吸光度與透過(guò)率

1、關(guān)于吸光度與透過(guò)率1現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第一頁(yè)，共38頁(yè)2化學(xué)分析化學(xué)分析：常量組分：常量組分(1%), Er 0.1%0.2% 依據(jù)化學(xué)反應(yīng)依據(jù)化學(xué)反應(yīng), 使用玻璃儀器使用玻璃儀器 化學(xué)分析與儀器分析方法比較儀器分析：微量組分(1%), Er 1%5% 依據(jù)物理或物理化學(xué)性質(zhì), 需要特殊的儀器例: 含F(xiàn)e約0.05%的樣品, 稱0.2g, 則m(Fe)0.1mg重量法 m(Fe2O3)0.14mg, 稱不準(zhǔn)容量法 V(K2Cr2O7)0.02mL, 測(cè)不準(zhǔn)光度法 結(jié)果0.048%0.052%, 滿足要求準(zhǔn)確度高靈敏度高現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二頁(yè)，共38頁(yè)38.1 吸光光度法的基本原理吸光光度法的基本原理 特

2、點(diǎn)特點(diǎn) (p293)靈敏度高靈敏度高：測(cè)定下限可達(dá)：測(cè)定下限可達(dá)105106mol/L, 10-4%10-5% 準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度能夠滿足微量組分的測(cè)定要求：能夠滿足微量組分的測(cè)定要求： 相對(duì)誤差相對(duì)誤差25 （12） 操作操作簡(jiǎn)便快速簡(jiǎn)便快速應(yīng)用廣泛應(yīng)用廣泛 吸光光度法是基于被測(cè)物質(zhì)的分子對(duì)光具有選擇性吸收的特性而建立起來(lái)的分析方法?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三頁(yè)，共38頁(yè)41.1.光的基本性質(zhì)光的基本性質(zhì) 電磁波的波粒二象性電磁波的波粒二象性c真空中光速真空中光速 2.99792458108m/s3.0 108m/s波長(zhǎng)，單位：波長(zhǎng)，單位：m,cm,mm, m,nm, 1 m=10-6m, 1nm=10-9

3、m, 1=10-10m頻率，單位：赫芝（周）頻率，單位：赫芝（周）Hz 次次/秒秒 n折射率，真空中為折射率，真空中為1 =cVn光的傳播速度:波動(dòng)性現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四頁(yè)，共38頁(yè)5磁場(chǎng)向量電場(chǎng)向量傳播方向YZX與物質(zhì)作用現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五頁(yè)，共38頁(yè)6微粒性微粒性h普朗克普朗克( (Planck) )常數(shù)常數(shù) 6.62610-34Js 頻率頻率E光量子具有的能量光量子具有的能量 單位：?jiǎn)挝唬篔(焦耳焦耳)，eV(電子伏特電子伏特) 光量子，具有能量。Eh現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六頁(yè)，共38頁(yè)7波粒二象性波粒二象性結(jié)論結(jié)論: :一定波長(zhǎng)的光具有一定的能量，波長(zhǎng)越一定波長(zhǎng)的光具有一定的能量，波長(zhǎng)越 長(zhǎng)長(zhǎng)( (

4、頻率越低頻率越低) )，光量子的能量越低。，光量子的能量越低。單色光單色光：具有相同能量：具有相同能量( (相同波長(zhǎng)相同波長(zhǎng)) )的光。的光。混合光混合光：具有不同能量：具有不同能量( (不同波長(zhǎng)不同波長(zhǎng)) )的光復(fù)合在的光復(fù)合在 一起。一起。 =cEhhn真空中: cEh現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第七頁(yè)，共38頁(yè)8光學(xué)光譜區(qū)光學(xué)光譜區(qū)10nm200nm200nm 380nm380nm 780nm780 nm 2.5 m2.5 m 50 m50 m 300 m現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第八頁(yè)，共38頁(yè)93. 3. 溶液中溶質(zhì)分子對(duì)光的吸收與吸收光譜溶液中溶質(zhì)分子對(duì)光的吸收與吸收光譜不同顏色的可見(jiàn)光波長(zhǎng)及其互補(bǔ)光現(xiàn)在學(xué)習(xí)的

5、是第九頁(yè)，共38頁(yè)10300400500600700/nm350525 545Cr2O72-MnO4-1.00.80.60.40.2AbsorbanceCr2O72-、MnO4-的吸收光譜350現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十頁(yè)，共38頁(yè)11苯和甲苯在環(huán)己烷中的吸收光譜苯(254nm)甲苯(262nm)A230 250 270 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十一頁(yè)，共38頁(yè)124. 光吸收基本定律光吸收基本定律: Lambert-Beer定律定律A=lg(I0/It)=kbcItI0bdxI I-dIs朗伯定律(1760) A=lg(I0/It)=k1b比爾定律(1852)A=lg(I0/It)=k2c吸光度介質(zhì)厚度(cm)

6、現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十二頁(yè)，共38頁(yè)13T透光率（透射比）透光率（透射比）（Transmittance）0tIT =I=10=10T-kbc-AA = lg (I0/It) = lg(1/T) = -lgT = kbc現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十三頁(yè)，共38頁(yè)14吸光度吸光度A、透射比、透射比T與濃度與濃度c的關(guān)系的關(guān)系A(chǔ)Tc= 10-kbcTA=kbc現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十四頁(yè)，共38頁(yè)15K 吸光系數(shù)吸光系數(shù) Absorptivity a的單位: Lg-1cm-1當(dāng)c的單位用gL-1表示時(shí)，用a表示， Aabc的單位: Lmol-1cm-1當(dāng)c的單位用molL-1表示時(shí)，用表示. 摩爾吸光系數(shù) Molar Abs

7、orptivity A bc 1%1cmE1%1cmE1%1cmE當(dāng)c的單位用g100mL-1表示時(shí)，用 表示， A bc， 叫做比消光系數(shù)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十五頁(yè)，共38頁(yè)16吸光度與光程的關(guān)系吸光度與光程的關(guān)系 A = bc 光源檢測(cè)器0.00吸光度檢測(cè)器b樣品光源0.22吸光度光源檢測(cè)器0.44吸光度b樣品b樣品現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十六頁(yè)，共38頁(yè)17吸光度與濃度的關(guān)系吸光度與濃度的關(guān)系 A = bc 吸光度0.00光源檢測(cè)器 吸光度0.22光源檢測(cè)器b 吸光度0.42光源檢測(cè)器b現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十七頁(yè)，共38頁(yè)18朗伯朗伯-比爾定律的適用條件比爾定律的適用條件 單色光單色光 (見(jiàn)見(jiàn)p312證明證明

8、) 應(yīng)選用應(yīng)選用 max處或肩峰處測(cè)定處或肩峰處測(cè)定2. 吸光質(zhì)點(diǎn)形式不變吸光質(zhì)點(diǎn)形式不變 離解、絡(luò)合、締合會(huì)破壞線性關(guān)系離解、絡(luò)合、締合會(huì)破壞線性關(guān)系 應(yīng)控制條件應(yīng)控制條件(酸度、濃度、介質(zhì)等酸度、濃度、介質(zhì)等)3. 稀溶液稀溶液 濃度增大，分子之間作用增強(qiáng)濃度增大，分子之間作用增強(qiáng)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十八頁(yè)，共38頁(yè)19x104(nm)亞甲藍(lán)陽(yáng)離子水溶液的吸收光譜a. 6.3610-6 mol/Lb. 1.2710-4 mol/Lc. 5.9710-4 mol/L亞甲藍(lán)陽(yáng)離子單體 max= 660 nm二聚體 max= 610 nm二聚體的生成破壞了A與c的線性關(guān)系現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十九頁(yè)，共38頁(yè)

9、20 0 1 2 3 4 mg/mlA。 。 。 。*0.80.60.40.20溶液濃度的測(cè)定A bc工作曲線法(校準(zhǔn)曲線)朗伯-比爾定律的分析應(yīng)用現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十頁(yè)，共38頁(yè)216. 吸光度的加和性與吸光度的測(cè)量吸光度的加和性與吸光度的測(cè)量 A = A1 + A2 + +An 用參比溶液調(diào)T=100%（A=0），再測(cè)樣品溶液的吸光度，即消除了吸收池對(duì)光的吸收、反射，溶劑、試劑對(duì)光的吸收等?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十一頁(yè)，共38頁(yè)228.2 光度分析的方法和儀器光度分析的方法和儀器8.2.1 光度分析的幾種方法光度分析的幾種方法方便、靈敏，準(zhǔn)確度差。常用于限界分析。方便、靈敏，準(zhǔn)確度差。常用于限界分

10、析。觀察方向1.目視比色法c4c3c2c1c1c2c3c4現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十二頁(yè)，共38頁(yè)232. 光電比色法光電比色法通過(guò)濾光片得一窄范圍的光(幾十nm)光電比色計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖靈敏度和準(zhǔn)確度較差現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十三頁(yè)，共38頁(yè)243. 吸光光度法和分光光度計(jì)吸光光度法和分光光度計(jì)光源單色器吸收池檢測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)壓電源分光光度法的基本部件通過(guò)棱鏡或光柵得到一束近似的單色光.波長(zhǎng)可調(diào), 故選擇性好, 準(zhǔn)確度高.現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十四頁(yè)，共38頁(yè)25722型分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)方框圖基礎(chǔ)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)p93光源吸收池檢測(cè)系統(tǒng)分光系統(tǒng)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十五頁(yè)，共38頁(yè)26分光光度計(jì)的主要部件分光光度計(jì)的主要部件光源光源

11、：發(fā)出所需波長(zhǎng)范圍內(nèi)的連續(xù)光譜，有足夠：發(fā)出所需波長(zhǎng)范圍內(nèi)的連續(xù)光譜，有足夠 的的光強(qiáng)度光強(qiáng)度, ,穩(wěn)定。穩(wěn)定。 可見(jiàn)光區(qū)：可見(jiàn)光區(qū)：鎢燈，碘鎢燈鎢燈，碘鎢燈(320(3202500nm)2500nm) 紫外區(qū)：紫外區(qū)：氫燈，氘燈氫燈，氘燈(180(180375nm)375nm)單色器單色器：將光源發(fā)出的連續(xù)光譜分解為單色光的：將光源發(fā)出的連續(xù)光譜分解為單色光的 裝置。裝置。棱鏡棱鏡: :玻璃玻璃3503503200nm, 3200nm, 石英石英1851854000nm4000nm 光柵光柵: :波長(zhǎng)范圍寬波長(zhǎng)范圍寬, , 色散均勻色散均勻, ,分辨性能好分辨性能好, , 使用方便使用方便現(xiàn)

12、在學(xué)習(xí)的是第二十六頁(yè)，共38頁(yè)27吸收池吸收池：( (比色皿比色皿) )用于盛待測(cè)及參比溶液。用于盛待測(cè)及參比溶液。 可見(jiàn)光區(qū)：光學(xué)玻璃池可見(jiàn)光區(qū)：光學(xué)玻璃池 紫外區(qū)：石英池紫外區(qū)：石英池檢測(cè)器檢測(cè)器：利用光電效應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)換成：利用光電效應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)換成 電流訊號(hào)。電流訊號(hào)。 光電池，光電管，光電倍增管光電池，光電管，光電倍增管指示器指示器： 低檔儀器：刻度顯示（低檔儀器：刻度顯示（p307p307，圖，圖8.128.12) ) 中高檔儀器：數(shù)字顯示，自動(dòng)掃描記錄中高檔儀器：數(shù)字顯示，自動(dòng)掃描記錄現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十七頁(yè)，共38頁(yè)28棱鏡：棱鏡：依據(jù)不同波長(zhǎng)光通過(guò)棱鏡時(shí)折射率不同依據(jù)不同波長(zhǎng)光

13、通過(guò)棱鏡時(shí)折射率不同單色器入射狹縫準(zhǔn)直透鏡棱鏡聚焦透鏡出射狹縫白光紅紫12800 600 500400現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十八頁(yè)，共38頁(yè)29光柵：光柵：在鍍鋁的玻璃表面刻有數(shù)量很大的在鍍鋁的玻璃表面刻有數(shù)量很大的等寬度等間等寬度等間距距條痕條痕(600、1200、2400條條/mm )。M1M2出射狹縫光屏透鏡平面透射光柵光柵衍射示意圖原理：利用光通過(guò)光柵時(shí)發(fā)生衍射和干涉現(xiàn)象而分光.現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十九頁(yè)，共38頁(yè)30檢測(cè)器檢測(cè)器SeAu，Ag半導(dǎo)體h硒光電池Ag、Au現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十頁(yè)，共38頁(yè)31光電管光電管紅敏管 625-1000 nm藍(lán)敏管 200-625 nmNi環(huán)（片）堿金屬光敏陰極h現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十一頁(yè)，共38頁(yè)32光電倍增管光電倍增管待掃描160-700 nm1個(gè)光電子可產(chǎn)生106107個(gè)電子現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十二頁(yè)，共38頁(yè)338.2.2 分光光度計(jì)的類型現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十三頁(yè)，共38頁(yè)34多通道儀器多通道儀器（Multichannel Instruments） 光電二極管陣列光電二極管陣列(通常具有通常具有316個(gè)硅二極管個(gè)硅二極管) photodiode arrays (PDAs) 同時(shí)測(cè)量同時(shí)測(cè)量200820