第13章分光.pptVIP

第十三章 吸光光谱法 （Spectrophotometry） 根据物质的吸收光谱及光的吸收定律，对物质进行定性、定量分析 。 13-1 基本原理 13-1-1 电磁波谱 1.光的本性 光是以电磁波形式传播的光子流。 电磁波辐射的能量是量子化的，一份一份（不连续）地辐射能量。 每一份能量称为一个光子。 光子的能量与光波的频率及波长的关系为 E = h? = hc /λ h—planck常数 2.电磁波谱 单色光：具有单一波长的光称为~ 。 复色光：含有多种波长的光称为~ 。 将按波长的大小顺序排列的电磁波图称为电磁波谱。 3.分析原理 紫外可见光由分子中原子核外价电子的跃迁产生。 当基态分子吸收一定能量的光子后， 跃迁电子：从低能级→高能级， 分子：基态→激发态，其能量差: ΔE = hc/λ （E = hc/λ） 不同物质的基态和激发态的能量差不同，选择吸收光子的波长亦不同。—— 定性分析依据 单位体积内吸光物质愈多，对具有某种波长的光子吸收亦愈多。—— 定量分析依据 13-1-2 吸收光谱 1.透光率和吸光度 (1)规定 当一束平行的单色光通过溶液时： I0′= Ia′ + Ir′ + It′ I0′ —— 实际入射光强度（原始入射光强度） Ia′ ——被溶液吸收及液池吸收的光强度 Ir′ ——被液池反射、散射的光强度 It′ ——透过光强度 为了消除干扰因素的影响，规定： 透过溶剂的光强度为I0（入射光强度）； 透过溶液的光强度为It （透过光强度）； 透光率（T）= 透过光强度 ÷入射光强度； (2)关系 当T = 100% 时，A = 0，表明入射光已全部透过溶液，没有被吸收。 （光度计吸收池第一档：空白液） 当T= 0 时，A→∞，表明入射光已全部被吸收； （光度计吸收池第二档：挡光墙） 透光率（T）愈大，吸光度（A）愈小。 例1：已知某波长的单色光经过液层厚度为1.00cm的吸收池后，吸光度为0.19，求该溶液的透光率。 解： A＝ - lgT lgT = - A = - 0.19 T = 65％ (3)说明 图1 为三（邻二氮菲）合铁（II）配离子的 吸收光谱。 其λmax = 508nm ：溶液对λ = 508nm的入射光的吸收最强。 ∵ λ 508nm入射光为青绿色， ∴该溶液显紫红色。 13-1-3 影响吸光度的因素 1. Lambert定律 当吸光物质、入射光波长、溶剂、溶液温度和浓度一定时，溶液的吸光度与液层厚度成正比。 Lambert公式: A = k1 b 2. Beer定律 当吸光物质、入射光波长、溶剂、溶液温度和液层厚度一定时，溶液的吸光度与浓度成正比。 Beer公式 : A = k2 c 3. Lambert-Beer定律 将Lambert和Beer公式合并，得到 A = a b c 当吸光物质、入射光波长、溶剂、溶液温度一定时，溶液的吸光度与浓度和液层厚度的乘积成正比。— Lambert-Beer定律(光吸收定律。) 式中a — 吸光系数 当b：cm，c：g·L-1时，单位：L·g-1·cm-1； 当b：cm，c：mol·L-1时，则a用ε替代； ε — 摩尔吸光系数，单位：L·mol-1·cm-1， A = ε b c 4.各种吸光系数的意义 （1）a—吸光系数（ A = a bρ） 可看作当b=1cm， ρ=1g·L-1时的A值； （2）ε—摩尔吸光系数（ A = ε bc） 可看作当b=1cm， c = 1mol·L-1时的A值； （3）E1cm1% —百分吸光系数（ A = a bρ） 可看作当b=1cm， ρ=10g·L-1时的A值。 a = 0.1 E1cm1% 5. 公式讨论 A = a b c A = ε b c (1) A = a b c 中 c 实际为ρ。 (2) ε = a M (