第11章分光光度法

第十一章分光光度法Spectrophotometry

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吸收光譜分析

AnalysisofAbsorptionSpectroscopy吸光光度法是以物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收為基礎(chǔ)的分析方法.可見光區(qū)(400-750nm)

的吸光光度法211.1物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收單色光具有同一波長的光復(fù)合光不同波長光組成的混合光互補(bǔ)光透射光與吸收光組成白光，稱為互補(bǔ)色光

物質(zhì)的顏色對(duì)不同波長的光選擇性吸收溶液的顏色被吸收光色的互補(bǔ)色3硫酸銅溶液，吸收黃光呈現(xiàn)藍(lán)色.青藍(lán)白光綠青藍(lán)紫紅橙黃光的互補(bǔ)色示意圖高錳酸鉀溶液，吸收

綠光,呈現(xiàn)紫色。4

吸收曲線

入射光強(qiáng)度I0透射光強(qiáng)度I吸收光強(qiáng)度Ia

I0=I+

IaI0I溶液透光度T

T=I/I0吸光度

A

A=-lg

T=lg

I0/I5A~l作圖得吸收曲線(吸收光譜)最大吸收波長吸光度測量的靈敏度最高6

11.2光吸收定律1.Lambert-Beer定律

一束平行單色光通過有色溶液時(shí)，溶液的吸光度A與液層厚度L和溶液濃度c的乘積成正比。--------Lambert-Beer定律

K—常數(shù),與溶液性質(zhì),T,

l有關(guān)A=KLc7

c/g·L-1

a

吸光系數(shù)單位:L·g-1·cm-1

c/mol·L-1

e

摩爾吸光系數(shù)

單位:L·mol-1·cm-1A=KLcA=εLcA=aLc8

emolarabsorptivity

e

表示吸光物質(zhì)濃度為1mol/l,液層厚度為1cm時(shí)溶液的吸光度.

e值越大，溶液的吸光能力越強(qiáng)，顯色反應(yīng)的靈敏度越高.e

是吸光物質(zhì)在特定波長下的特征常數(shù)

e

值是選擇顯色反應(yīng)的重要依據(jù).A=εLc9

例1：濃度為0.51mg/ml的Cu2+溶液,用雙環(huán)己酮草酰二腙光度法測定.在600nm波長處用2cm比色皿測得A=0.297.求e,a.A=εLcA=aLc102.Lambert-Beer定律的偏離A=e

Lc原因:1)非單色光

2)化學(xué)因素:離解、締合、異構(gòu)化等Ac01111.3分光光度分析的方法和儀器1.測定方法1）目視比色法2）分光光度法定量方法

標(biāo)準(zhǔn)曲線法標(biāo)準(zhǔn)比較法

As/Ax=Cs/CxAcAxcx0··光度分析的標(biāo)準(zhǔn)曲線····12

2.分光光度計(jì)1.光源2.單色器3.吸收池4.檢測系統(tǒng)5.信號(hào)顯示系統(tǒng)3.分光光度法的優(yōu)點(diǎn)

靈敏度高10-5~10-6mol/l

準(zhǔn)確度好

RE=2~5%

簡便,快速,成本低,應(yīng)用廣13

例2:用濃度為0.100mgMn/ml的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液.以1cm比色皿在520nm波長處測得該溶液吸光度A為0.500,今取含Mn未知液10.00ml,氧化為MnO4-后,定容至50.00ml,在相同條件下測得A=0.300.求未知液Mn的濃度.A=εLc解:0.500/0.300=0.100/cx

cx=0.0600mg/mlc未=0.0600×50.00/10.00=0.300mg/ml1411.4顯色反應(yīng)和顯色條件1.顯色反應(yīng)

1).靈敏度高.Cu~NH3

e620=1.2×102

Cu~雙硫腙

e533=5.0×1042).選擇性好

3).顯色產(chǎn)物組成恒定,性質(zhì)穩(wěn)定.4).顯色產(chǎn)物與顯色劑色差大,顯色時(shí)顏色變化明顯.試劑空白值小.15

2.顯色條件

1)顯色劑的用量

M+R

=MR(被測組分)(顯色劑)(有色化合物)

AAACRCRCRabab000A與CR關(guān)系圖16

2)酸度

M+R

MR

M(OH)n

HROH-H+顯色反應(yīng)最適宜的酸度由實(shí)驗(yàn)確定17

pH2~3[Fe(Ssal)]+pH4~7[Fe(Ssal)2]-pH8~10[Fe(Ssal)3]3-

pH>12Fe(OH)3黃色橙色紫色沉淀

3)溫度、時(shí)間(實(shí)驗(yàn)確定)At18

11.5吸光度測量條件的選擇1.入射光波長1)通常選擇lmax2)

lmax處有干擾時(shí),選擇干擾最小,吸光度盡可能大的波長進(jìn)行測量.192.吸光度讀數(shù)范圍T=36.8%A=0.434Dc/c有極小值A(chǔ)=0.2~0.820

3.參比溶液(空白溶液)測定：空白溶液調(diào)節(jié)儀器A=0(T=100%),以消除溶液中其它物質(zhì)的干擾,抵消比色皿對(duì)光反射、吸收.1)溶劑參比

試液、試劑、顯色劑均無色(無吸收)

溶