分析化學(xué)精品之吸光光度法市公開課獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、第九章 吸光光度法第一節(jié) 概述一、吸光光度法特點(diǎn)1依據(jù)物質(zhì)對(duì)光輻射吸取來(lái)進(jìn)行分析；2普通用于低含量組分測(cè)定；二、光輻射基本性質(zhì)：波動(dòng)性：光按波動(dòng)形式傳播如折射、衍射等。C=微粒性:E=h=hC/三、輻射能與分子作用（理解）第1頁(yè)第1頁(yè)第一節(jié) 概述四、物質(zhì)顏色和光選擇性吸?。夯パa(bǔ)色：兩種適當(dāng)顏色單色光按一定強(qiáng)度混合而得到白光，這兩種單色光為互補(bǔ)色。舉例闡明（表9-2）。溶液呈現(xiàn)顏色恰是它吸取光互補(bǔ)色。解釋圖9-4吸取曲線，何為最大吸取波長(zhǎng)？第2頁(yè)第2頁(yè)第二節(jié) Lambert-beer定律光吸取定律基礎(chǔ)：光吸取與溶液濃度和光路長(zhǎng)短密切相關(guān)吸光度：A=Kbc (即L-B定律:b為溶液厚度)透光率：T

2、=I/I0=透射光強(qiáng)度/入射光強(qiáng)度A與T關(guān)系：A=log I/I0 =log1/T=-logT=KbcK:吸光系數(shù)，隨b,c單位不同而不同，通常b：cm, C:mol/L 表示時(shí)，以表示，稱為摩爾吸光系數(shù)，單位：L/(molcm)，它反應(yīng)吸光物質(zhì)對(duì)光吸取能力，表示吸光光度法分析該物質(zhì)靈敏度，表示時(shí)注明入射波長(zhǎng)。第3頁(yè)第3頁(yè)第二節(jié) Lambert-beer定律在光度分析中，為提升分析靈敏度，在已消除干擾情況下，應(yīng)選擇值大有色化合物進(jìn)行測(cè)定，并以最大吸取波長(zhǎng)max光波作為入射光。例1：第4頁(yè)第4頁(yè)第三節(jié) 比色法和分光光度法及其儀器一、目視比色法：用眼睛比較有色溶液顏色深淺以擬定物質(zhì)含量辦法。如原則

3、系列法。辦法長(zhǎng)處：儀器簡(jiǎn)樸，操作簡(jiǎn)便；測(cè)定靈敏度高，適于稀溶液中痕量物質(zhì)測(cè)定；適于一些不符合L-B定律測(cè)定。辦法缺點(diǎn)：準(zhǔn)確度較差，相對(duì)誤差5-20%。二、光電比色法：利用光電效應(yīng)測(cè)量光線通過(guò)有色溶液後透過(guò)光強(qiáng)度以求出待測(cè)物質(zhì)含量辦法。比較溶液對(duì)某一波長(zhǎng)光波吸取程度。光源聚光透鏡濾光片比色皿光電池檢流計(jì)長(zhǎng)處：準(zhǔn)確度提升，選擇性提升。缺點(diǎn)：?jiǎn)紊獠患儭５?頁(yè)第5頁(yè)第三節(jié) 比色法和分光光度法及其儀器三、分光光度法：基本原理同光電比色法，只是單色光獲取方式不同，改用棱鏡或光柵。因此測(cè)量范圍也由可見光擴(kuò)大到可見、紫外和紅外光區(qū)域。另外用光電倍增管作檢測(cè)器，靈敏度也大大提升。優(yōu)點(diǎn)：可得純度較高單色光，故L

4、-B偏離現(xiàn)象降低，標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍增大，準(zhǔn)確度提升；可任意選取某種波長(zhǎng)單色光，故在一定條件下，可利用吸光度加合性，同時(shí)測(cè)定兩種以上物質(zhì)。第6頁(yè)第6頁(yè)第三節(jié) 比色法和分光光度法及其儀器四、分光光度計(jì)及其基本部件光源、單色器、比色皿、檢測(cè)器1 光源：發(fā)出連續(xù)光譜，要求穩(wěn)定。碘鎢燈（可見光區(qū)）、氫燈或氘燈（紫外區(qū)）2 單色器：將復(fù)合光分為各個(gè)不同波長(zhǎng)單色光。棱鏡（折射原理）和光柵（衍射原理）。3 比色皿：由無(wú)色透明可耐腐蝕玻璃或者石英制成，用于盛溶液。注意保護(hù)透光面。4 檢測(cè)器：光電倍增管將透過(guò)光強(qiáng)度轉(zhuǎn)為電流進(jìn)行測(cè)量。第7頁(yè)第7頁(yè)第三節(jié) 比色法和分光光度法及其儀器五、顯示裝置：標(biāo)尺上有透光率和吸光度

5、兩種刻度，見圖9-8,由于吸光度與透光率是負(fù)對(duì)數(shù)關(guān)系，因此吸光度標(biāo)尺刻度不均勻。但普通讀取吸光度值，由于依據(jù)L-B定律，A與濃度成正比。第8頁(yè)第8頁(yè)第四節(jié) 光度分析環(huán)節(jié)一、顯色劑選擇：反應(yīng)選擇性好，干擾少或干擾易消除；生成有色化合物有較高摩爾吸光系數(shù)，靈敏度足夠高，適合用于試樣中待測(cè)物質(zhì)含量分析。二、試驗(yàn)條件選擇1溶液酸度：直接影響顯色劑濃度和生成物顏色。通過(guò)試驗(yàn)擬定pH范圍，假如較窄，可用緩沖溶液（圖9-10）。2顯色劑用量：見圖9-11,通過(guò)試驗(yàn)來(lái)擬定。第9頁(yè)第9頁(yè)第四節(jié) 光度分析環(huán)節(jié)3顯色時(shí)間及顏色穩(wěn)定性：用試驗(yàn)擬定，配制一份顯色溶液，從加入顯色劑起計(jì)算時(shí)間，每隔幾分鐘測(cè)量一次吸光度，繪

6、制吸光度時(shí)間曲線，依據(jù)曲線來(lái)擬定適宜時(shí)間。4溫度：大多在室溫進(jìn)行，但有些顯色反應(yīng)須加熱和一定期間完畢。5溶劑：a影響絡(luò)合物離解度；b影響反應(yīng)速度。第10頁(yè)第10頁(yè)第四節(jié) 光度分析環(huán)節(jié)6干擾物質(zhì)影響及消除辦法：影響：a干擾物質(zhì)本身有色或與顯色劑形成有色絡(luò)合物，在測(cè)量條件下也有吸??；b在顯色條件下，干擾物質(zhì)析出沉淀或使溶液混濁，以致無(wú)法進(jìn)行光度測(cè)量；c與待測(cè)離子形成更穩(wěn)定絡(luò)合物，使顯色反應(yīng)不能進(jìn)行。消除辦法：a控制酸度；b加入適當(dāng)掩蔽劑；選擇適當(dāng)測(cè)量波長(zhǎng)；d選取適當(dāng)參比溶液。第11頁(yè)第11頁(yè)第四節(jié) 光度分析環(huán)節(jié)三、分析波長(zhǎng)選擇：普通選擇最大吸取波長(zhǎng)（當(dāng)顯色劑無(wú)色時(shí)），當(dāng)顯色劑有色且在最大吸取處有吸

7、取，選擇較大吸取波長(zhǎng)處，顯色劑在此波長(zhǎng)下吸取為零，或者選擇試劑空白代替水為參比。四、參比溶液選擇：參比可消除由于比色皿器壁及溶液對(duì)入射光反射和吸取帶來(lái)誤差以及干擾影響。1當(dāng)試液和顯色劑均無(wú)色，以蒸餾水作參比；2顯色劑無(wú)色，試液中其它有色物質(zhì)存在，可采用不加顯色劑待測(cè)試液作參比；3顯色劑有色，以不加試樣試液作參比第12頁(yè)第12頁(yè)第四節(jié) 光度分析環(huán)節(jié)4上述兩者都有顏色，則可取兩份試液。一份加入適當(dāng)掩蔽劑將待測(cè)離子掩蔽不與顯色劑作用，然后兩份試液都加入顯色劑及其它試劑將加入掩蔽劑那份作參比，可消除試液中其它有色組分干擾。五、原則曲線制作：A-c圖，A值最好落在0.2-0.8之間。第13頁(yè)第13頁(yè)第五

8、節(jié) L-B定律偏離一、非單色光引發(fā)偏離（儀器原因）二、溶液本身化學(xué)原因引發(fā)偏離1溶液中化學(xué)反應(yīng)：吸光物質(zhì)離解、締和等改變其濃度；剩下顯色劑量不同和離解程度不同。2介質(zhì)不均勻性如待測(cè)膠體溶液、乳濁液、懸浮液，會(huì)有部分光因散射損失，造成偏離。第14頁(yè)第14頁(yè)第六節(jié) 光度測(cè)量誤差測(cè)量時(shí)光度標(biāo)尺讀數(shù)也許引起誤差。透光率讀數(shù)標(biāo)尺均勻，波動(dòng)基本上是一個(gè)定值，而吸光度標(biāo)尺不均勻，A越大，其讀數(shù)波動(dòng)引起誤差越大。而A小時(shí)，由于待測(cè)物濃度小，測(cè)量相對(duì)誤差也較大。因此最好讓吸光度或透光率落在0.2-0.8和15%65%，當(dāng)A=0.434,T=36.8%時(shí)，光度測(cè)量相對(duì)誤差最小。（圖9-14）第15頁(yè)第15頁(yè)第八節(jié)

9、 吸光光度法應(yīng)用一、單組分或多組分測(cè)定：后者要求兩種或者兩種以上有色物質(zhì)吸取光譜有較大差別，最大吸取峰位置有相稱地距離。舉例闡明，見圖9-15.二、絡(luò)合物構(gòu)成測(cè)定（自己看書）第16頁(yè)第16頁(yè)第九節(jié) 差示分光光度法差示分光光度法基本原理：As=bcs, Ax=bcx, A=Ax-As=b(cx-cs)一、高吸取差示光度法:用一個(gè)濃度比試液稍稀標(biāo)液作參比，將標(biāo)液透光率調(diào)至100%，再測(cè)定試液吸光度。二、低吸取差示光度法:對(duì)于低含量組分試液，如按普通辦法測(cè)量透光率T=93%，引入光度誤差太大。先用試劑空白調(diào)透光率100%，再用濃度稍大原則溶液作參比，調(diào)整透光率0%，再測(cè)定試液透光率。第17頁(yè)第17頁(yè)第十節(jié) 雙波長(zhǎng)分光光度法一渾濁試樣中組分測(cè)定二兩組分共存時(shí)分別測(cè)定1等吸取點(diǎn)法見圖9-222系數(shù)