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第6章 吸光光度法(Spectrophotometry) 6.1 概述 6.2 光度分析法的设计 6.3 光度分析法的误差 6.4 其他吸光光度法及光度分析法的应用 6.1 概述 1 吸光光度法的特点 2 光吸收的基本定律 3 比色法和吸光光度法及其仪器 6.1.1 吸光光度法的特点 吸光光度法: 基于被测物质的分子 对光 的选择吸 收而建立的分析方法。 1. 光的分类 光是一种电磁波 光一般按波长不同分类 P214表6-1 h　普朗克常数　　6.626×10－34J·s υ　频率　Hz c 真空中的光速 2.998×108m·s－1 λ光的波长 ? ?射线 x射线 紫外光 红外光 微波 无线电波 10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm 电磁波谱范围表 能量 降低 2.吸收光谱产生原理 如由价电子能级跃迁 [能量差在1~20(eV)] 而产生吸收光谱，是紫外及可见分光光度法---本章研究内容 吸收光谱分为：原子吸收光谱和分子吸收光谱。 原子吸收光谱: 由原子外层电子选择性地吸收某些波 长的电磁波而引起的.为原子吸收分光光度法. 分子吸收光谱: 由分子振动能级(能量差约0.05~l eV)和转动能级(能量差小于0.05 eV)的跃迁而产生的吸收光谱，为红外吸收光谱。用于分子结构的研究. A,B　电子能级　　 V`` 1,2,3,4　振动能级　　 j``0,2,4,6 　转动能级 3.有色溶液对光的选择性吸收 ①单色光、复合光、互补光 单色光: 复合光: 互补光: 若两种不同颜色的单色光按一定的强度比例混合得到白光，这两种单色光为互补光. 蓝 黄 紫 绿 绿蓝 橙 红 蓝绿 P216 表6－2 ② 有色溶液对光的吸收 复合光 完全透过 吸收黄色光 溶液的颜色与其吸收掉光的颜色为互补色. 思考:硫酸铜溶液对黄光附近的其他光是否有吸收？ 物质的电子结构不同，价电子跃迁所需能量不同,所吸收光的波长也不同，从而构成了物质对光的选择吸收。 有色溶液呈现不同颜色的原因: ③吸收曲线 测量某物质对不同波长单色光的吸收程度，以波长（?）为横坐标，吸光度（A）为纵坐标，绘制吸光度随波长的变化曲线, 即为吸收光谱。 1.最大吸收波长λmax ：光吸收程 度最大处的波长. 2.同一物质浓度增加时，吸收曲线形状相同,λmax不变，吸光度增大. 研究吸收曲线的意义 定性分析基础 定量分析基础 物质对光的选择 吸收 A B A ? 在一定的实验条件下，物质对光的吸收程度与物质的浓度成正比。 A ? C 增大 6.1.2 光吸收的基本定律 透光率： T 取值为 0.0 % ~ 100.0 % 全部吸收: T = 0.0 % 全部透射: T = 100.0 % 入射光 I0 透射光 It b 有色溶液浓度为C mol/L 吸光度: 1. Lambert-Beer定律 I0　＝　Ia + It 吸收Ia 吸光系数K---比例常数 b : 吸光物质的厚度, 光程, cm. C: 吸光物质的浓度, ?g / L, mol / L等. 入射光波长 物质的性质 温度等. 影响K的因素: c：mol / L 摩尔吸光系数? L · mol –1 · cm -1 c： ? g / L 吸光系数 K L · ? g –1 · cm -1 对吸光物质来说ε为一重要参数ε↗　物质的吸光能力↗　方法灵敏度↗ 2.摩尔吸光系数和桑德尔灵敏度 ①摩尔吸光系数 物理意义：表示物质的浓度为１mol·L－1，液层厚度为１cm时溶液的吸光度。 ?的获得:试验测定,计算得到 ? 104 ? ~ 104 ~105 ? 105 低灵敏度 中等灵敏度 高灵敏度 影响 的因素：①　吸光物质的本性 　　　　　　②　测定波长　λmax处，ε最大，灵敏度最高 反映了吸光光度法测定该吸光物质灵敏度 ②桑德尔(Sandell)灵敏度s 当仪器的检测极限 A=0.001时，单位截面积光程内所能检测出来的吸光物质的最低含量，单位为μg·cm-2 . S越小,测定的灵敏度越高. S与ε的关系： 注意:不必在单位转换，最终单位就是ug·cm－2公式推导见第三版。 例题 一单色光通过1cm厚的有色溶液是强度减弱20%,如通过5cm的相同溶液,其强度减弱了百分之几？