T=36.8%20.43430.4343(lg0.4343)()0lg(lg)dTTTdTTTTT當(dāng)透光度為15%70% (吸光度0.20.8)時(shí)，濃度測(cè)量的相對(duì)偏差較小；此即分光光度分析中比較適宜的吸光度測(cè)量范圍。測(cè)量條件選擇測(cè)量條件選擇入射光波長(zhǎng)選擇入射光波長(zhǎng)選擇 最大吸收最大吸收原則原則有共存組分干擾時(shí)，入射波長(zhǎng)的選擇原則是： 吸吸 收收 最大最大 ；干；干 擾擾 最最 小小無(wú)干擾

23、，選擇無(wú)干擾，選擇 maxmax有有干擾，干擾，B B為干擾為干擾物，物，選擇選擇 1 1 例：用丁二酮肟顯色測(cè)定鋼中的鎳，其最大吸收波長(zhǎng)在470 nm左右；試樣中的鐵用酒石酸鉀掩蔽,在同樣波長(zhǎng)下，也有吸收，對(duì)測(cè)定有干擾。 從圖可知，當(dāng)波長(zhǎng)大于500 nm時(shí)，干擾變小，所以測(cè)定時(shí)，可將入射光波長(zhǎng)選在500 nm以上。雖然靈敏度有所降低，但可消除干擾。丁二酮肟鎳酒石酸鐵測(cè)量條件選擇測(cè)量條件選擇控制控制適當(dāng)?shù)奈舛确秶m當(dāng)?shù)奈舛确秶鶤=bc (0.2-0.8)調(diào)節(jié)b值改變濃度c 選擇適當(dāng)?shù)膮⒈热芤哼x擇適當(dāng)?shù)膮⒈热芤篒0It參比參比樣品樣品儀器調(diào)零A參比=0A總= A參比+bc= bc參比溶液的選

24、擇參比溶液的選擇參比參比溶液溶液測(cè)量時(shí)用作比較的、不含待測(cè)物質(zhì)但其基體盡可能與試樣溶液相似的溶液ABCDA: 待測(cè)物質(zhì)B: 顯色劑及其他試劑C: 樣品基體D: 溶劑測(cè)定波長(zhǎng)處：測(cè)定波長(zhǎng)處： B、C、D無(wú)吸收，純?nèi)軇┘內(nèi)軇〥 D作參比液 B略有吸收，C、D無(wú)吸收， “試劑空試劑空白白”(B、D)作參比液 C有吸收，B、D無(wú)吸收，“試樣空試樣空白白”(C、D)作參比液 B、C有吸收，則應(yīng)在樣品溶液中加入適當(dāng)?shù)脑噭?，將被測(cè)物掩蔽起來(lái)，使之與顯色劑不再反應(yīng)， B、C、D作參比液3.93.9 定量分析定量分析單單組分的測(cè)定組分的測(cè)定依據(jù)：A=bc標(biāo)準(zhǔn)曲線法標(biāo)準(zhǔn)曲線法標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比法標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比法sxxscAcAx

25、xssAbcAbc(試樣溶液)(標(biāo)準(zhǔn)溶液)多組分測(cè)定多組分測(cè)定多多組分組分同時(shí)存在同時(shí)存在的的測(cè)定測(cè)定依據(jù)： n1iiibcA 吸收吸收曲線不重疊曲線不重疊吸收曲線重疊吸收曲線重疊111222121111122222:AAAbcAAAbc處處111122221212111212122212:AAAbcbcAAAbcbc處處普通普通分光光度法的不足分光光度法的不足問(wèn)題A過(guò)大過(guò)小c過(guò)高過(guò)低讀數(shù)波動(dòng)引起誤差變大原因 空白和待測(cè)液A值相差大，A或T的讀數(shù)落在標(biāo)尺的一端，造成讀數(shù)相對(duì)誤差大。 試劑空白作參比，c偏高，T偏小，靈敏度差。差示分光光度法差示分光光度法采用一個(gè)比待測(cè)溶液濃度稍低的標(biāo)準(zhǔn)溶液作為參

26、比溶液cS標(biāo)準(zhǔn)溶液為參比，調(diào)節(jié)透光度為100%(A=0)，測(cè)量待測(cè)液吸光度，得到溶液(cX和cS)吸光度的差值。參比參比樣品樣品儀器調(diào)零A參比=0A總= Ax-As =b(cx-cs)兩溶液透光度比值并未改變差示法中相當(dāng)于把刻度讀數(shù)放大了10倍雙波長(zhǎng)分光光度法雙波長(zhǎng)分光光度法u顯色劑與待測(cè)物的吸收光譜重疊u多組分試樣(性質(zhì)相近與待測(cè)物的吸收光譜重疊)u渾濁試樣u背景吸收大的試樣(存在散射和特征吸收)雙波長(zhǎng)分光光度法雙波長(zhǎng)分光光度法原理原理I0I0I1I2A=A2-A1=lgI1/I2=(2 1)bc 特點(diǎn)： 避免因試樣和參比兩個(gè)吸收池之間的差異所引入的誤差 消除背景吸收及光散射所引起的誤差等吸

27、收法等吸收法吸收曲線部分重疊思考：測(cè)量波長(zhǎng)和參比波長(zhǎng)如何選擇111222xyxyxyxyAbcbcAbcbcA與cx成正比，與cy無(wú)關(guān)，即消除了組分Y的干擾。3.103.10 紫紫外吸收光譜外吸收光譜法法多數(shù)分子多數(shù)分子相應(yīng)波長(zhǎng)相應(yīng)波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)光區(qū)對(duì)應(yīng)光區(qū)E電120 eV60 1250 nm紫外或可紫外或可見(jiàn)光區(qū)內(nèi)見(jiàn)光區(qū)內(nèi)E振0.051 eV25 1.25 紅外紅外E轉(zhuǎn)小于0.05 eV1.25 cm 25 遠(yuǎn)紅外遠(yuǎn)紅外 分子中價(jià)電子躍遷產(chǎn)生，決定于價(jià)電子分布和結(jié)合 光譜圖簡(jiǎn)單，峰形寬，定性分析信號(hào)少 共軛體系的定量分析，靈敏度高，檢出限低電子躍遷類(lèi)型電子躍遷類(lèi)型COHnp ps sHs sp p

28、 *s s *RKE,Bnp p E分子軌道理論分子軌道理論成鍵分子軌道反鍵分子軌道非鍵軌道電子躍遷能量電子躍遷能量四四種躍遷所需能量種躍遷所需能量大小順序?yàn)榇笮№樞驗(yàn)椋簄 n 200 nm 含氟、氯、氧的化合物吸收峰200 nm化合物化合物max (nm)(nm)H2O167CH3I258CH3NH2215主要躍遷類(lèi)型主要躍遷類(lèi)型 * 吸收波長(zhǎng)遠(yuǎn)紫外區(qū)的近紫外端或近紫外區(qū) max一般在104 Lmol-1cm-1以上，屬于強(qiáng)吸收 單一烯烴 乙烯max 162 nm 共軛烯烴 芳香烴化合物化合物max (nm)(nm)max (Lmol-1cm-1)苯254200甲苯261300間二甲苯263300苯的紫外吸收光譜主要躍遷類(lèi)型主要躍遷類(lèi)型n * 一般在由雜原子直接構(gòu)成 鍵的基團(tuán)中，如-C=O及及-C=N 躍遷能量最小， max最長(zhǎng)，吸收強(qiáng)度弱， 100*、n*躍遷在分析上最有價(jià)值躍遷在分析上最有價(jià)值有機(jī)化合物的紫外吸收光譜有機(jī)化合物的紫外吸收光譜飽和烴及其取代飽和烴及其取