紫外可见分光光度法课件

Chap.11 吸光光度法吸光光度法Absorption Spectrophotometry2024/7/1312化教分析化学1可可 见见 光光本章内容本章内容 11.1 吸光光度法基本原理吸光光度法基本原理 11.2 吸光光度法仪器吸光光度法仪器 11.3 显色反应及其影响因素显色反应及其影响因素 11.4 吸光度的测量及误差控制吸光度的测量及误差控制11.5 吸光光度分析方法吸光光度分析方法11.6 吸光光度法的应用实例吸光光度法的应用实例2024/7/1312化教分析化学2吸光光度法基本概念和特点吸光光度法基本概念和特点吸光光度法：吸光光度法：吸光光度法：吸光光度法：是基于是基于物质对光的选择性吸收物质对光的选择性吸收而建立起而建立起来的分析方法。来的分析方法。2024/7/1312化教分析化学3发展阶段：发展阶段：发展阶段：发展阶段：目视比色法、光电比色法、分光光度法。目视比色法、光电比色法、分光光度法。分类：分类：分类：分类：可见分光光度法、紫外光谱法、红外光谱法。可见分光光度法、紫外光谱法、红外光谱法。吸光光度法的特点吸光光度法的特点吸光光度法的特点吸光光度法的特点（1）灵敏度高：）灵敏度高：测定下限可达定下限可达10-510-6 molL-1；10-4%10-5%（2）作）作为微量分析方法，准确度微量分析方法，准确度较高：能高：能够满足微足微量量组分分(105 超超高灵敏度高灵敏度 =(610）104 高灵敏高灵敏 =(26)104 中等灵敏度中等灵敏度;104对比度要大：对比度要大：60 nm有色化合物的组成恒定，且稳定性好。有色化合物的组成恒定，且稳定性好。显色条件易于控制，重现性好。显色条件易于控制，重现性好。2024/7/1312化教分析化学50二、无机离子的常用显色剂二、无机离子的常用显色剂：助色团：助色团：NH，OH，X (孤对电子孤对电子)neO生色团生色团：NN，NO，OC=S,N （共轭双键）（共轭双键）e无机无机显色剂显色剂:SCN-Fe(SCN)2+；H2O2 TiOH2O22+有机有机显色剂显色剂:2024/7/1312化教分析化学51CH3CCCH3 HON NOH NNOHCOOHSO3HOO型：型：NNNOH OHON型型：PARNH NHNSNS型型：双硫腙双硫腙NN型：型：丁二丁二酮肟酮肟邻二邻二氮菲氮菲磺基水杨酸磺基水杨酸 有机显色剂有机显色剂2024/7/1312化教分析化学52三、影响显色反应的因素三、影响显色反应的因素2024/7/1312化教分析化学53c(R)c(R)c(R)1.1.显色剂用量显色剂用量 Mo(SCN)32+浅红浅红Mo(SCN)5 橙红橙红Mo(SCN)6-浅红浅红Fe(SCN)n3-n选择曲线变化平坦处。选择曲线变化平坦处。2.溶液的酸度溶液的酸度 酸度的影响酸度的影响酸度的影响酸度的影响影响被测物质的存在状态影响被测物质的存在状态影响被测物质的存在状态影响被测物质的存在状态OHOH-M +nR =MRnM +nR =MRnHH+影响显色剂的平衡浓度和颜色影响显色剂的平衡浓度和颜色影响显色剂的平衡浓度和颜色影响显色剂的平衡浓度和颜色RH =R-+H+影响配合物的组成和颜色影响配合物的组成和颜色影响配合物的组成和颜色影响配合物的组成和颜色例，磺基水杨酸例，磺基水杨酸例，磺基水杨酸例，磺基水杨酸(ssal)Fe(ssal)Fe 3+3+pH=2 3FeR紫红色紫红色pH=4 7FeR2橙色橙色pH=8 10FeR3黄色黄色 pH12 Fe(OH)3 沉淀沉淀2024/7/1312化教分析化学54pH1pH cs）适宜高浓度的测定适宜高浓度的测定ACCxAx差示工作曲线差示工作曲线标准溶液标准溶液标准溶液标准溶液c cs s 、c c1 1、c c2 2、c c3 3。以。以。以。以c cs s作参比，调作参比，调作参比，调作参比，调A=0A=0。测。测。测。测 c c1 1、c c2 2、c c3 3 的的的的A A，用，用，用，用A A对对对对c c作图，同作图，同作图，同作图，同条件下测条件下测条件下测条件下测A Ax x。从差示工作曲线中。从差示工作曲线中。从差示工作曲线中。从差示工作曲线中查出查出查出查出c cx x。2024/7/1312化教分析化学80示差法提高准确度的实质示差法提高准确度的实质结论：结论：结论：结论：示差法通过提高示差法通过提高示差法通过提高示差法通过提高测量的测量的测量的测量的准确度提高了准确度提高了准确度提高了准确度提高了方法的方法的方法的方法的准确度准确度准确度准确度常规法常规法TxT0 5 1050100 落在测量误差较落在测量误差较 大大 的范围的范围示差法示差法T0 5 1050100TrTsTs 落在测量误差较落在测量误差较 小小 的范围的范围标尺扩展标尺扩展10倍倍2024/7/1312化教分析化学81（三）（三）解联立方程组测定多组分解联立方程组测定多组分根据吸光度具有加合性的原则e为物质的特征参数，可通过配制标准溶液测得为物质的特征参数，可通过配制标准溶液测得为物质的特征参数，可通过配制标准溶液测得为物质的特征参数，可通过配制标准溶液测得:由由由由x,yx,y标液在标液在标液在标液在 1 1,2 2处分别测得处分别测得处分别测得处分别测得.解联立方程，可求得解联立方程，可求得解联立方程，可求得解联立方程，可求得c cx x,c cy yAXY 1 2x,y组分不能直接测定组分不能直接测定2024/7/1312化教分析化学82a)a)在在 1处测组分处测组分x，在 2处测组分处测组分y。b)在在 1处测组分处测组分x，在在 2处测总吸收，扣处测总吸收，扣除除x x吸收，可求吸收，可求y y。2024/7/1311化教分析化学83如果两组分吸收峰相互不重叠，可在不同如果两组分吸收峰相互不重叠，可在不同如果两组分吸收峰相互不重叠，可在不同如果两组分吸收峰相互不重叠，可在不同 maxmax处直处直处直处直接测定接测定接测定接测定2024/7/1312化教分析化学84二、双波长分光光度法二、双波长分光光度法 单波长分光光度法要求试样本身透明，不能有混浊；单波长分光光度法要求试样本身透明，不能有混浊；对于吸收峰相互重叠的组分或背景很深的试样分析，对于吸收峰相互重叠的组分或背景很深的试样分析，也很难得到准确的结果。也很难得到准确的结果。若采用双波长分光光度法，将若采用双波长分光光度法，将2选择在被测组分的最选择在被测组分的最大吸收波长处，大吸收波长处，1选择在基本无吸收的波长处，这样选择在基本无吸收的波长处，这样可以从分析波长的信号中减去参比波长的信号，消除可以从分析波长的信号中减去参比波长的信号，消除了干扰，能大大提高方法的选择性和灵敏度。了干扰，能大大提高方法的选择性和灵敏度。2024/7/1312化教分析化学85所选择的所选择的所选择的所选择的 2 2和和和和 1 1应符合以下条应符合以下条应符合以下条应符合以下条件：件：件：件：第一，干扰组分在该两波第一，干扰组分在该两波第一，干扰组分在该两波第一，干扰组分在该两波长处的吸光度相同；第二，被长处的吸光度相同；第二，被长处的吸光度相同；第二，被长处的吸光度相同；第二，被测组分在该两波长处的吸光度测组分在该两波长处的吸光度测组分在该两波长处的吸光度测组分在该两波长处的吸光度差差差差A A A A要足够大。要足够大。要足够大。要足够大。由吸光度加和由吸光度加和由吸光度加和由吸光度加和性知，混合试样在性知，混合试样在性知，混合试样在性知，混合试样在 2 2和和和和 1 1处的处的处的处的吸光度可表示为：吸光度可表示为：吸光度可表示为：吸光度可表示为：三、催化光度法（自学）三、催化光度法（自学）一、定量分析一、定量分析M +nR =MRn2024/7/1312化教分析化学8611.6 吸光光度法的吸光光度法的应用用（一）无机离子分析（一）无机离子分析（二）生化物质分析（二）生化物质分析如：如：葡萄糖葡萄糖、胆固醇、尿素、胆固醇、尿素、蛋白质蛋白质、甘油三甘油三脂脂、血色素、转氨酶、淀粉酶等。、血色素、转氨酶、淀粉酶等。2024/7/1312化教分析化学87二、物理化学常数的测定二、物理化学常数的测定1.1.弱酸弱碱解离常数的测定弱酸弱碱解离常数的测定式中式中式中式中A A、A AB-B-、A AHBHB分别为弱酸完全以分别为弱酸完全以分别为弱酸完全以分别为弱酸完全以B B-、HBHB以及给出以及给出以及给出以及给出pHpH值时的吸光度值值时的吸光度值值时的吸光度值值时的吸光度值。2024/7/1312化教分析化学882.2.配合物组成的测定配合物组成的测定OACR/CMn(1)摩摩尔尔比法（比法（饱和法）和法）M+nR =MRn固定金属离子浓度固定金属离子浓度固定金属离子浓度固定金属离子浓度c cMM，改变改变改变改变配位剂的浓度配位剂的浓度配位剂的浓度配位剂的浓度c cR R ，配制一系配制一系配制一系配制一系列列列列c cR R /c cMM不同的显色液，分不同的显色液，分不同的显色液，分不同的显色液，分别测定其吸光度，以别测定其吸光度，以别测定其吸光度，以别测定其吸光度，以c cR R /c cMM为横坐标为横坐标为横坐标为横坐标，A A为纵坐标作图为纵坐标作图为纵坐标作图为纵坐标作图。(2)等摩尔连续变化法等摩尔连续变化法（Job法）法）cM/c 从从 0 1n=1,cM/c=0.5n=2,cM/c=0.332024/7/1312化教分析化学8900.51.0AcM/c0.331.1.了解分子了解分子了解分子了解分子对对光的吸收。吸收曲光的吸收。吸收曲光的吸收。吸收曲光的吸收。吸收曲线线定性分析基定性分析基定性分析基定性分析基础础。2.2.掌掌掌掌握握握握光光光光吸吸吸吸收收收收基基基基本本本本定定定定律律律律：朗朗朗朗伯伯伯伯-比比比比尔尔尔尔定定定定律律律律定定定定量量量量分分分分析析析析的的的的基基基基础础 A=A=K Kbcbc=-lg=-lgT T 式中各参数的物理意式中各参数的物理意式中各参数的物理意式中各参数的物理意义义，定量，定量，定量，定量计计算。算。算。算。3.3.分光光度分光光度分光光度分光光度计计基本部件；基本部件；基本部件；基本部件；4.4.灵敏度的表示灵敏度的表示灵敏度的表示灵敏度的表示 、S S 5.5.显显色色色色反反反反应应及及及及条条条条件件件件的的的的确确确确定定定定：显显色色色色剂剂用用用用量量量量、酸酸酸酸度度度度、时时间间、温度、干温度、干温度、干温度、干扰扰及消除。及消除。及消除。及消除。6.6.吸光吸光吸光吸光测测量条件的量条件的量条件的量条件的选择选择：波：波：波：波长长、浓浓度、参比的度、参比的度、参比的度、参比的选择选择7.7.应应用用用用及及及及方方方方法法法法：单单一一一一组组分分分分测测定定定定示示示示例例例例、多多多多组组分分分分测测定定定定、高高高高浓浓度度度度组组分分分分测测定、定、定、定、络络合物合物合物合物组组成的成的成的成的测测定。定。定。定。本本章要求章要求2024/7/1312化教分析化学90思考题：思考题：1.取取钢样1.00g，溶溶解解，将将其其中中锰氧氧化化成成高高锰酸酸盐，准准确确配配制制成成250mL，测得得其其A为1.0010-3molL-1KMnO4溶溶液液A的的1.5倍倍。计算算钢样中中锰的百分含量。（的百分含量。（锰的原子量的原子量为54.94）2.含含铁约0.2%的的试样，用用邻二二氮氮菲菲光光度度法法（=1.110 4）测定定。试样溶溶解解后后稀稀释至至100mL，用用1.00cm比比色色皿皿，在在508nm波波长下下测定定A。a）为使使A测量量引引起起的的浓度度相相对误差差最最小小，应当当称称取取试样多多少少克克？b）如如果果所所用用光光度度计吸吸光光度度最最适适宜宜范范围为0.200至至0.650，测定定时应控制含控制含铁的的浓度范度范围为？（？（铁的原子量的原子量为55.85）2024/7/1312化教分析化学912024/7/1312化教分析化学92本章作本章作业：6、9、17、22、26、31Thanks for Your Thanks for Your Attention!Attention!