第八章 紫外可見分光光度法

1分鐘自我介紹范文：

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我非常欣賞貴司企業(yè)文化：“誠信是我們合作的基礎(chǔ)，雙贏是我們共同的目標(biāo)！”我愿與XX文化一起發(fā)展，一起創(chuàng)造輝煌的明天！第九章紫外、可見分光光度法

§1紫外、可見分光光度法的基本概念和原理

§2朗伯－比爾定律

§3紫外－－可見分光光度計及其應(yīng)用§9－1吸光光度法的基本原理

組成物質(zhì)的分子或原子具有選擇吸收電磁波的特征，當(dāng)電磁波照射時，物質(zhì)中的分子或原子將吸收一定波長的電磁波而產(chǎn)生相應(yīng)的吸收光譜。吸收光譜的特征與分子或原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，因此研究物質(zhì)對電磁波的吸收特征，可以獲得物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要信息。一、吸光光度法的特點(diǎn)

A靈敏度高測定物質(zhì)的微量組分（0.01%－－1%），也可測定痕量組分的含量。

B準(zhǔn)確度較高吸光光度法的相對誤差為2%~5%，采用精密的分光光度計測量，相對誤差為1%~2%，其準(zhǔn)確度雖不如滴定分析法高，但已滿足微量組分測定的準(zhǔn)確度要求。

C簡便、快速吸光光度法所使用的儀器——分光光度計，操作簡單，易于掌握。分析的基本步驟：將樣品處理成溶液、顯色、測定。

D應(yīng)用廣泛幾乎所有的無機(jī)物離子和許多有機(jī)化合物都可直接或間接地用吸光光度法進(jìn)行測定。吸光光度法已廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生物、醫(yī)學(xué)、臨床、環(huán)保等科研部門。二、物質(zhì)對光的選擇性吸收

變化的電磁場在空間以一定速度傳播的過程，稱為電磁波。單色光：只具有一種波長的光?；旌瞎猓河蓛煞N以上波長組成的光，如白光。白光青藍(lán)青綠黃橙紅紫藍(lán)光的互補(bǔ)性與物質(zhì)的顏色1光譜法測定分子結(jié)構(gòu)的原理：

物質(zhì)的顏色是由于物質(zhì)對不同波長的光具有選擇性的吸收作用而產(chǎn)生的，物質(zhì)的顏色由透過光的波長決定。例：硫酸銅溶液吸收白光中的黃色光而呈藍(lán)色；

高錳酸鉀溶液因吸白光中的綠色光而呈紫色。如果兩種適當(dāng)顏色的光按一定的強(qiáng)度比例混合可以得白光，這兩種光就叫互為補(bǔ)色光。物質(zhì)呈現(xiàn)的顏色和吸收的光顏色之間是互補(bǔ)關(guān)系。/nm顏色互補(bǔ)光400-450紫黃綠450-480藍(lán)黃480-490綠藍(lán)橙490-500藍(lán)綠紅500-560綠紅紫560-580黃綠紫580-610黃藍(lán)610-650橙綠藍(lán)650-760紅藍(lán)綠不同顏色的可見光波長及其互補(bǔ)光白光青藍(lán)青綠黃橙紅紫藍(lán)2.測定原理：◆電磁波是能量的一種形式，每一波長的電磁波都具有一定的能量，波長愈短、能量愈高。

被測物質(zhì)的分子對光的吸收具有選擇性。3、吸收光譜及其表示方法

吸收曲線：將不同波長的單色光依次通過被分析物質(zhì),分別測得不同波長下的吸光度或透光率,然后繪制吸收強(qiáng)度參數(shù)—波長曲線,即為物質(zhì)的吸收光譜曲線。常以波長為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)作圖。最大吸收波長，max最大吸收波長：吸收曲線中顯示的各個峰為吸收峰，其最大吸收峰對應(yīng)的波長，叫最大吸收波長。用max表示。不同物質(zhì)的max是不相同的，KMnO4的吸收曲線三朗伯－比爾定律A－吸光度I0：入射光強(qiáng)度I：透過光強(qiáng)度c：溶液的濃度b：液層寬度1.朗伯－比爾定律

當(dāng)一束單色光穿過透明介質(zhì)時，光強(qiáng)度的降低同入射光的強(qiáng)度，吸收介質(zhì)的厚度，及光路中吸光微粒的數(shù)目成正比。

T－透光率（透射比）I0：入射光強(qiáng)度

It：透射光強(qiáng)度t

κ與入射光波長、溶液的性質(zhì)及溫度有關(guān)。當(dāng)這些條件一定時，κ代表單位濃度的有色溶液放在單位寬度的比色皿中的吸光度。

c的單位為g·L-1，b的單位為cm時，κ以a表示，稱為吸光系數(shù)，其單位為L·g-1·cm-1，A=abc。

c的單位為mol·L-1，b的單位為cm，κ用ε表示。稱為摩爾吸光系數(shù)，其單位為L·mol-1·cm-1，A=εbc。t2.摩爾吸光系數(shù)ε的討論（1）吸收物質(zhì)在一定波長和溶劑條件下的特征常數(shù)（2）不隨濃度c和液層厚度b的改變而改變。在溫度和波長等條件一定時，ε僅與吸收物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)，與待測物濃度無關(guān)；（3）同一吸光物質(zhì)在不同波長下的ε值是不同的。在最大吸收波長λmax處的摩爾吸光系數(shù)，常以εmax表示

εmax表明了該吸收物質(zhì)最大限度的吸光能力。

ε

<10000,顯色反應(yīng)低靈敏；10000＜ε＜50000時，屬于中等靈敏；60000＜ε＜100000時，屬于高靈敏；100000＜ε，超高靈敏。3。應(yīng)用朗伯－－比爾定律的條件：（1）入射光波長應(yīng)為max，且單色性好；（2）被沒溶液肯有均勻性，非散射性（不混濁，非膠體）；（3）被沒物質(zhì)的濃度就在一定范圍。4。朗伯－－比爾定律適用于可見光、紅外光、紫外光的分析，也適用于固體和氣體。

300400500600350525545Cr2O72-MnO4-1.00.80.60.40.2AbsorbanceCr2O72-、MnO4-的吸收光譜350◆光譜定性分析依據(jù)：不同物質(zhì)吸收曲線的形狀和最大吸收波長不同。

01234mg/mLA。。。。*0.80.60.40.20工作曲線◆光譜定量分析依據(jù)：物質(zhì)在一定波長處的吸光度與它的濃度呈線性關(guān)系。（郞伯－比爾定律）四顯色反應(yīng)及影響因素加入某種試劑，使無色或淺色的被測組分變成有色化合物的反應(yīng)，－顯色反應(yīng)1、顯色反應(yīng)2、顯色劑無機(jī)顯色劑:KSCN：測Fe、Mo、W、Nb等鉬酸銨：測P、As等過氧化氫：測Ti、V等有機(jī)顯色劑：分子結(jié)構(gòu)含有生色團(tuán)(即含不飽和鍵的基團(tuán))如偶氮基，對醌基和羰基等含有助色團(tuán)(含孤對電子的基團(tuán))如氨基、羥基和鹵代基等。副反應(yīng)M+nR=MRnOH-H+存在型體的變化RH=R-

+H+

12生成不同配比的絡(luò)合物例，磺基水楊酸–Fe3+pH=2~3FeR紫紅色pH=4~7FeR2橙色pH=8~10FeR3黃色4影響因素a溶液酸度（pH值及緩沖溶液）實(shí)際工作中，作A~cR曲線，尋找適宜cR范圍。AcRb顯色劑的用量稍過量，處于平臺區(qū)實(shí)際工作中，作A~T曲線，尋找適宜反應(yīng)溫度。ATATATATATc顯色反應(yīng)溫度加熱可加快反應(yīng)速度，導(dǎo)致顯色劑或產(chǎn)物分解d顯色反應(yīng)時間針對不同顯色反應(yīng)確定顯示時間顯色反應(yīng)快且穩(wěn)定；顯色反應(yīng)快但不穩(wěn)定；顯色反應(yīng)慢，穩(wěn)定需時間；顯色反應(yīng)慢但不穩(wěn)定e溶劑實(shí)際工作中，作A~t曲線，尋找適宜反應(yīng)時間?！?－2光度分析法及其儀器一、目視比色法比色法:在分析化學(xué)中,利用比較有色溶液顏色的深淺來測定物質(zhì)含量的分析方法稱為比色法。過去大多用眼睛觀察比較,故又稱目視比色法。二、分光光度法及儀器光源單色器吸收池檢測器和信號顯示系統(tǒng)作用：提供能量，激發(fā)被測物質(zhì)分子，使之產(chǎn)生電子譜帶要求：發(fā)射足夠強(qiáng)的連續(xù)光譜，有良好的穩(wěn)定性及足夠的適用壽命類型：可見與近紅外區(qū)：鎢燈400~1100nm

紫外區(qū)：氫燈或氘燈180~400nm1光源作用：從連續(xù)光源中分離出所需要的足夠窄波段的光束常用的元件：棱鏡、光柵2單色器功能：用于盛放試樣，完成樣品中待測試樣對光的吸收常用的吸收池：石英（紫外區(qū)）玻璃（可見區(qū)）吸收池光程：1cm、2cm、3cm等注意：為減少光的損失，吸收池的光學(xué)面必須完全垂直于光束方向。吸收池要挑選配對，因為吸收池材料的本身吸光特征以及吸收池的光程長度的精度等對分析結(jié)果都有影響。3吸收池作用：接受、記錄信號組成：檢測器、放大器和讀數(shù)記錄系統(tǒng)常用檢測器：光電池、光電管和光電倍增管藍(lán)敏（銻銫）光電管210~625nm

紅敏（氧化銫）光電管625~1000nm4檢測器和顯示系統(tǒng)單光束分光光度計(結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，但受光源影響波動大)雙光束分光光度計雙波長分光光度計（相互重疊多組分分析）三、儀器類型三、吸光光度法測量條件的選擇選擇適當(dāng)?shù)臏y量條件，是獲得準(zhǔn)確測定結(jié)果的重要途徑。擇適合的測量條件，可從下列幾個方面考慮。1.測量波長的選擇由于有色物質(zhì)對光有選擇性吸收，為了使測定結(jié)果有較高的靈鍍度和準(zhǔn)確度，必須選擇溶液最大吸收波長的入射光。如果有干擾時，則選用靈敏度較低但能避兔干擾的入射光，就能獲得滿意的測定結(jié)果。

2.吸光度范圍的控制吸光度在0.2-0.80時，測量的準(zhǔn)確度較高。為此可以從下列幾方面想辦法：（1）計算而且控制試樣的稱出量，含量高時，少取樣，或稀釋試液；含量低時，可多取樣，或萃取富集。（2）如果溶液已顯色，則可通過改變比色皿的厚度來調(diào)節(jié)吸光度大小。

3.參比溶液的選擇參比溶液是用來調(diào)節(jié)儀器工作零點(diǎn)的，若參比溶液選得不適當(dāng)，則對測量讀數(shù)準(zhǔn)確度的影響較大。選擇的辦法是：（1）當(dāng)試液、試劑、顯色劑均無色時，可用蒸餾水作參比液。（2）試劑和顯色劑均無色時，而樣品溶液中其他離子有色時，應(yīng)采用不加顯色劑的樣品溶液作參比液。（3）試劑和顯色劑均有顏色時，可將一份試液加入適當(dāng)掩蔽劑，將被測組分掩蔽起來，使之不再與顯色劑作用，然后把顯色劑、試劑均按操作手續(xù)加入，以此做參比溶液，這樣可以消除一些共存組分的干擾?！?－3紫外－可見分光光度法的應(yīng)用

1.利用紫外光譜法檢查化