吸光光度法基本原理解析課件

1、第9章 吸 光 光 度 法安徽理工大學(xué)馬家舉1第9章 吸 光 光 度 法安徽理工大學(xué)馬家舉1化學(xué)分析：常量組分(1%), Er 0.1%0.2% 依據(jù)化學(xué)反應(yīng), 使用玻璃儀器 化學(xué)分析與儀器分析方法比較儀器分析：微量組分(1%), Er 0.1%0.2%化學(xué)9.1 吸光光度法的基本原理特點 靈敏度高：測定下限可達(dá)105106mol/L, 10-4%10-5%準(zhǔn)確度能夠滿足微量組分的測定要求： 相對誤差25 操作簡便快速應(yīng)用廣泛 吸光光度法是基于被測物質(zhì)的分子對光具有選擇性吸收的特性而建立起來的分析方法。39.1 吸光光度法的基本原理特點 吸光光度法1.光的基本性質(zhì) 電磁波的波粒二象性c真空中光

2、速 2.99792458108m/s3.0 108m/s波長，單位：m,cm,mm,m,nm, 1m=10-6m, 1nm=10-9m, 1=10-10m頻率，單位：赫茲（周）Hz 次/秒 n折射率，真空中為1光的傳播速度:波動性41.光的基本性質(zhì) 電磁波的波粒二象性c真空中光速 2.9微粒性h普朗克(Planck)常數(shù) 6.62610-34Js頻率E光量子具有的能量 單位：J(焦耳)，eV(電子伏特) 光量子，具有能量。5微粒性h普朗克(Planck)常數(shù) 6.62610-波粒二象性結(jié)論:一定波長的光具有一定的能量，波長越 長(頻率越低)，光量子的能量越低。單色光：具有相同能量(相同波長)的

3、光。混合光：具有不同能量(不同波長)的光復(fù)合在 一起。真空中:6波粒二象性結(jié)論:一定波長的光具有一定的能量，波長越真空中:6光學(xué)光譜區(qū)遠(yuǎn)紫外近紫外可見近紅外中紅外 遠(yuǎn)紅外(真空紫外)10nm200nm200nm 400nm400nm 780nm780 nm 2.5 m2.5 m 50 m50 m 300 m7光學(xué)光譜區(qū)遠(yuǎn)紫外近紫外可見近紅外中紅外 遠(yuǎn)紅外(真空紫分子吸收光譜與電子躍遷物質(zhì)分子內(nèi)部三種運動形式： 1.電子相對于原子核的運動， 2.原子核在其平衡位置附近的相對振動 3.分子本身繞其重心的轉(zhuǎn)動。分子具有三種不同能級：電子能級、振動能級和轉(zhuǎn)動能級。這三種能級都是量子化的，且各自具有相應(yīng)

4、的能量。分子的內(nèi)能：電子能量Ee 、振動能量Ev 、轉(zhuǎn)動能量Er 即e+v+revr 三種能級躍遷:電子能級間躍遷的同時，總伴隨有振動和轉(zhuǎn)動能級間的躍遷。即電子光譜中總包含有振動能級和轉(zhuǎn)動能級間躍遷產(chǎn)生的若干譜線而呈現(xiàn)寬譜帶。8分子吸收光譜與電子躍遷物質(zhì)分子內(nèi)部三種運動形式：三種能級躍遷2. 溶液中溶質(zhì)分子對光的吸收與吸收光譜/nm顏色互補光400-450紫黃綠450-480藍(lán)黃480-490綠藍(lán)橙490-500藍(lán)綠紅500-560綠紅紫560-580黃綠紫580-610黃藍(lán)610-650橙綠藍(lán)650-760紅藍(lán)綠不同顏色的可見光波長及其互補光92. 溶液中溶質(zhì)分子對光的吸收與吸收光譜/nm顏

5、色互補光4300400500600700/nm350525 545Cr2O72-MnO4-1.00.80.60.40.2Absorbance350Cr2O72-、MnO4-的吸收光譜10300400500600700/nm350525 545苯和甲苯在環(huán)己烷中的吸收光譜苯(254nm)甲苯(262nm)A230 250 270 11苯和甲苯在環(huán)己烷中的吸收光譜苯(254nm)甲苯(262nm3. 光吸收基本定律: Lambert-Beer定律A=lg(I0/It)=bcItI0bdxII-dIs朗伯定律(1760) A=lg(I0/It)=k1b比爾定律(1852)A=lg(I0/It)=k2

6、c吸光度介質(zhì)厚度(cm)123. 光吸收基本定律: Lambert-Beer定律A=lg吸光度與光程的關(guān)系 A =bc 光源檢測器0.00吸光度檢測器b樣品光源0.22吸光度光源檢測器0.44吸光度b樣品b樣品13吸光度與光程的關(guān)系 A =bc 光源檢測器0.00吸光度檢吸光度與濃度的關(guān)系 A =bc 吸光度0.00光源檢測器 吸光度0.22光源檢測器b 吸光度0.42光源檢測器b14吸光度與濃度的關(guān)系 A =bc 吸光度0.00光源檢測器T透光率（透射比）（Transmittance）A = lg (I0/It) = lg(1/T) = -lgT = bc15T透光率（透射比）（Transm

7、ittance）A = l吸光度A、透射比T與濃度c的關(guān)系A(chǔ)TcA=bc16吸光度A、透射比T與濃度c的關(guān)系A(chǔ)TcA=bc16 吸光系數(shù) Absorptivity a的單位: Lg-1cm-1當(dāng)c的單位用gL-1表示時，用a表示， Aabc的單位: Lmol-1cm-1當(dāng)c的單位用molL-1表示時，用表示. 摩爾吸光系數(shù) Molar Absorptivity Abc 17 吸光系數(shù) Absorptivitya的單位: Lg-14.比爾定律的適用條件（偏離比爾定律的原因單色光 應(yīng)選用max處或肩峰處測定2. 吸光質(zhì)點形式不變 離解、絡(luò)合、締合會破壞線性關(guān)系 應(yīng)控制條件(酸度、濃度、介質(zhì)等)3. 稀溶液 濃度增大，分子之間作用增強184.比爾定律的適用條件（偏離比爾定律的原因單色光18 x104(nm)亞甲藍(lán)陽離子水溶液的吸收光譜a. 6.3610-6 mol/Lb. 1.2710-4 mol/Lc. 5.9710-4 mol/L亞甲藍(lán)陽離子單體 max= 660 nm二聚體 max= 610 nm二聚體的生成破壞了A與c的線性關(guān)系19 x104(nm)亞甲藍(lán)陽離子水溶液的吸收光譜亞甲藍(lán)陽離 0 1 2 3 4 mg/mlA。 。 。 。*0.80.60.40.20溶液濃度的測定Abc工作曲線法(校準(zhǔn)曲線)朗伯-比爾定律的分析應(yīng)用20 0 1 2 3 4 6.