比色分析和紫外可见分光光度法.ppt

第二章 比色分析和紫外可见分光光度法 第一节 比色分析和分光光度法的定义及特点 第二节 物质对光的选择性吸收 第三节 朗伯-比耳定律 第四节 分析仪器 第五节 紫外吸收光谱 第六节 影响分光光度法分析的因素 第七节 紫外可见分光光度法的应用 第八节 对分光光度法分析方法的评价 第一节 比色分析和分光光度法的定义及特点 一、比色分析法的定义及特点 1、发展 （1）公元初，古希腊，五倍子测定醋中铁； （2）1795年，俄国人，五倍子测定矿泉水中铁； （3）19世纪30~40年代，确定为定量分析方法。 2、定义 基于比较溶液颜色深浅而达到定量分析目的 的分析方法。 3、测定过程 使某种光线分别透过标准溶液和被测 溶液而比较两者颜色的强度，决定被测物 质在溶液中含量或浓度的方法。 被测溶液的浓度越大，颜色越深。 4、比色方法 （1）目视比色法； （2）光电比色法。 5、显色反应 （1）定义： 进行比色分析时，通常需要加入适当的试 剂，使待测物质与试剂反应生成便于比色测定 的有色物质，此反应称为显色反应，所加入的 试剂称显色剂。 显色后的溶液在所选测量条件下进行比色 分析，以确定有色物质的含量。 （2）比色分析对显色反应的基本要求 ①反应应具有较高的选择性，即选用的显色剂最好只与待测组分反应，而不与其他干扰组分反应或其他组分的干扰很小； ②反应生成的有色化合物有恒定的组分和较高的稳定性； ③反应生成的有色化合物有足够的灵敏度； ④反应生成的有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大。 （1）灵敏度高； （2）具有一定的准确度； （3）操作简便，测定速度快； （4）使用范围广； （5）局限性：准确度偏低； 无法测定多个组分。 1、紫外可见分光光度法 （1）紫外分光光度法：利用物质分子对紫外光的选择性吸收，用紫外分光光度计测定物质对紫外光的吸收程度来进行定型、定量分析的方法。 波长范围：200～400nm。 （2）可见分光光度法：利用物质分子对可见光的选择性吸收特性，用可见分光光度计测量有色溶液对可见光的吸收程度以确定组分含量的方法，则称为可见分光光度法。 波长范围：400～800nm。 紫外分光光度法和可见分光光度的区别在于测定波长范围不同，通常合称为紫外、可见分光光度法。 2、与比色法的区别 （1）准确度更高。 （2）选择性更高。 （3）通过选择适当的实验条件，可在其他干扰组分存在的情况下，进行单组分或多组分的测定，不需要进行化学分离。 第二节 物质对光的选择性吸收 各种电磁波按波长长短依次排列后，就组成了电磁波谱，如下表所示。 表2-1 电磁波谱及分类 光的粒子性是指光是一粒一粒不连续的，具有一定能量的粒子即光子构成的。光子的能量（E）与光的频率ν成正比，而与波长成反比，即： E=hν=h（C/λ） 式中：h —— 普朗克（Planck）常数，数值为 6.6262×10-34J?S λ—— 波长（cm） C —— 光的真空速度（cm/s） 上述公式，左端体现了光的粒子性，右端体现了光的波动性，它把光的波粒二象性联系和统一起来，并由此看出，不同波长的光具有不同能量，波长越长，能量越低；反之，波长越短，能量越高。 二、物质对光的选择性吸收 某些波长的光被选择性吸收并使其强度减弱，这种现象称为物质对光的吸收。 当一束紫外可见光通过一透明的物质时，具有某种能量的光子被吸收，而另一些能量的光子不被吸收，光子是否被物质所吸收既决定于物质的内部结构，也决定于光子的能量。当光子的能量等于电子能级的能量差时，则此能量的光子被吸收，并使电子由基态跃迁到激发态。 光谱中400 ~ 800nm 范围内的光作用于人的眼睛，能引起颜色的感觉，故称可见光。不同波长的可见光引起不同的视觉效果，从而产生不同颜色。白光是由不同颜色的光按一定的强度比例混合而成的；如果将一束平行的白光通过棱镜，则白光分解为红、成、黄、绿、青、蓝、紫七种色光，各种颜色的色光其波长范围如图表所示。 表2-2 各种色光大致波长范围 这七种光之中的任何一