仪器分析 光的基本原理 第二章 紫外-可见分光光度法.docVIP

PAGE 仪器分析 汤强 第3-4课时 课题 第二章 紫外-可见分光光度法 2-1紫外-可见分光光度法基本原理 教学目的 通过理论的学习使学生理解紫外可见光光度法的原理、化合物电子能级跃迁的类型和特点 教学重点 光的基本性质 光与物质的作用、光的吸收定律 教学难点 光的吸收曲线 班级 11食检班 时间 2012.2.17 1～2 地点 南校区C206 教学内容 【组织教学】（3min） 【复习旧知】（7min） 【讲授新课】 2-1基本原理 一、光的基本特性（15min） 二、光与物质的作用（15min） 三、光谱吸收曲线（15min） 四、光的吸收定律（10min） 2-2 化合物的紫外-可见吸收光谱 一、有机物的紫外-可见光谱（10min） 二、无机物的紫外-可见光谱（10min） 课堂小结（5min） 本次课主要介绍了紫外-可见分光光度法的基本原理、以及使学生了解化合物的紫外-可见吸收光谱的相关知识 课后总结 【复习旧知】 1、仪器分析法的定义 ——仪器分析法是通过测量物质的光、电、热、磁等物理性质或物理化学性质来确定它的化学组成、含量及其化学结构的分析方法 2、仪器分析法的分类 ——电化学分析法、光学分析法、色谱法 3、仪器分析法的特点 ——灵敏度高；操作简单，分析速度快，适于批量样品的分析；选择性好，适用于复杂组分试样的分析；用途广，能适应各种分析的要求。 【讲授新课】 【多媒体PPT】 第二章 紫外－可见吸光光度法 2-1 基本原理 利用被测物质的分子对紫外-可见光具有选择性吸收的特性而建立的分析方法称为紫外-可见吸光光度法。在生物试样的分析工作中，紫外-可见吸光光度法是常用的分析方法之一。 如有一生物试样含铁量为0.01mg×g-1。试样经处理后，用1.8′10-3mol×L-1的KMnO4溶液滴定，到达化学计量点时，所用KMnO4溶液的体积为0.02ml。而通常滴定管的读数误差就有0.02ml，显然用滴定法测定该试样中的含铁量是不合适的。但是，在适当的反应条件下加入一种试剂（如磺基水杨酸），使它与Fe3+生成紫红色螯合物，即可用吸光光度法测定其含量。 一、 紫外-可见吸光光度法的特点 具有较高的灵敏度 一般物质可测到10-3~10-6mol×L-1。适用于微量组分的测定。 有一定的准确度 该方法相对误差为2%~5%，可满足对微量组分测定的要求。如一试样含铁量为0.020mg，相对误差5%，其含量在0.019~0.021 mg之间，该结果是令人满意的。 操作简便、快速、选择性好、仪器设备简单。近年来由于新显色剂和掩蔽剂的不断出现，提高了选择性，一般不分离干扰物质就能测定。 应用广泛 可测定大多数无机物质及具有共轭双键的有机化合物。在化工、医学、生物学等领域中常用来剖析天然产物的组成和结构、化合物的含量的测定及生化过程的研究等。 二、 物质对光的选择性吸收 溶液之所以呈现不同的颜色，是与它对光的选择性吸收有关。当一束白光（由各种波长的色光按一定比例组成）通过一有色溶液时，某些波长的光被溶液吸收。另一些波长的光不被吸收而透过溶液。人眼能感觉的波长在400~760nm，为可见光区。溶液的颜色由透过光波长所决定。例如，KMnO4 溶液强烈地吸收黄绿色的光，对其它的光吸收很少或不吸收，所以溶液呈现紫红色。又如CuSO4溶液强烈地吸收黄色的光，所以溶液呈现蓝色。如溶液对白光中各种颜色的光都不吸收，则溶液为透明无色，反之，则呈黑色。如果两种颜色的光按适当的强度比例混合后组成白光，则这两种有色光称为互补色，如图 15-1所示。成直线关系的两种光可混合成白光。 物质颜色(透过光)与吸收光颜色的互补关系 以上仅简单地用有色溶液对各种波长光的选择吸收来说明溶液的颜色。究竟某种溶液最易选择吸收什么波长的光？可用实验方法来确定，即用不同波长的单色光透过有色溶液，测量溶液对每一波长的吸光程度（称为吸光度）。然后以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图可得一曲线，称为光吸收曲线。如下图所示，称为光吸收曲线。图中I、II、III代表被测物质含量由低到高的吸收曲线： （1）同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长λmax。（KMnO4的λ最大 = 525 nm） （2）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似λmax不变-定性分析的依据之一。 （3）不同浓度的同一种物质，波长一定时，A 随浓度的增大而增大-定量分析的依据。 （4）在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。 因此，吸收曲线是吸光光度法中选择测定波长的重要依据。 溶液 溶液的吸收曲线 三、物质对光吸收的本质 物质对光的选择性吸收的本质，可通过吸收光谱产生的原因来说明。物质都处于运动状态，分子内部