第十三章 可见和紫外.pptVIP

Chapter 13  visible and ultraviolet spectrophotometry VIS-UV absorption spectrum and  Lambert-Beer’s law 一、吸收光谱与吸收曲线 当一束光照射到某物质或某溶液时，组成该物质的分子、原子或离子等粒子与光子作用，光子的能量发生转移，使这些粒子由低能量轨道跃迁到高能量轨道，即由基态转变为激发态。 M(基态)+h? ?→? M*(激发态) 这个过程即是物质对光的吸收。由于分子、原子或离子的能级是量子化的，不连续的，只有光子的能量与被照射物质粒子的基态和激发态能量之差相等时，才能被吸收。不同物质的基态和激发态的能量差不同，选择吸收光子的能量不同，于是呈现出不同的吸收光谱，即吸收的波长不同——物质对光的选择性吸收。 物质的吸收光谱 吸光度A(absorbance)：溶液对不同波长的单色光的吸收程度。 吸收光谱(absorption spectrum):以波长λ为横坐标，吸光度A为纵坐标作图，得到的吸收曲线(absorption curve)。 KMnO4溶液吸收光谱示意图 特点: ① 具有最大吸收波长λmax ； ② 不同物质, λmax不同， λmax是定性分析的依据； ③λmax几乎不随物质的浓度而变。 ④λmax附近，A最大，并与浓度c 呈正比关系 ——定量分析依据。 ⑤ 远离λmax的光,物质几乎不吸收（A→0）,这些光的A与物质的c无 直接关系——不作定量分析依据。 透光率(transmittance)T： 透射光的强度It与入射光强度I0之比。透光率愈大，溶液对光的吸收愈少。 三、 Lambert-Beer’s law Lambert’s law ：当一适当波长的单色光通过一固定浓度的溶液时，其吸光度与光通过的液层厚度b成正比。即 A = k1b Beer’s law：当一适当波长的单色光通过溶液时，若液层厚度一定，则吸光度与溶液浓度成正比。即： A = k2c? ??? Beer定律仅适用于单色光。 Lambert-Beer’s law Lambert-Beer’s law ： A=κbc??? A =ab? ?? Lambert——Beer定律 A=κbc 讨论: 1.适用条件: 平行单色光，较稀溶液。 2.分光光度法定量的依据： 当液层厚度 b一定时,定律可表示为 A=Kc A——c为直线（标准曲线），即为定量的依据。?? [例] 已知某化合物的相对分子质量为251，将此化合物用乙醇作溶剂配成浓度为0.150mmol·L-1的溶液，在480nm波长处用2.00cm吸收池测得透光率为39.8%，求该化合物在上述条件下的摩尔吸光系数κ及质量吸光系数a 。 UV-vis Spectrophotometry 一、 UV-vis spectrophotometer 光源 单色器 吸收池 光敏检测 读数表 可见及紫外分光光度计组成示意图 二、测定方法——标准曲线法 根据Lambert-Beer定律： A=Kc 在一定波长和液层厚度下，吸光度与浓度成正比，因此在分光光度计上测出吸光度，即可求出被测物质含量。 标准曲线法: 1.入射光波长的选择——通常为?max 。 2.标准曲线的制作:取标准品配成一系列已知浓度C的标准溶液，在选定波长?max处，用同样厚度的吸收池分别测定其吸光度A，以A为纵坐标，标准溶液浓度C为横坐标作图——标准曲线。 3. 被测溶液测定 在相同条件下，测量被测溶液吸 光度，根据吸光度即可在标准曲线上查 得其对应的含量。? 2.偏离Beer定律 测得的透光率T与真实值相差ΔT，从而引起浓度误差Δc 。 调节溶液浓度或选择液层厚度适宜的吸收池，将溶液的透光率控制在20%～65%之间，即吸光度在0.2～0.7之间。 本章要求 主要组成：入射狭 缝、出射狭缝、色散元 件和准直镜等部分。 2. monochromator 狭缝宽度应适中，狭缝太宽，单 色光纯度差；太窄，则光通量过小， 影响测定灵敏度。 单色器质量的优