第15章 简化分光光度法.pptVIP

化学分析法总结 定量程序、滴定概述、误差与数据处理 酸碱滴定法、配位滴定法、重量分析法 氧化-还原滴定法、沉淀滴定法 化学分析法的特点? 吸光光度法： 通过测量物质的吸光度A，并通过一定的关 系来测定物质含量的方法，称为吸光光度法。 也称为分光光度法，或光度分析法。 该法需要分光光度计，通过它以测量溶液 的吸光度。属于仪器分析方法。 化学分析与仪器分析方法比较 利用待测物对光的选择性吸收，建立的分析方法。常见光学分析方法之一。 二、吸光光度法的特点 与化学分析相比，具有如下特点： 1．灵敏度高：≧10-8 mol/L 三、物质对光的选择性吸收 1、光是一种电磁波，它包括： 无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、 和x射线等区域。 波长顺序为由长至短，能量顺序恰好相反。 只简要讨论可见光的吸光光度法： 2、 光的波粒二象性 (1)光的波动性 光的折射、衍射、偏振和干涉等现象，可用波动性解释。 (2) 光的粒子性 光电效应、光的吸收和发射等，只能用粒子性来解释。 3、单色光 仅具有单一波长的光称为单色光，单色光由具有相同能量的光子所组成。 5、光的互补作用 一束白光通过棱镜，色散成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等单色光。 反之，若不同单色光，按一定比例混合起来，也应能得到白光。 6、物质的颜色与对光的吸收 溶液颜色：呈现被吸收光的互补色。 例如 黄色和蓝色是互补色光，CuSO4溶液选择性地吸收白光中的黄色光； 其水溶液呈现出蓝色。 又如紫红和绿色是互补色光，KMnO4水溶液能吸收白光中的绿色光； 因而其水溶液显紫红色。 1、透光率T 常用百分透光率T% ，其定义为： 2、吸光度A 五、吸收曲线 改变单色光的波长λ，测量每一波长下同一溶液对该波长光的吸光度A。 以波长λ为横坐标，以相应的A为纵坐标作图，所得的曲线称为吸收曲线，或称吸收光谱。 Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱(Absorption spectra of Cr2O72-、MnO4- ) 不同浓度的KMnO4溶液的吸收曲线 吸收曲线(absorption spectrum)的性质： 15-2 溶液对光的吸收定律 一、朗伯-比耳定律 1、朗伯定律 1760年，朗伯指出，T、λ、C一定，A与溶液厚度b成正比。 2、比耳(Beer)定律 1852年，比耳指出，T、λ、b一定时，A与浓度c成正比。 3、朗伯-比耳定律 若b和c同时变化，A如何变化呢？ 朗-比定律的另一种形式： 因 为 A=-lgT=lg(I0/It) 可推出 It=I0?10-kbc 二、比例系数k 在A=kbc中，K的单位与数值，随c和b所取单位的不同而变化。 2、摩尔吸光系数ε c单位：mol·L-1，b：cm； 此时的K用ε表示，称为摩尔吸光系数。 ε单位：L·mol-1·cm-1 3、a和ε的关系： a=ε/M 式中M为吸光物质的摩尔质量。 三、吸光度的加合性 若溶液中含有几种吸光物质，则溶液的吸光度等于各组分的吸光度之和。 例：K2CrO4的碱性溶液在372nm处有最大吸收。 现有3.00?10-5的K2CrO4碱性溶液，在372nm处 用1cm比色皿测得其透光率为71.6%。求： 1、该溶液的吸光度？ 2、K2CrO4溶液在372nm处的摩尔吸收系数？ 3、若改用3cm的比色皿，求该溶液的透光率？ 解： 1、A=-lgT = -lg0.716=0.145 2、?=A/bC =0.145/(1?3?10-5) =4.83?103 L·mol-1·cm-1 3、此时 A=?bC=0.435 由A=-lgT，可得T=36.7%。 四、对朗伯-比耳定律的偏离 根据A=kbc，如果T、b、λ一定，则A与c与正比例： 因此A-C曲线应是一通过原点的直线，称为工作曲线，或标准曲线。 标准曲线会有时会出现弯曲，这种现象是由于对朗伯-比耳定律的偏离引起的。 吸光光度法的工作曲线 1、物理因素 （1）单色光不纯 如果单色光不纯，标准曲线在浓度较大时会弯向浓度轴，导致负偏离。 2、化学因素 （1）吸光物质相互作用 在浓溶液中，吸光质点的相互碰撞，使有效浓度减小，产生负偏差。 所以，朗－比定律只适合于稀溶液。 15-3 光度分析方法和分光光度计 一、光度分析方法 目视比色法的特点： （1）仪器简单，操作方便。 （2）灵敏度较高，适合于微量分析。 （3）不符合吸收定律的体系，如胶体、乳浊液等，可应用目视比色法。