winnetian分光廣度法

1、第二章第二章 分子吸光分析法（吸光光度法）分子吸光分析法（吸光光度法）學(xué)習(xí)基本要求學(xué)習(xí)基本要求了解光的本質(zhì)與溶液顏色之間的關(guān)系了解光的本質(zhì)與溶液顏色之間的關(guān)系了解并掌握光的吸收曲線(xiàn)了解并掌握光的吸收曲線(xiàn)理解并掌握朗伯比爾定律理解并掌握朗伯比爾定律理解并掌握摩爾吸光系數(shù)含義理解并掌握摩爾吸光系數(shù)含義學(xué)會(huì)使用學(xué)會(huì)使用722型分光光度計(jì)型分光光度計(jì) ，了解分光光度計(jì)，了解分光光度計(jì) 的工作原理的工作原理掌握標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法測(cè)量物質(zhì)含量的原理與方法掌握標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法測(cè)量物質(zhì)含量的原理與方法第一節(jié)第一節(jié) 光譜分析法導(dǎo)論光譜分析法導(dǎo)論原子光譜：吸收、發(fā)射、熒光原子光譜：吸收、發(fā)射、熒光線(xiàn)狀光譜線(xiàn)狀光譜 分子光譜：紫

2、外、可見(jiàn)、紅外等吸收光譜分子光譜：紫外、可見(jiàn)、紅外等吸收光譜帶狀光譜帶狀光譜 I遠(yuǎn)紫外遠(yuǎn)紫外近紫外近紫外可見(jiàn)可見(jiàn)近紅外近紅外中紅外中紅外 遠(yuǎn)紅外遠(yuǎn)紅外（真空紫外）（真空紫外）10nm200nm200nm 400nm400nm 750nm750 nm 2.5 m2.5 m 50 m50 m 300 m光學(xué)光譜區(qū)光學(xué)光譜區(qū)光譜分析法：基于物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收、發(fā)射等現(xiàn)象而建立光譜分析法：基于物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收、發(fā)射等現(xiàn)象而建立起來(lái)的一類(lèi)光學(xué)分析法。起來(lái)的一類(lèi)光學(xué)分析法。紫外紫外-可見(jiàn)吸收分光可見(jiàn)吸收分光(吸光）光度法吸光）光度法是基于被測(cè)物質(zhì)的是基于被測(cè)物質(zhì)的分子分子對(duì)對(duì)200750nm的光

3、具有的光具有選擇性吸收選擇性吸收的特的特性而建立起來(lái)的分析方法。性而建立起來(lái)的分析方法。 特點(diǎn)特點(diǎn) 靈敏度高：靈敏度高：測(cè)定下限可達(dá)測(cè)定下限可達(dá)10-510 -6molL-1, 10-4%10-5%準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度能夠滿(mǎn)足微量、痕量組分的測(cè)定要求：能夠滿(mǎn)足微量、痕量組分的測(cè)定要求： 相對(duì)誤差相對(duì)誤差25 （12）操作操作簡(jiǎn)便快速簡(jiǎn)便快速應(yīng)用廣泛應(yīng)用廣泛第二節(jié)第二節(jié) 吸光光度法基本原理吸光光度法基本原理 單色光：?jiǎn)紊猓?理論上，指具有單一波長(zhǎng)的光，通常意義上的單理論上，指具有單一波長(zhǎng)的光，通常意義上的單色光是指其波長(zhǎng)處于很窄的某一范圍的光。色光是指其波長(zhǎng)處于很窄的某一范圍的光。復(fù)合光：復(fù)合光： 由

4、兩種或兩種以上不同波長(zhǎng)的光組成的光由兩種或兩種以上不同波長(zhǎng)的光組成的光如：白光屬于復(fù)合光，波長(zhǎng)如：白光屬于復(fù)合光，波長(zhǎng)400-750 nm 互補(bǔ)色光：互補(bǔ)色光：兩種適當(dāng)顏色的單色兩種適當(dāng)顏色的單色光按一定強(qiáng)度比例混光按一定強(qiáng)度比例混合可成為白光，這兩合可成為白光，這兩種單色光稱(chēng)為互補(bǔ)色種單色光稱(chēng)為互補(bǔ)色光。處于直線(xiàn)關(guān)系的光。處于直線(xiàn)關(guān)系的兩種光即為互補(bǔ)色光。兩種光即為互補(bǔ)色光。400-450nm500-580nm580-600nm600-650nm650-750nm450-480nm480-490nm490-500nm1 復(fù)合光和單色光復(fù)合光和單色光 一一 物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收物質(zhì)對(duì)光的選擇性

5、吸收 物質(zhì)的顏色是由于物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的可見(jiàn)光具有選擇性吸收作物質(zhì)的顏色是由于物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的可見(jiàn)光具有選擇性吸收作用而產(chǎn)生的。用而產(chǎn)生的。如：硫酸銅溶液如：硫酸銅溶液吸收白光中的部分吸收白光中的部分黃色黃色光，透過(guò)光，透過(guò)藍(lán)色藍(lán)色光光高錳酸鉀溶液高錳酸鉀溶液吸收白光中的部分吸收白光中的部分綠青綠青色光，透過(guò)色光，透過(guò)紫紅光紫紅光溶液物質(zhì)溶液物質(zhì)呈現(xiàn)的顏色呈現(xiàn)的顏色和和吸收的光的吸收的光的顏色顏色之間是之間是互補(bǔ)關(guān)系互補(bǔ)關(guān)系；物質(zhì)的顏色；物質(zhì)的顏色由其由其所吸收光的互補(bǔ)色光所吸收光的互補(bǔ)色光決定，即透過(guò)光決定。決定，即透過(guò)光決定。全部吸收為黑色；全部反射為白色；全部吸收為黑色；全部反射為白色；全

6、部透過(guò)為無(wú)色。全部透過(guò)為無(wú)色。2 物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收 各物質(zhì)只能吸收與他們分子內(nèi)部能級(jí)差相當(dāng)?shù)墓廨椛?。各物質(zhì)只能吸收與他們分子內(nèi)部能級(jí)差相當(dāng)?shù)墓廨椛?。溶液顏色的深淺決定于溶液顏色的深淺決定于溶液對(duì)光的吸收程度溶液對(duì)光的吸收程度，即取決于，即取決于吸光吸光物質(zhì)濃度的高低物質(zhì)濃度的高低。 紫外紫外-可見(jiàn)吸收分光光度法可見(jiàn)吸收分光光度法是基于被測(cè)物質(zhì)的是基于被測(cè)物質(zhì)的分子分子對(duì)對(duì)200750nm的光具有的光具有選擇性吸收選擇性吸收的特的特性而建立起來(lái)的分析方法。性而建立起來(lái)的分析方法。I0It分光分光光度計(jì)光度計(jì)分光光度法分光光度法的應(yīng)用：的應(yīng)用：定定量測(cè)定與定量測(cè)定與定性分析

7、性分析物質(zhì)對(duì)光有選擇性物質(zhì)對(duì)光有選擇性吸收吸收 光的吸收程度與光的吸收程度與物質(zhì)濃度的系？物質(zhì)濃度的系？朗伯朗伯-比爾定律比爾定律測(cè)量光的測(cè)量光的吸收程度吸收程度思考：分光光度法是基于被測(cè)物質(zhì)的分子對(duì)光具有選擇性吸收思考：分光光度法是基于被測(cè)物質(zhì)的分子對(duì)光具有選擇性吸收的特性而建立起來(lái)的分析方法。的特性而建立起來(lái)的分析方法。那么，利用分光光度計(jì)測(cè)定吸光溶液的吸光程度時(shí)，該溶液必那么，利用分光光度計(jì)測(cè)定吸光溶液的吸光程度時(shí)，該溶液必須是有色溶液?jiǎn)?？須是有色溶液?jiǎn)?？必須有色，?dāng)待測(cè)試樣顏色較深時(shí)，可直接進(jìn)行測(cè)定；若原始待必須有色，當(dāng)待測(cè)試樣顏色較深時(shí)，可直接進(jìn)行測(cè)定；若原始待測(cè)試樣無(wú)色或顏色較淺，

8、則需通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成顏色較深的有色測(cè)試樣無(wú)色或顏色較淺，則需通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成顏色較深的有色物質(zhì)再進(jìn)行測(cè)定。物質(zhì)再進(jìn)行測(cè)定。 A + L（顯色劑）（顯色劑） C（有色物質(zhì)）（有色物質(zhì)）吸光度：吸光度： 反映了物質(zhì)對(duì)光的吸收程度，用反映了物質(zhì)對(duì)光的吸收程度，用A (Absorbance）表示。）表示。透射比：透射比： 溶液透過(guò)光的強(qiáng)度溶液透過(guò)光的強(qiáng)度It 與入射光與入射光I0的強(qiáng)度之比稱(chēng)為透射比的強(qiáng)度之比稱(chēng)為透射比（透光率）（用百分率表示時(shí)稱(chēng)為百分透射比），用（透光率）（用百分率表示時(shí)稱(chēng)為百分透射比），用 符號(hào)符號(hào)T（Transmittance）表示。）表示。二二 光的吸收定律光的吸收定律 1 基

9、本概念基本概念 I0It入射光入射光透過(guò)光透過(guò)光t0=ITI- 朗伯朗伯-比爾定律比爾定律2 光的吸收定律光的吸收定律- 朗伯朗伯-比爾定律比爾定律朗伯比爾定律：朗伯比爾定律：當(dāng)當(dāng)一束平行的單色光垂直一束平行的單色光垂直通過(guò)通過(guò)均勻、無(wú)散射現(xiàn)象的吸光溶液均勻、無(wú)散射現(xiàn)象的吸光溶液時(shí)，時(shí)，在單色光強(qiáng)度、溶液的溫度等條件不變的情況下，溶液吸光度在單色光強(qiáng)度、溶液的溫度等條件不變的情況下，溶液吸光度與溶液的濃度及液層厚度的乘積成正比。與溶液的濃度及液層厚度的乘積成正比。A = -lgT Kbc是紫外是紫外-可見(jiàn)分光光度法、紅外吸收光譜法定量分析的理論基礎(chǔ)；可見(jiàn)分光光度法、紅外吸收光譜法定量分析的理論

10、基礎(chǔ)；不僅適用于溶液，也適用于氣體和固體吸收介質(zhì)。不僅適用于溶液，也適用于氣體和固體吸收介質(zhì)。A = -lgT Kbc光吸收定律的應(yīng)用條件光吸收定律的應(yīng)用條件 均一的稀溶液（通常濃度小于均一的稀溶液（通常濃度小于0.01mol/L）、入射光）、入射光為單色光。為單色光。3）當(dāng)）當(dāng)b、k一定時(shí)，一定時(shí)，Ac，定量依據(jù)，定量依據(jù)4）物質(zhì)不吸光，）物質(zhì)不吸光，T=1，A=0 物質(zhì)全部吸收光，物質(zhì)全部吸收光， T=0，A= 1）入射光：可見(jiàn)光、紫外光、紅外光，（平行的單色光）入射光：可見(jiàn)光、紫外光、紅外光，（平行的單色光）注意：注意：2）吸光物質(zhì)為均勻非散射體系）吸光物質(zhì)為均勻非散射體系-=10=10

11、KbcAT5）一有色溶液的濃度為一有色溶液的濃度為c，透光率為，透光率為T(mén)。求濃度為原來(lái)的。求濃度為原來(lái)的1/2時(shí)，透時(shí)，透光率為多少？光率為多少？ 有色溶液的液層厚度增加一倍后，透光率和吸光度改變?yōu)槎嗌?？有色溶液的液層厚度增加一倍后，透光率和吸光度改變?yōu)槎嗌?？解：解?-lgT = kbc-lgT2 = 1/2kbc-lgT = kbcT2=T1/2解：解： A = -lgT = bcb T A2b T2 2A 每每100mL中含有中含有0.701mg溶質(zhì)的溶液，在溶質(zhì)的溶液，在1.00cm吸收池中測(cè)的吸收池中測(cè)的透光率為透光率為40%，試計(jì)算（，試計(jì)算（1）此溶液的吸光度；（）此溶液的吸光

12、度；（2）如果此溶）如果此溶液的濃度是液的濃度是0.420mg/100mL,其吸光度和百分比透光率各是多少？其吸光度和百分比透光率各是多少？ (1) A = -lgT = -lg0.4 = 0.3979(2）濃度比等于吸光度比）濃度比等于吸光度比 A2=A1*C2C1 = 0.39790.4200.701 = 0.2384 又又A = -lgT T2 = 0.578 =57.8%A = -lgT Kbc K為吸光系數(shù)，物理意義是吸光物質(zhì)在單位濃度、單位液為吸光系數(shù)，物理意義是吸光物質(zhì)在單位濃度、單位液 層厚度時(shí)的吸光度。層厚度時(shí)的吸光度。 K值隨值隨b、c的單位不同而不同。的單位不同而不同。

13、當(dāng)當(dāng)b的單位為的單位為cm，c的單位為的單位為g/L，K用用表示，稱(chēng)為（質(zhì)量）表示，稱(chēng)為（質(zhì)量） 吸光系數(shù)；吸光系數(shù)； Aa b c 當(dāng)當(dāng)b的單位為的單位為cm，c的單位為的單位為mol/L，K用用表示，稱(chēng)為摩表示，稱(chēng)為摩 爾吸光系數(shù)。爾吸光系數(shù)。 A = -lgT =bca 的單位的單位: Lg-1cm-1 的單位的單位: Lmol-1cm-13 吸光系數(shù)吸光系數(shù) A = -lgT = bc摩爾吸光系數(shù)與入射光的波長(zhǎng)、被測(cè)組分的本性和溫度及溶摩爾吸光系數(shù)與入射光的波長(zhǎng)、被測(cè)組分的本性和溫度及溶劑有關(guān)，劑有關(guān)，對(duì)某一化合物在一定對(duì)某一化合物在一定 溫度和波長(zhǎng)下是一常數(shù)，是物溫度和波長(zhǎng)下是一常數(shù)

14、，是物質(zhì)的特性常數(shù)之一，是定性分析的重要參數(shù)指標(biāo)，質(zhì)的特性常數(shù)之一，是定性分析的重要參數(shù)指標(biāo)，也可估量也可估量定量方法的靈敏度，定量方法的靈敏度， 越大，方法的靈敏度越高。一般認(rèn)為，越大，方法的靈敏度越高。一般認(rèn)為， 104Lmol-1cm-1的方法是較靈敏的。的方法是較靈敏的。 4 吸光度的加和性吸光度的加和性如果溶液中同時(shí)含有如果溶液中同時(shí)含有n種吸光物質(zhì)，只要各組分之間無(wú)相互作種吸光物質(zhì)，只要各組分之間無(wú)相互作用（不因共存而改變本身的吸光特性），則某一波長(zhǎng)下，介質(zhì)用（不因共存而改變本身的吸光特性），則某一波長(zhǎng)下，介質(zhì)的總吸光度是各組分在該波長(zhǎng)下吸光度的加和。的總吸光度是各組分在該波長(zhǎng)下吸

15、光度的加和。 A = A1 + A2 + +An根據(jù)這一特點(diǎn)，可進(jìn)行多組分同時(shí)測(cè)定。根據(jù)這一特點(diǎn)，可進(jìn)行多組分同時(shí)測(cè)定。 下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是_。A 溶液的顏色是由吸收光決定的溶液的顏色是由吸收光決定的B 分光光度法定量分析測(cè)定某吸光溶液的吸光度時(shí)，該溶液必須分光光度法定量分析測(cè)定某吸光溶液的吸光度時(shí)，該溶液必須 是有色溶液是有色溶液C 分光光度法，在某一波長(zhǎng)處測(cè)得某溶液的分光光度法，在某一波長(zhǎng)處測(cè)得某溶液的T=1,說(shuō)明該物質(zhì)說(shuō)明該物質(zhì) 對(duì)該波長(zhǎng)處光全部吸收對(duì)該波長(zhǎng)處光全部吸收 D 吸光度不具有加和性吸光度不具有加和性B三三 紫外紫外-可見(jiàn)吸收光譜可見(jiàn)吸收光譜 吸收光譜吸收光譜 ：

16、又稱(chēng)：又稱(chēng)吸收曲線(xiàn)吸收曲線(xiàn)，是將不同波長(zhǎng)的單色光依次照射，是將不同波長(zhǎng)的單色光依次照射某一吸光物質(zhì)，測(cè)出該物質(zhì)對(duì)各種單色光的吸光度。然后以波某一吸光物質(zhì)，測(cè)出該物質(zhì)對(duì)各種單色光的吸光度。然后以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，以吸光度長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，以吸光度A為縱坐標(biāo)，可得到一條吸光度隨波長(zhǎng)為縱坐標(biāo)，可得到一條吸光度隨波長(zhǎng)變化的曲線(xiàn)，稱(chēng)之為吸收曲線(xiàn)或吸收光譜。紫外變化的曲線(xiàn)，稱(chēng)之為吸收曲線(xiàn)或吸收光譜。紫外-可見(jiàn)吸收光可見(jiàn)吸收光譜譜 測(cè)量波長(zhǎng)范圍測(cè)量波長(zhǎng)范圍200 750 nm。最大吸收峰對(duì)應(yīng)最大吸收峰對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)稱(chēng)為的波長(zhǎng)稱(chēng)為最大最大吸收波長(zhǎng)吸收波長(zhǎng)max 紫外紫外-可見(jiàn)吸收曲線(xiàn)的可見(jiàn)吸收曲線(xiàn)的形狀取決于形狀取決于 物

17、質(zhì)的結(jié)構(gòu)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同，物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同， 具有不同的吸收曲線(xiàn)具有不同的吸收曲線(xiàn)-定性分析定性分析 同種物質(zhì)不同濃度同種物質(zhì)不同濃度的吸收曲線(xiàn)的吸收曲線(xiàn) 形狀和最大吸收波長(zhǎng)不變形狀和最大吸收波長(zhǎng)不變；只是在；只是在 同一波長(zhǎng)下同一波長(zhǎng)下吸光度隨著濃度的增大吸光度隨著濃度的增大 而增大而增大-定量分析。定量分析。 同一吸光物質(zhì)在不同波長(zhǎng)下的同一吸光物質(zhì)在不同波長(zhǎng)下的 是不同的。在是不同的。在最大吸收波長(zhǎng)最大吸收波長(zhǎng) maxmax 處摩爾吸光系數(shù)最大，處摩爾吸光系數(shù)最大，表明該物質(zhì)表明該物質(zhì) 此時(shí)吸光能力最強(qiáng)，次峰次之。此時(shí)吸光能力最強(qiáng)，次峰次之。用用 maxmax 或次峰所對(duì)應(yīng)的波

18、長(zhǎng)做入射光，進(jìn)行定量分析?；虼畏逅鶎?duì)應(yīng)的波長(zhǎng)做入射光，進(jìn)行定量分析。 吸收曲線(xiàn)也是吸光光度法選擇測(cè)量波長(zhǎng)的依據(jù)。吸收曲線(xiàn)也是吸光光度法選擇測(cè)量波長(zhǎng)的依據(jù)。下列說(shuō)法不正確的是下列說(shuō)法不正確的是_。A 同種物質(zhì)不同濃度的吸收曲線(xiàn)形狀相似，最大吸收波長(zhǎng)不變同種物質(zhì)不同濃度的吸收曲線(xiàn)形狀相似，最大吸收波長(zhǎng)不變B 同一吸光物質(zhì)在不同波長(zhǎng)下的摩爾吸光系數(shù)是不同的，最大同一吸光物質(zhì)在不同波長(zhǎng)下的摩爾吸光系數(shù)是不同的，最大 吸收波長(zhǎng)吸收波長(zhǎng)max處摩爾吸光系數(shù)最大處摩爾吸光系數(shù)最大C紫外紫外-可見(jiàn)吸收曲線(xiàn)的形狀取決于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)可見(jiàn)吸收曲線(xiàn)的形狀取決于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，物質(zhì)分子結(jié)構(gòu) 不同，具有不同的吸收

19、曲線(xiàn)不同，具有不同的吸收曲線(xiàn)D 紫外紫外-可見(jiàn)吸收曲線(xiàn)可用來(lái)定量分析可見(jiàn)吸收曲線(xiàn)可用來(lái)定量分析D1 入射光波長(zhǎng)的選擇入射光波長(zhǎng)的選擇第三節(jié)第三節(jié) 分光光度法分析條件的選擇分光光度法分析條件的選擇測(cè)定波長(zhǎng)的選擇影響測(cè)定結(jié)果的測(cè)定波長(zhǎng)的選擇影響測(cè)定結(jié)果的靈敏度和準(zhǔn)確度。一般情況下，靈敏度和準(zhǔn)確度。一般情況下，應(yīng)選擇被測(cè)物質(zhì)的應(yīng)選擇被測(cè)物質(zhì)的最大吸收波長(zhǎng)最大吸收波長(zhǎng)的光的光作為入射光。這是因?yàn)樵诖俗鳛槿肷涔?。這是因?yàn)樵诖瞬ㄩL(zhǎng)處測(cè)定有較高的靈敏度。波長(zhǎng)處測(cè)定有較高的靈敏度。若在最大吸收波長(zhǎng)處存在干擾若在最大吸收波長(zhǎng)處存在干擾物質(zhì)時(shí)，依據(jù)物質(zhì)時(shí)，依據(jù)“吸收最大，干吸收最大，干擾最小擾最小”，即干擾物質(zhì)在

20、此波即干擾物質(zhì)在此波長(zhǎng)下不吸收或吸收很弱。此時(shí)，長(zhǎng)下不吸收或吸收很弱。此時(shí)，測(cè)定的靈敏度可能有所降低，測(cè)定的靈敏度可能有所降低，但能有效減少或消除共存物質(zhì)但能有效減少或消除共存物質(zhì)的干擾，提高測(cè)定的準(zhǔn)確度。的干擾，提高測(cè)定的準(zhǔn)確度。選擇方法：繪制光的吸收曲線(xiàn)選擇方法：繪制光的吸收曲線(xiàn)確定最佳波長(zhǎng)。確定最佳波長(zhǎng)。曲線(xiàn)曲線(xiàn)A為鈷配合物的吸收曲線(xiàn)；為鈷配合物的吸收曲線(xiàn)；曲線(xiàn)曲線(xiàn)B為為1-亞硝基亞硝基-2-苯酚苯酚-3,6-磺酸磺酸顯色劑的吸收曲線(xiàn)顯色劑的吸收曲線(xiàn)420nm處顯色劑和鈷配合物均有最大處顯色劑和鈷配合物均有最大吸收，會(huì)干擾測(cè)定而降低測(cè)定的準(zhǔn)確吸收，會(huì)干擾測(cè)定而降低測(cè)定的準(zhǔn)確度。選擇度。選

21、擇500nm波長(zhǎng)測(cè)定，靈敏度雖波長(zhǎng)測(cè)定，靈敏度雖有所下降，卻消除了干擾，提高了測(cè)有所下降，卻消除了干擾，提高了測(cè)定的準(zhǔn)確度和選擇性。定的準(zhǔn)確度和選擇性。2 參比（空白）溶液的選擇參比（空白）溶液的選擇 參比溶液：又稱(chēng)參比溶液：又稱(chēng)空白溶液空白溶液，用以調(diào)節(jié)儀器的工作零點(diǎn)（，用以調(diào)節(jié)儀器的工作零點(diǎn)（A=0），以），以消除由于消除由于比色皿、溶劑和試劑等對(duì)光吸收、反射或散射比色皿、溶劑和試劑等對(duì)光吸收、反射或散射帶來(lái)的誤差。帶來(lái)的誤差。如果參比溶液選擇得當(dāng)，還可以消除某些共存物質(zhì)的干擾。如果參比溶液選擇得當(dāng)，還可以消除某些共存物質(zhì)的干擾。選擇參比溶液的原則選擇參比溶液的原則：使試液的吸光度真正反映

22、待測(cè)組分的濃度。使試液的吸光度真正反映待測(cè)組分的濃度。溶劑參比（溶劑空白）溶劑參比（溶劑空白）：試樣溶液、：試樣溶液、顯色劑及所用其他試劑在測(cè)顯色劑及所用其他試劑在測(cè)定波長(zhǎng)處均無(wú)吸收定波長(zhǎng)處均無(wú)吸收，僅待測(cè)組分與顯色劑的生成物有吸收時(shí)，可，僅待測(cè)組分與顯色劑的生成物有吸收時(shí)，可用純?nèi)軇┳鰠⒈热芤?，如蒸餾水。用純?nèi)軇┳鰠⒈热芤?，如蒸餾水。試劑參比（試劑空白）試劑參比（試劑空白）:試液無(wú)吸收，顯色劑或加入其他試試液無(wú)吸收，顯色劑或加入其他試劑在測(cè)定波長(zhǎng)處略有吸收劑在測(cè)定波長(zhǎng)處略有吸收，應(yīng)采用試劑空白（不加待測(cè)試樣而，應(yīng)采用試劑空白（不加待測(cè)試樣而其余試劑照加的溶液）做參比。（實(shí)踐中應(yīng)用最多）其余試

23、劑照加的溶液）做參比。（實(shí)踐中應(yīng)用最多）樣品空白（試液空白）樣品空白（試液空白）：顯色劑和其他試劑在測(cè)量波長(zhǎng)處無(wú)吸收，：顯色劑和其他試劑在測(cè)量波長(zhǎng)處無(wú)吸收，但待測(cè)試液中共存的其他組分有吸收且其他組分不與顯色劑作用，但待測(cè)試液中共存的其他組分有吸收且其他組分不與顯色劑作用，用不加顯色劑的試液做參比用不加顯色劑的試液做參比，消除有色離子的干擾。，消除有色離子的干擾。任何光度分析儀器都有一定的測(cè)量誤差，其來(lái)源有光源不穩(wěn)定、任何光度分析儀器都有一定的測(cè)量誤差，其來(lái)源有光源不穩(wěn)定、光電池測(cè)量不準(zhǔn)等，為了減少儀器引起的誤差，使測(cè)定結(jié)果的光電池測(cè)量不準(zhǔn)等，為了減少儀器引起的誤差，使測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度提高，一般

24、將待測(cè)試樣測(cè)量的吸光度控制在準(zhǔn)確度提高，一般將待測(cè)試樣測(cè)量的吸光度控制在0.20.8（0.150.8）范圍內(nèi)，吸光度太高或太低都會(huì)影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確。范圍內(nèi)，吸光度太高或太低都會(huì)影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確。方法方法（1）控制待測(cè)溶液的濃度，如改變?nèi)恿?、改變顯色后）控制待測(cè)溶液的濃度，如改變?nèi)恿俊⒏淖冿@色后 溶液的體積等；溶液的體積等； （2）使用厚度不同的比色皿，以調(diào)節(jié)吸光度的大小。）使用厚度不同的比色皿，以調(diào)節(jié)吸光度的大小。3 吸光度范圍的選擇吸光度范圍的選擇 吸收池在使用過(guò)程中受吸收池在使用過(guò)程中受化學(xué)腐蝕或受摩擦的程度不同化學(xué)腐蝕或受摩擦的程度不同，因此，因此在相同條件下測(cè)定的本底吸光度有差

25、異，在相同條件下測(cè)定的本底吸光度有差異，差異最小的同一規(guī)格差異最小的同一規(guī)格的吸收池稱(chēng)為配對(duì)池的吸收池稱(chēng)為配對(duì)池。工作時(shí)，用空氣空白或蒸餾水空白在一定波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度值，工作時(shí)，用空氣空白或蒸餾水空白在一定波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度值，選擇配對(duì)池投入使用。選擇配對(duì)池投入使用。或使用同一個(gè)吸收池進(jìn)行測(cè)量?；蚴褂猛粋€(gè)吸收池進(jìn)行測(cè)量。4 配對(duì)池的選擇配對(duì)池的選擇 在相同條件下配制樣品溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液，在最佳波長(zhǎng)處和線(xiàn)性在相同條件下配制樣品溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液，在最佳波長(zhǎng)處和線(xiàn)性范圍內(nèi)測(cè)定二者的吸光度范圍內(nèi)測(cè)定二者的吸光度A樣樣和和A標(biāo)標(biāo)，進(jìn)行比較。，進(jìn)行比較。1單組分的定量單組分的定量（1）比較法）比較法 第四節(jié)第

26、四節(jié) 紫外紫外-可見(jiàn)吸收光譜法的應(yīng)用可見(jiàn)吸收光譜法的應(yīng)用分光光度法主要用于微量和痕量組分的測(cè)定，幾乎所有無(wú)機(jī)離子分光光度法主要用于微量和痕量組分的測(cè)定，幾乎所有無(wú)機(jī)離子和許多有機(jī)化合物都可以和許多有機(jī)化合物都可以直接或間接直接或間接用分光光度法進(jìn)行定量分析，用分光光度法進(jìn)行定量分析，既可以單組份定量，也可用于多組分的測(cè)定，理論依據(jù)為朗伯既可以單組份定量，也可用于多組分的測(cè)定，理論依據(jù)為朗伯-比比爾定律。爾定律。測(cè)定時(shí)根據(jù)具體情況采用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法、比較法等。測(cè)定時(shí)根據(jù)具體情況采用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法、比較法等。 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 AsKsbscs待測(cè)溶液待測(cè)溶液 AxKxbxcx因是同種物質(zhì)，同臺(tái)儀器，相同

27、因是同種物質(zhì)，同臺(tái)儀器，相同厚度吸收池及同一波長(zhǎng)測(cè)定，厚度吸收池及同一波長(zhǎng)測(cè)定，故故KsKx，bsbx，所以：，所以：xsXSccAA SXxAAc cs為了減少誤差，比較法配制的標(biāo)為了減少誤差，比較法配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度常與樣品溶液的濃準(zhǔn)溶液濃度常與樣品溶液的濃度相接近。度相接近。有一標(biāo)準(zhǔn)有一標(biāo)準(zhǔn)Fe3+溶液，濃度為溶液，濃度為6.00ug/mL，其吸光度為，其吸光度為0.304，而試，而試樣溶液在同一條件下測(cè)得吸光度為樣溶液在同一條件下測(cè)得吸光度為0.510，求試樣溶液中，求試樣溶液中Fe3+的含的含量（量（mg/L).xsXSccAA SXxAAc cs解：根據(jù)解：根據(jù)= 0.5106.0

28、0/0.304=10.1ug/mL=10.1mg/L得：得： 測(cè)定時(shí)，先取與被測(cè)物質(zhì)含有測(cè)定時(shí)，先取與被測(cè)物質(zhì)含有相同組分相同組分的的標(biāo)準(zhǔn)樣品標(biāo)準(zhǔn)樣品，配成一系列配成一系列濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液，濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液，置于相同厚度的吸收池中，在最佳波長(zhǎng)處置于相同厚度的吸收池中，在最佳波長(zhǎng)處分別測(cè)其吸光度。然后以溶液濃度分別測(cè)其吸光度。然后以溶液濃度c為橫坐標(biāo)，以相應(yīng)的吸光度為橫坐標(biāo)，以相應(yīng)的吸光度A為縱坐標(biāo)，繪制為縱坐標(biāo)，繪制Ac曲線(xiàn)圖，即為標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)（工作曲線(xiàn)）。曲線(xiàn)圖，即為標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)（工作曲線(xiàn)）。2 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法 顏色由淺到深的標(biāo)準(zhǔn)色階顏色由淺到深的標(biāo)準(zhǔn)色階 2.1 定義定義 在相同條件下測(cè)

29、出在相同條件下測(cè)出樣品溶液的吸光度，樣品溶液的吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上便可從標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上便可查出與此吸光度對(duì)查出與此吸光度對(duì)應(yīng)的樣品溶液的濃應(yīng)的樣品溶液的濃度。度。c(mg/mL)AAxcx標(biāo)準(zhǔn)溶液數(shù)一般為標(biāo)準(zhǔn)溶液數(shù)一般為5至至7個(gè)點(diǎn)，個(gè)點(diǎn)， 但至少要保證有但至少要保證有5個(gè)點(diǎn)；個(gè)點(diǎn)； 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度范圍要有一標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度范圍要有一 個(gè)比較大的跨度，保證樣品個(gè)比較大的跨度，保證樣品 的濃度要在標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)濃度范的濃度要在標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)濃度范 圍之內(nèi)，包括上限和下限；圍之內(nèi)，包括上限和下限；濃度差距最好是成倍增加濃度差距最好是成倍增加 或等級(jí)增加；或等級(jí)增加；檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，應(yīng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，應(yīng)按濃度遞增按濃

30、度遞增順序進(jìn)行，以減少高濃度順序進(jìn)行，以減少高濃度 對(duì)低濃度的影響，提高準(zhǔn)確性；對(duì)低濃度的影響，提高準(zhǔn)確性； 2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制 c(mg/mL)AAxcxc(ug/mL)0.0040.00120.0080.00160.00200.001.003.002.004.005.000.1000.5000.3000.4000.200自來(lái)水中鐵含量測(cè)定自來(lái)水中鐵含量測(cè)定 0.600A繪制坐標(biāo)軸，且所代表的物理量、單位必須標(biāo)明；繪制坐標(biāo)軸，且所代表的物理量、單位必須標(biāo)明；取單位距離，確保取單位距離，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)僅最后一位為估讀數(shù)據(jù)；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)僅最后一位為估讀數(shù)據(jù)；描點(diǎn)，且各點(diǎn)描點(diǎn)，且各點(diǎn)必

31、須標(biāo)示必須標(biāo)示出來(lái)；出來(lái)；繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)（繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)（過(guò)原點(diǎn)過(guò)原點(diǎn)），若各點(diǎn)不在一直線(xiàn)，則可通過(guò)原），若各點(diǎn)不在一直線(xiàn)，則可通過(guò)原 點(diǎn)，盡可能使直線(xiàn)點(diǎn)，盡可能使直線(xiàn)通過(guò)更多通過(guò)更多 點(diǎn)點(diǎn)，同時(shí)使不在直線(xiàn)上的點(diǎn)盡量，同時(shí)使不在直線(xiàn)上的點(diǎn)盡量 均勻地分布在直線(xiàn)的兩邊均勻地分布在直線(xiàn)的兩邊；直線(xiàn)斜率直線(xiàn)斜率接近接近1，最好為，最好為1，以確保工作曲線(xiàn)的靈敏度；，以確保工作曲線(xiàn)的靈敏度；標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上查得待測(cè)溶液濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上查得待測(cè)溶液濃度；（注意有效數(shù)字）；（注意有效數(shù)字）曲線(xiàn)下方注明實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的名稱(chēng)。曲線(xiàn)下方注明實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的名稱(chēng)。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)：一般應(yīng)作繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)：一般應(yīng)作二次或三次二次或三次以上的平行

32、測(cè)定，以上的平行測(cè)定，重復(fù)性重復(fù)性良好曲線(xiàn)方可應(yīng)用良好曲線(xiàn)方可應(yīng)用.應(yīng)用范圍：繪制好的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)只能供以后在應(yīng)用范圍：繪制好的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)只能供以后在相同條件下相同條件下操作測(cè)操作測(cè)定定相同物質(zhì)相同物質(zhì)時(shí)使用。當(dāng)時(shí)使用。當(dāng)更換儀器、移動(dòng)儀器位置、調(diào)換試劑及更換儀器、移動(dòng)儀器位置、調(diào)換試劑及室溫室溫有明顯改變時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)需重新繪制。有明顯改變時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)需重新繪制。注意注意 2.3 偏離朗伯偏離朗伯-比爾定律的原因比爾定律的原因 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)向標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)向上上彎，彎，正偏離正偏離；標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)向；標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)向下下彎，彎，負(fù)偏離負(fù)偏離。1） 儀器方面原因儀器方面原因：入射光束不純?nèi)肷涔馐患?，并非真正的單色光，并?/p>

33、真正的單色光，使得吸收光譜分辨率下降，形成使得吸收光譜分辨率下降，形成負(fù)負(fù)偏離偏離。單色器內(nèi)的內(nèi)反射、光源的。單色器內(nèi)的內(nèi)反射、光源的波動(dòng)、檢測(cè)器靈敏度的波動(dòng)等引起波動(dòng)、檢測(cè)器靈敏度的波動(dòng)等引起的偏離。的偏離。其中最主要的是入射光不其中最主要的是入射光不純引起的偏離。純引起的偏離。實(shí)際工作中，選擇優(yōu)良性能單色器實(shí)際工作中，選擇優(yōu)良性能單色器的分光光度計(jì)、選擇合適波長(zhǎng)、的分光光度計(jì)、選擇合適波長(zhǎng)、做空白試驗(yàn)。做空白試驗(yàn)。2）溶液濃度過(guò)高引起的偏離）溶液濃度過(guò)高引起的偏離 分析濃度偏大（大于分析濃度偏大（大于0.01moL/l）時(shí)，吸光物質(zhì)的分子或離子間）時(shí)，吸光物質(zhì)的分子或離子間的平均距離減小，

34、由于靜電作用而使得吸光物質(zhì)的摩爾吸光系數(shù)的平均距離減小，由于靜電作用而使得吸光物質(zhì)的摩爾吸光系數(shù)發(fā)生變化，進(jìn)而引起偏離。發(fā)生變化，進(jìn)而引起偏離。3） 化學(xué)反應(yīng)引起的偏離化學(xué)反應(yīng)引起的偏離吸光物質(zhì)的離解、絡(luò)合、形成新化合物或互變異構(gòu)等引起偏離；吸光物質(zhì)的離解、絡(luò)合、形成新化合物或互變異構(gòu)等引起偏離；應(yīng)嚴(yán)格控制反應(yīng)條件。應(yīng)嚴(yán)格控制反應(yīng)條件。如如Cr2O72-水溶液在水溶液在450nm處有最處有最大吸收，但因存在下列平衡，大吸收，但因存在下列平衡，當(dāng)當(dāng)Cr2O72-溶液按一定程度稀釋時(shí)，溶液按一定程度稀釋時(shí)， Cr2O72-的濃度并不按相同程度降的濃度并不按相同程度降低，而低，而Cr2O72-、 H

35、CrO4-、CrO42-對(duì)光的吸收特性明顯不同，導(dǎo)致對(duì)光的吸收特性明顯不同，導(dǎo)致嚴(yán)重偏離朗伯比爾定律。高酸度嚴(yán)重偏離朗伯比爾定律。高酸度時(shí)測(cè)量則可消除偏離。時(shí)測(cè)量則可消除偏離。Cr2O72- + H2O 2HCrO4- 2CrO42- + 2H+溶液不均勻（產(chǎn)生膠體或發(fā)生渾濁），當(dāng)入射光通過(guò)該溶液時(shí)，溶液不均勻（產(chǎn)生膠體或發(fā)生渾濁），當(dāng)入射光通過(guò)該溶液時(shí)，一部分光被吸收外，還有部分光會(huì)被散射，使得透射比減小，一部分光被吸收外，還有部分光會(huì)被散射，使得透射比減小，實(shí)測(cè)的吸光度偏高，使得實(shí)測(cè)的吸光度偏高，使得標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)發(fā)生正偏離。標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)發(fā)生正偏離。4） 介質(zhì)不均勻引起的偏離介質(zhì)不均勻引起的偏離第五

36、節(jié)第五節(jié) 紫外紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)可見(jiàn)分光光度計(jì) 儀器的基本組成儀器的基本組成 光源光源 單色器單色器吸收池吸收池檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)信號(hào)顯示器信號(hào)顯示器1 光源光源 理想理想光源光源在使用波長(zhǎng)范圍內(nèi)有在使用波長(zhǎng)范圍內(nèi)有足夠的輻射強(qiáng)度足夠的輻射強(qiáng)度和明顯的和明顯的穩(wěn)定性穩(wěn)定性輻射光是輻射光是連續(xù)連續(xù)的，其強(qiáng)度不隨波長(zhǎng)的變化而發(fā)生明顯的變化的，其強(qiáng)度不隨波長(zhǎng)的變化而發(fā)生明顯的變化 光源的穩(wěn)定性直接影響測(cè)定結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度光源的穩(wěn)定性直接影響測(cè)定結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度 可見(jiàn)光區(qū)：鎢燈，碘鎢燈可見(jiàn)光區(qū)：鎢燈，碘鎢燈(3501000nm)紫外區(qū)：氫燈，氘燈紫外區(qū)：氫燈，氘燈(160375nm)，同樣條件

37、下氘燈的輻，同樣條件下氘燈的輻 射強(qiáng)度比氫燈大射強(qiáng)度比氫燈大4倍左右倍左右 氙燈：紫外、可見(jiàn)氙燈：紫外、可見(jiàn) 光區(qū)均可用作光源光區(qū)均可用作光源穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電源 /nm鎢燈（鎢燈（熱輻射光源熱輻射光源）40040060060080080010001000氙燈氙燈（氣體放電光源氣體放電光源）氫燈氫燈強(qiáng)強(qiáng)度度氙燈氙燈氫燈氫燈鎢燈鎢燈單色器由色散元件、狹縫和透鏡系統(tǒng)組成；單色器由色散元件、狹縫和透鏡系統(tǒng)組成；常用色散元件：棱鏡、光柵（常用色散元件：棱鏡、光柵（由于玻璃吸收紫外光，紫外由于玻璃吸收紫外光，紫外-可見(jiàn)可見(jiàn)分光光度計(jì)采用石英棱鏡（光柵分光光度計(jì)采用石英棱鏡（光柵）。）。2 單色器單色器 單色器：將光源發(fā)出的連續(xù)光分解為單色光的裝置，是儀器的單色器：將光源發(fā)出的連續(xù)光分解為單色光的裝置，是儀器的 核心部分，性能影響光譜帶寬、靈敏度及工作曲線(xiàn)的線(xiàn)性范圍等。核心部分，性能影響光譜帶寬、靈敏度及工作曲線(xiàn)的線(xiàn)性范圍等。 棱鏡棱鏡入射狹縫入射狹縫準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直透鏡棱鏡棱鏡聚焦透鏡聚焦透鏡出射狹縫出