--吸光光度法课件

第八章第八章 吸光光度法吸光光度法Spectrophotometry2024/7/19第一节第一节 概概 述述一、吸光光度法一、吸光光度法基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法。方法。2024/7/19吸光光度法的分类吸光光度法的分类（1）根据所用仪器的不同：）根据所用仪器的不同：目视比色法、光电比色法和分光光度法。目视比色法、光电比色法和分光光度法。（2）根据所吸收的波长范围不同：）根据所吸收的波长范围不同：紫外分光光度法紫外分光光度法(波长波长200400nm),可见分光光度法可见分光光度法(400750nm)红外光谱法红外光谱法(7502500nm)2024/7/19特点：特点：（1）灵敏度高：）灵敏度高：10-510-6，10-710-8，10-10 molL-1（2）准确度高：准确度高：比色分析，相对误差比色分析，相对误差510%，分光光度法，分光光度法，25%，12%；（3）应用广泛：）应用广泛：可测定绝大多数无机物和许多有机物；可测定绝大多数无机物和许多有机物；（4）操作简便仪器设备易普及。）操作简便仪器设备易普及。2024/7/19二、光的基本性质二、光的基本性质光是一种电磁波，具有波粒二像性。光是一种电磁波，具有波粒二像性。=c，E=h=hc/单色光：单色光：复合光：复合光：由单一波长的光组成的光由单一波长的光组成的光由不同波长的光组成的光由不同波长的光组成的光Planck常数常数：h=6.626 10-34 J S光的波长越短（频率越高），其能量越大。光的波长越短（频率越高），其能量越大。白光白光(太阳光太阳光)：由各种单色光组成的复合光由各种单色光组成的复合光2024/7/192024/7/19三、物质对光的选择性吸收三、物质对光的选择性吸收1、吸收光谱的产生：、吸收光谱的产生：吸收光谱吸收光谱原子吸收光谱：原子吸收光谱：原子外层电子原子外层电子选择性吸收某选择性吸收某些波长电磁波些波长电磁波线光谱线光谱分子吸收光谱分子吸收光谱：带光谱带光谱分子振动能级：分子振动能级：分子内部价电子运动，分子内原子振动和分子绕其重心的转动。分子内部价电子运动，分子内原子振动和分子绕其重心的转动。由价电子跃迁产由价电子跃迁产生的光谱，也称生的光谱，也称紫外紫外 可见光可见光谱谱电子光谱电子光谱振动振动转转动光谱动光谱由分子振动或由分子振动或转动能级跃迁转动能级跃迁引起的，也称引起的，也称红外光谱红外光谱2024/7/19分子能量分子能量电子能电子能振动能振动能转动能转动能2024/7/19分子吸收光谱产生：分子吸收光谱产生：分子吸收外界能量（光、电、热）引起分子能级分子吸收外界能量（光、电、热）引起分子能级跃迁，从基态跃迁到激发态跃迁，从基态跃迁到激发态2024/7/19电子跃迁能级较大，电子跃迁能级较大，能量在能量在120eV，紫外，紫外可见吸收光谱在可见吸收光谱在200780nm2024/7/19物质的颜色物质的颜色 由于不同的物质结构不同具有不同量子化能级，产生由于不同的物质结构不同具有不同量子化能级，产生的吸收不同。其颜色和光的吸收、透过、反射有关。的吸收不同。其颜色和光的吸收、透过、反射有关。2024/7/19互补色光：互补色光：把两种适当颜色的光按一定的强度比例混合，把两种适当颜色的光按一定的强度比例混合，成为白光，称为互补色光。成为白光，称为互补色光。2024/7/19无色：无色：对光谱中各种色光透过程度相同。对光谱中各种色光透过程度相同。有色有色：物质的颜色由它透过或反射的光决定。物质的颜色由它透过或反射的光决定。黑色黑色:几乎吸收所有的入射光。几乎吸收所有的入射光。白色白色:几乎全部反射入射光。几乎全部反射入射光。2024/7/19吸收曲线吸收曲线：测量某种物质对不同波长单色测量某种物质对不同波长单色光的吸收程度，以波长为横坐光的吸收程度，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，得到的标，吸光度为纵坐标，得到的一条吸收光谱曲线一条吸收光谱曲线。（1）用途：）用途：进行定性分析；进行定性分析；进行定量分析；进行定量分析；选择吸收波长；选择吸收波长；判断干扰情况。判断干扰情况。Link2024/7/19第二节第二节 光的吸收定律光的吸收定律一、朗白一、朗白-比尔定律比尔定律1、朗白定律（、朗白定律（Lamberts Law）：）：1729 Bougure,1760 Lambert通过实验发现电磁通过实验发现电磁能被物质吸收时，透过能量呈指数减少。能被物质吸收时，透过能量呈指数减少。假定一辐射能通过光路后被吸收假定一辐射能通过光路后被吸收25%，再通过下一个，再通过下一个光路时被吸收光路时被吸收0.7525%，剩剩56.25%，依次类推，依次类推，2024/7/19T 称为透光率称为透光率入射光入射光 I0透射光透射光 ItTransmittanceT 取值为取值为0.0%100.0%全部吸收全部吸收T=0.0%全部透射全部透射T=100.0%Link2024/7/192、比尔定律、比尔定律(Beers Law):1852 Beer and Bermard发现类似定律，发现类似定律，T 和吸光物质的浓度有关：和吸光物质的浓度有关：LinK2024/7/193、朗白比尔定律：朗白比尔定律：K 是是k 和和k 合并常数合并常数A为吸光度为吸光度B为光程的长度（为光程的长度（cm)c为溶质的浓度为溶质的浓度2024/7/19K：比例常数，与：比例常数，与物质的性质、入射光波长等有关。物质的性质、入射光波长等有关。c：mol/L摩尔吸光系数摩尔吸光系数L mol 1 cm-1Molar Absorptivityc：g/L吸光系数吸光系数AbsorptivityL g 1 cm-1c：g/100 mL百分百分吸光系数吸光系数2024/7/19 的含义的含义（）是是吸吸光光物物质质在在一一定定波波长长和和物物质质中中的的特特征征常常数数，反反映映该该吸吸光光物物质质的的灵灵敏敏度度 值值越越大大，表表示示该该吸吸光光物物质质对对此此波波长长光光的的吸吸收收能能力力越越强强，显显色色反反应应越越灵灵敏敏，在在最最大大吸吸收收波长处的摩尔吸光系数常以波长处的摩尔吸光系数常以 max表示；表示；（）根据朗伯比耳定律，（）根据朗伯比耳定律，A/bc 由实验结果计由实验结果计算，以总浓度代替吸光物质的浓度，算，以总浓度代替吸光物质的浓度，为表观摩尔吸收为表观摩尔吸收系数，系数，=Ma,M是摩尔质量；是摩尔质量；2024/7/19桑德尔（桑德尔（Sandell）灵敏度灵敏度S仪器检测限为仪器检测限为A=0.001时，单位截面积时，单位截面积(cm2)光程内所光程内所含吸光物质的最低含量，含吸光物质的最低含量，其单位是其单位是g cm-2 S在一定的温度和波长下是一常数。在一定的温度和波长下是一常数。S越大，越大，则测定的灵敏度越低；则测定的灵敏度越低；S越小，灵敏度越高。越小，灵敏度越高。2024/7/19A 和和T 的关系的关系:百分透光率百分透光率2024/7/19 吸光度的加和性吸光度的加和性 若溶液中含有两种或两种以上的吸光物质，且若溶液中含有两种或两种以上的吸光物质，且各物间无相互作用，则测得的吸光度为各种吸光各物间无相互作用，则测得的吸光度为各种吸光物质吸光度之和。物质吸光度之和。如溶液中含有如溶液中含有A、B两物质，对波长为两物质，对波长为的的光均有吸收，则光均有吸收，则A=AA+AB2024/7/19 例题例题铁（铁（）浓度为）浓度为5.010-4 gL-1 的溶液，与的溶液，与 1，10-邻二氮菲邻二氮菲反应，生成橙红色络合物。该络合物在波长反应，生成橙红色络合物。该络合物在波长508nm，比色比色皿厚度为皿厚度为2cm时，测得时，测得A=0.19。计算计算1，10-邻二氮菲铁的邻二氮菲铁的a及及 。解：解：已知已知 M(Fe)=55.852024/7/19二二.偏离比尔定律的原因偏离比尔定律的原因1、非单色光引起的偏离、非单色光引起的偏离严格地说，比尔定律只适用于单色光。严格地说，比尔定律只适用于单色光。设入射光由设入射光由 1 和和 2 两种波长组成，溶液的吸光两种波长组成，溶液的吸光质点对两种波长的光的吸收均遵从吸收定律质点对两种波长的光的吸收均遵从吸收定律对对 1：对对 2：2024/7/19 1+2：若：若：或或或或2024/7/19非单色光引起的对吸光定律的偏离非单色光引起的对吸光定律的偏离对吸收光谱而言，对吸收光谱而言，b 和和 c 固定，固定，反映了反映了 随波长变化的情况，单一波长，随波长变化的情况，单一波长，固定；不固定；不同波长，同波长，不同。因此，非单色光将导致对吸光定律的不同。因此，非单色光将导致对吸光定律的偏离。偏离。2024/7/19溶液溶液a和和b，cacb，入射光为入射光为23一段一段复合光，简化为复合光，简化为1 2的复合光的复合光。吸光度产生负误差，浓度越吸光度产生负误差，浓度越高，误差越大。高，误差越大。结论结论：用单色光纯度高仪器；选：用单色光纯度高仪器；选最大吸收波长测定；用适当低的最大吸收波长测定；用适当低的浓度测定。浓度测定。2024/7/19复合光对比尔定律的影响复合光对比尔定律的影响2024/7/192.由溶液本身的化学和物理因素引起的偏离由溶液本身的化学和物理因素引起的偏离(1)由于介质不均匀性引起的偏离由于介质不均匀性引起的偏离 当被测试液是当被测试液是胶体、乳浊液或悬浮物时，将对入射光产生散射胶体、乳浊液或悬浮物时，将对入射光产生散射现象，导致吸光度增大，而引起正偏离现象，导致吸光度增大，而引起正偏离(偏向吸光偏向吸光度轴度轴)。2024/7/19橙色橙色(2)由于溶液中的化学反应引起的偏离由于溶液中的化学反应引起的偏离 如吸光物质如吸光物质的离解、缔合、形成新化合物或互变异构等。的离解、缔合、形成新化合物或互变异构等。Cr2O72-+H2O=2HCrO4-=2H+2CrO42-黄色黄色2024/7/19第三节第三节 目视比色法及光度计的基本部件目视比色法及光度计的基本部件一、目视比色法一、目视比色法用眼睛比较溶液颜色深浅以测定物质含量的方法用眼睛比较溶液颜色深浅以测定物质含量的方法。测定方法：测定方法：标准系列法标准系列法。标1标2标3标4标5未知未知1未知未知22024/7/19标准系列标准系列未知样品未知样品2024/7/193、优点：、优点：设备简单，操作方便，不要求严格遵守比尔定律设备简单，操作方便，不要求严格遵守比尔定律。4、用途、用途:用在要求不高的常规分析中用在要求不高的常规分析中。5、缺点：、缺点：准确度不高，标准系列制作麻烦，容易受干扰准确度不高，标准系列制作麻烦，容易受干扰。2024/7/19二、分光光度法及光度计二、分光光度法及光度计1、分光光度法：、分光光度法：使用分光光度计进行测定的方法。使用分光光度计进行测定的方法。2、与比色法比较：、与比色法比较：（1）是用仪器代替人眼进行测量，消除了人的主观误差，）是用仪器代替人眼进行测量，消除了人的主观误差，提高了准确度；提高了准确度；（2）待测溶液中有其它有色物质共存时，可以选择适当）待测溶液中有其它有色物质共存时，可以选择适当的单色光和参比溶液来消除干扰，因而提高选择性；的单色光和参比溶液来消除干扰，因而提高选择性；（3）在分析大批试样时，使用标准曲线法可以简化手续，）在分析大批试样时，使用标准曲线法可以简化手续，加快分析速度。加快分析速度。2024/7/19分光光度计分光光度计Agilent 6010紫外紫外/可见分光光度计可见分光光度计2024/7/192024/7/193、光度计组成：、光度计组成：2024/7/192024/7/192024/7/193、光度计组成：、光度计组成：光源光源单色器单色器吸收池吸收池检测系统检测系统(1)光源：光源：要求稳定，强度高要求稳定，强度高.常用常用612V钨丝灯或卤钨灯，钨丝灯或卤钨灯，26002870K,发发320nm2500nm的连续光谱的连续光谱可见光部分用其可见光部分用其360800nm氢灯，氘灯，氢灯，氘灯，185 350 nm；2024/7/19(2)单色器：单色器：将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置，将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置，分为棱镜和光栅两种。分为棱镜和光栅两种。光栅的分辨率比棱镜大，光栅的分辨率比棱镜大，可用的波长范围也较宽。可用的波长范围也较宽。2024/7/19也称吸收池，长方体，两面透明，有玻璃和石也称吸收池，长方体，两面透明，有玻璃和石英玻璃两种，规格有英玻璃两种，规格有0.5，1.0，2.0，5.0cm等；等；（3）比色皿：）比色皿：2024/7/19（4）检测器：）检测器：检测器的作用是接受从吸收池发出的透射光并检测器的作用是接受从吸收池发出的透射光并转换成电信号进行测量。转换成电信号进行测量。分为光电池、光电管、光电倍增管和分为光电池、光电管、光电倍增管和光电二极光电二极管阵列。管阵列。2024/7/19显示装置：显示装置：检流计，数显，记录仪，检流计，数显，记录仪，CRT。2024/7/19分光光度计分光光度计单光束单光束双光束双光束双波长双波长光度计比较光度计比较2024/7/19练习题练习题1、人眼能感觉到的光称为可见光，其波长范围是、人眼能感觉到的光称为可见光，其波长范围是A.400780nm B.200320nmC.200780nm D.2001000nmA2、符合比尔定律的一有色溶液，当其浓度增大、符合比尔定律的一有色溶液，当其浓度增大时，最大吸收波长和吸光度分别是时，最大吸收波长和吸光度分别是A.不变，增加不变，增加 B.不变，减少不变，减少C.增加，不变增加，不变 D.减少，不变减少，不变A2024/7/193、下列表述不正确的是、下列表述不正确的是A.吸收光谱曲线，表明了吸光度随波长的变化关系吸收光谱曲线，表明了吸光度随波长的变化关系B.吸收光谱曲线中吸收光谱曲线中,最大吸收处的波长为最大吸收波长最大吸收处的波长为最大吸收波长C.吸收光谱曲线，以波长为纵坐标吸收光谱曲线，以波长为纵坐标,以吸光度为横坐标以吸光度为横坐标D.吸收光谱曲线，表明了吸光物质的吸收特性吸收光谱曲线，表明了吸光物质的吸收特性C2024/7/194、影响有色物质摩尔吸收系数的因素是、影响有色物质摩尔吸收系数的因素是A.吸收池厚度吸收池厚度 B.入射光波长入射光波长C.有色物质溶液的浓度有色物质溶液的浓度 D.入射光的强度入射光的强度B2024/7/195、某有色物质溶液，遵守比尔定律，当其浓度为、某有色物质溶液，遵守比尔定律，当其浓度为c 时，用时，用1.00cm比色皿测得其透光度为比色皿测得其透光度为T，当浓度当浓度减小为减小为0.50 c 时，在同样条件下测定，其透光率时，在同样条件下测定，其透光率应为应为A.T 2 B.2T C.T 1/2 D.T/2C2024/7/196、紫外可见分光光度计在可见区测量时所用光源紫外可见分光光度计在可见区测量时所用光源是是A.氢灯氢灯 B.钨灯钨灯 C.空心阴极灯空心阴极灯 D.红外灯红外灯B2024/7/197、在光度计的检流计上刻有、在光度计的检流计上刻有A 和和T，二者关系为二者关系为8、某有色物质溶液，遵守比尔定律，当其浓度、某有色物质溶液，遵守比尔定律，当其浓度为为c 时，吸光度时，吸光度A=0.30，那么当浓度为，那么当浓度为2 c 时，时，该溶液的吸光度该溶液的吸光度A=0.602024/7/19第四节第四节 显色反应及显色条件的选择显色反应及显色条件的选择显色反应显色反应将待测组分转变为有色化合物的反应将待测组分转变为有色化合物的反应。显色剂显色剂与待测组分形成有色化合物的试剂。与待测组分形成有色化合物的试剂。2024/7/19一、显色反应的选择一、显色反应的选择1、显色反应的类型、显色反应的类型配位反应和氧化还原反应。配位反应和氧化还原反应。2、对显色反应的要求：、对显色反应的要求：（1）选择性好，干扰少，或干扰容易消除；）选择性好，干扰少，或干扰容易消除；（2）灵敏度足够高）灵敏度足够高:超高灵敏超高灵敏高灵敏高灵敏中等中等不灵敏不灵敏2024/7/19（3）有色化合物的组成恒定，符合一定的化学式。）有色化合物的组成恒定，符合一定的化学式。对于形成不同络合比的络合反应，必须注意控制实验对于形成不同络合比的络合反应，必须注意控制实验条件，使形成一定组成的络合物，以免引起误差。条件，使形成一定组成的络合物，以免引起误差。（4）有色化合物的化学性质应足够稳定，至少保证在测）有色化合物的化学性质应足够稳定，至少保证在测量过程中溶液的吸光度变化小。量过程中溶液的吸光度变化小。这就要求有色化合物不受外界环境条件的影响：如日光这就要求有色化合物不受外界环境条件的影响：如日光照射、空气中的氧核照射、空气中的氧核CO2；此外也不受溶液中其他化学因；此外也不受溶液中其他化学因素的影响。素的影响。2024/7/19（5）有色化合物与显色剂之间的颜色差别大。）有色化合物与显色剂之间的颜色差别大。显色剂在测定波长处无明显吸收，试剂空白小。显色剂在测定波长处无明显吸收，试剂空白小。对比度：对比度：两有色物质最大吸收波长之差两有色物质最大吸收波长之差2024/7/19二、显色条件的选择二、显色条件的选择1、显色剂的用量：、显色剂的用量：待测组分待测组分显色剂显色剂有色配合物有色配合物2024/7/192、溶液的酸度、溶液的酸度影响显色剂浓度和颜色；影响显色剂浓度和颜色；显色剂不少是有机弱酸，因此酸度的变化，显色剂不少是有机弱酸，因此酸度的变化，将影响显色剂的平衡浓度，并影响显色反应的完将影响显色剂的平衡浓度，并影响显色反应的完全程度。全程度。影响影响Mn+的存在状态的存在状态;2024/7/19影响配合物的组成影响配合物的组成2024/7/193、显色温度的选择、显色温度的选择一般在室温，有时需加热，通过实验确定一般在室温，有时需加热，通过实验确定2024/7/194、显色反应时间、显色反应时间制作吸光度制作吸光度-时间曲线时间曲线5、溶剂：、溶剂：降低有色化合物离解度，增加灵敏度降低有色化合物离解度，增加灵敏度 如在如在Fe(SCN)3的溶液中加入与水混溶的有机试的溶液中加入与水混溶的有机试剂（如丙酮），由于降低了剂（如丙酮），由于降低了Fe(SCN)3的解离度而的解离度而使颜色加深，提高了测定灵敏度。使颜色加深，提高了测定灵敏度。2024/7/196、干扰及其消除：、干扰及其消除：（1）控制溶液酸度）控制溶液酸度（2）加入络合掩蔽剂或氧化还原掩蔽剂）加入络合掩蔽剂或氧化还原掩蔽剂（3）利用氧化还原反应改变离子的状态）利用氧化还原反应改变离子的状态（4）选择适当的波长，要求吸收大，干扰小）选择适当的波长，要求吸收大，干扰小（5）选择合适的参比溶液）选择合适的参比溶液（6）采用适当的预先分离的方法）采用适当的预先分离的方法2024/7/19三、显色剂三、显色剂1、无机显色剂、无机显色剂 应用不多，因其生成络合物不稳定，灵敏度应用不多，因其生成络合物不稳定，灵敏度选择性也不高。选择性也不高。目前有使用价值的主要有：目前有使用价值的主要有：硫氰酸盐：硫氰酸盐：测定测定Fe3+、Mo()、W()、Nb5+等。等。钼酸铵：钼酸铵：测定测定P、Si、W等。等。过氧化氢：过氧化氢：测定测定V5+、Ti4+等等2024/7/192、有机显色剂：、有机显色剂：特点：特点：有机显色剂大多能与金属离子生成极其稳定有机显色剂大多能与金属离子生成极其稳定的螯合物，具有特征颜色，其选择性，灵敏度均的螯合物，具有特征颜色，其选择性，灵敏度均高。不少螯合物易溶于有机溶剂，可以进行萃取高。不少螯合物易溶于有机溶剂，可以进行萃取比色。比色。有机显色剂多是含有生色团和助色团的化合物有机显色剂多是含有生色团和助色团的化合物2024/7/19生色团：生色团：含有不饱和键的基团，含有不饱和键的基团，如如-N=N-,C=C,-N=O,C=O,C=S、醌基等。醌基等。助色团：助色团：某些含有孤对电子的基团某些含有孤对电子的基团如如-OH,-RH,-NH2,-NHR,-SH,-Cl,-Br,-I等。等。它们与生色团上的不饱和键相互作用它们与生色团上的不饱和键相互作用,影响其吸影响其吸收收,使颜色加深（红移）。使颜色加深（红移）。2024/7/19类型：类型：偶氮类：偶氮类：偶氮胂偶氮胂，偶氮氯膦，偶氮氯膦，PAR等等三苯甲烷类：三苯甲烷类：铬天青铬天青S，二甲酚橙，结晶紫等二甲酚橙，结晶紫等其它型：其它型：OO,NN,含含S型等型等2024/7/192024/7/19四、多元络合物四、多元络合物多元络合物是由三种或三种以上的组分所形成的多元络合物是由三种或三种以上的组分所形成的络合物。目前应用较多的是由一种金属离子与两络合物。目前应用较多的是由一种金属离子与两种配位体所组成的三元络合物，三元络合物在吸种配位体所组成的三元络合物，三元络合物在吸光光度分析中应用较普遍。光光度分析中应用较普遍。主要特点：主要特点：1、稳定性强、稳定性强2、对比度和灵敏度高、对比度和灵敏度高3、选择性好、选择性好2024/7/19第五节第五节 吸光度测量条件的选择吸光度测量条件的选择一、入射光波长的选择一、入射光波长的选择1、原则：、原则：“吸收最大，干扰最小吸收最大，干扰最小”，大，大，A变化小的区域。变化小的区域。选选520nm进行测定进行测定2024/7/19二、参比溶液的选择二、参比溶液的选择1、蒸馏水：蒸馏水：试液、显色剂均无色时，用蒸馏水作参比；试液、显色剂均无色时，用蒸馏水作参比；2、试剂空白：、试剂空白：显色剂有色时，用不加试样溶液的试剂空白作显色剂有色时，用不加试样溶液的试剂空白作参比；参比；3、试液空白：、试液空白：试液中有其它有色离子时，用不加显色剂的被试液中有其它有色离子时，用不加显色剂的被测液作参比；测液作参比；2024/7/194、褪色空白：、褪色空白：显色剂和试液均有色时，加一掩蔽剂掩蔽被显色剂和试液均有色时，加一掩蔽剂掩蔽被测组分，以此溶液作参比；测组分，以此溶液作参比；5、不显色空白：、不显色空白：改变加入试剂的顺序，使被测组分不发生显色改变加入试剂的顺序，使被测组分不发生显色反应，以此溶液作参比。反应，以此溶液作参比。2024/7/19三、吸光度读数范围的选择三、吸光度读数范围的选择（1）（2）2024/7/19以有限值表示以有限值表示：一般光度计一般光度计T 约为约为0.2%2%。假定假定T为为0.5%，上式导数为零上式导数为零求出当求出当T=0.368(A=0.434)时时,Et最小最小(1.36%)。Link2024/7/192024/7/192024/7/19四、标准曲线的制作四、标准曲线的制作1、制作依据、制作依据吸光度与吸光物质的含量呈正比关系吸光度与吸光物质的含量呈正比关系2024/7/192、制作方法：、制作方法：在选择的实验条件下，从低浓度到高浓度分别在选择的实验条件下，从低浓度到高浓度分别测量一系列（不少于测量一系列（不少于5）不同含量的标准溶液的吸）不同含量的标准溶液的吸光度，以标准溶液中待测组分的含量为横坐标，光度，以标准溶液中待测组分的含量为横坐标，吸光度为纵坐标作图，得到一条通过原点的直线，吸光度为纵坐标作图，得到一条通过原点的直线，称为标准曲线（或工作曲线）。称为标准曲线（或工作曲线）。再测量待测溶液的吸光度，在标准曲线上就可再测量待测溶液的吸光度，在标准曲线上就可以查到与之相对应的被测物质的含量。以查到与之相对应的被测物质的含量。2024/7/193、标准曲线不通过原点原因、标准曲线不通过原点原因参比选择不当；吸收池厚度不等；吸收池位置参比选择不当；吸收池厚度不等；吸收池位置不妥；吸收池不清洁等。不妥；吸收池不清洁等。2024/7/192024/7/19练习题练习题1、以、以M 表示被测物质的摩尔质量，则摩尔吸收系表示被测物质的摩尔质量，则摩尔吸收系数数 与吸光系数与吸光系数a 之间的关系为之间的关系为B2024/7/192、在光度分析中，选择参比溶液的原则是、在光度分析中，选择参比溶液的原则是A一般选蒸馏水一般选蒸馏水B一般选试剂溶液一般选试剂溶液C根据加入试剂和被测试液的颜色性质选择根据加入试剂和被测试液的颜色性质选择D一般选褪色溶液一般选褪色溶液C2024/7/193、下列几组吸光度范围，测量相对误差较小的是、下列几组吸光度范围，测量相对误差较小的是A0.20.8 B0.10.8C0.30.6 D0.20.6C2024/7/194、下列表述中错误的是下列表述中错误的是A吸收峰随浓度增加而增高，但最大吸收波长不变吸收峰随浓度增加而增高，但最大吸收波长不变B透射光与吸收光互为补色光，黄色和兰色互补透射光与吸收光互为补色光，黄色和兰色互补C比色法又称分光光度法比色法又称分光光度法 D在公式在公式 中，中，称摩尔吸收系数，其数值越大，称摩尔吸收系数，其数值越大，反应越灵敏。反应越灵敏。C2024/7/195、某有色物质溶液的吸光度值较小时，则表明、某有色物质溶液的吸光度值较小时，则表明A该物质的浓度较小该物质的浓度较小B该物质摩尔吸收系数较小该物质摩尔吸收系数较小C所用比色皿较薄所用比色皿较薄D上述三者都可能上述三者都可能D2024/7/196、一有色溶液在一定波长下，测定其吸光度为、一有色溶液在一定波长下，测定其吸光度为0.740，如果溶液及比色皿都减小一半，则其吸，如果溶液及比色皿都减小一半，则其吸光度为光度为A2.96 B0.740 C0.370 D0.185D2024/7/197、为使某待测物质测定的灵敏度较高，则应、为使某待测物质测定的灵敏度较高，则应选择选择A较高浓度的待测溶液较高浓度的待测溶液B采用具有较大吸收系数的体系采用具有较大吸收系数的体系C在较长的波长下进行在较长的波长下进行D用较强的光源用较强的光源B2024/7/19第六节第六节 吸光光度法的应用吸光光度法的应用一、单一组分的测定一、单一组分的测定绝对法绝对法直接比较法直接比较法2024/7/19加入法加入法（1）（2）根据根据A加合性加合性（3）则则（4）、工作曲线法、工作曲线法2024/7/19二、示差分光光度法二、示差分光光度法与普通分光光度法比较主要不同之点：与普通分光光度法比较主要不同之点：用一个已知浓度的标准溶液作参比，与未知浓用一个已知浓度的标准溶液作参比，与未知浓度的试样溶液比较，克服普通分光光度法在测定度的试样溶液比较，克服普通分光光度法在测定组分浓度过高或过低时产生较大误差的不足。组分浓度过高或过低时产生较大误差的不足。2024/7/19原理：原理：设标液浓度设标液浓度cs，待测液为待测液为cx，且且cx cs2024/7/191、高吸收法：高吸收法：用于高含量组分的测定。用于高含量组分的测定。操作方法：操作方法：在未受光时，在未受光时，先调节仪器先调节仪器T%为零，以比试样溶为零，以比试样溶液浓度稍低的标准溶液作参比，调节液浓度稍低的标准溶液作参比，调节 T%至至100%，然后再测定样品溶液。，然后再测定样品溶液。2024/7/192024/7/192、低吸收法、低吸收法：用于痕量组分的测定用于痕量组分的测定操作方法：操作方法：先用纯溶剂调节先用纯溶剂调节T%至至100%，再用比试样溶液浓，再用比试样溶液浓度高的标准溶液作参比，调节度高的标准溶液作参比，调节T%至至0%，然后测，然后测定样品溶液。定样品溶液。2024/7/192024/7/193、最佳精度法：、最佳精度法：操作方法：操作方法：选择两个组分和试样溶液相同但浓度不同的标准选择两个组分和试样溶液相同但浓度不同的标准溶液（一个比试样浓度高一个低）做参比，先用溶液（一个比试样浓度高一个低）做参比，先用比试液高的标液调节比试液高的标液调节T%到到0%，再用比试液低的，再用比试液低的标液调标液调T%至至100%，然后测定样品溶液。最好能，然后测定样品溶液。最好能选择标准溶液使样品溶液的透光率在选择标准溶液使样品溶液的透光率在36.8%附近，附近，或吸光度在或吸光度在0.434附近。附近。2024/7/192024/7/192024/7/194、示差分光光度法误差公式、示差分光光度法误差公式参比参比T1愈小，误差愈小愈小，误差愈小且小得范围愈宽。且小得范围愈宽。2024/7/19三、多组分分析：三、多组分分析：以两组分为例以两组分为例1、吸收光谱不重叠、吸收光谱不重叠：同单组分同单组分2024/7/192、吸收光谱重叠：、吸收光谱重叠：利用吸光度具有加和性，列方程求解。利用吸光度具有加和性，列方程求解。2024/7/19四、光度滴定四、光度滴定在定量滴定分析中，若被测组分，滴定剂，或在定量滴定分析中，若被测组分，滴定剂，或反应物在紫外或可见区有特征吸收，就可通过反应物在紫外或可见区有特征吸收，就可通过滴定体系的吸光度变化来指示滴定过程和滴定滴定体系的吸光度变化来指示滴定过程和滴定终点，这就是分光光度滴定。终点，这就是分光光度滴定。2024/7/19（1）滴定产物）滴定产物有特征吸收有特征吸收几种指示终点几种指示终点的情况：的情况：2024/7/19（2）滴定）滴定剂有特征吸剂有特征吸收收20.00mL of 1.0010-3molL-1 Fe2+titration with 2.0010-3 molL-1 KMnO42024/7/19（3）被测物有特征吸收）被测物有特征吸收AV终点终点AV2024/7/19（4）滴定剂和被测物均有特征吸收）滴定剂和被测物均有特征吸收AV终点终点2024/7/19（5）连续滴定）连续滴定2024/7/19五、酸碱离解常数的测定五、酸碱离解常数的测定讨论一元弱酸讨论一元弱酸HL(c)离解常数的测定离解常数的测定 配制一系列总浓度配制一系列总浓度(c)相等，而相等，而pH不同的不同的HL溶溶液，设在某波长下，酸液，设在某波长下，酸HL和碱和碱L-均有吸收，液层均有吸收，液层厚度厚度 b=1cm。用酸度计测定各溶液的用酸度计测定各溶液的pH值。值。2024/7/19设设AHL 和和A L-分别为弱酸在高酸度和强碱性时的吸分别为弱酸在高酸度和强碱性时的吸光度，溶液中该弱酸几乎全部分别以光度，溶液中该弱酸几乎全部分别以HL或或L-形式形式存在。存在。2024/7/19 测定一元弱酸离解常数的公式，可用代数法测定一元弱酸离解常数的公式，可用代数法或图解法求或图解法求pKa.2024/7/192024/7/19五、配合物组成及其稳定常数的测定五、配合物组成及其稳定常数的测定1、摩尔比法：、摩尔比法：常使用于离解度小，组成比高的配合物；常使用于离解度小，组成比高的配合物；固定金属离子浓度固定金属离子浓度cM而逐渐改变配位体浓度而逐渐改变配位体浓度cL，测定一系列测定一系列cM一定、一定、cL不同的溶液的吸光度。以吸不同的溶液的吸光度。以吸光度光度A为纵坐标，为纵坐标，cL/cM为横坐标作图。为横坐标作图。+nL=MLn2024/7/192024/7/19计算稳定常数计算稳定常数如形成如形成1:1的配合物时，根据物料平衡的配合物时，根据物料平衡假定金属离子和配位体在测定波长无吸收假定金属离子和配位体在测定波长无吸收,仅仅ML产生吸收。产生吸收。解联立方程，求得解联立方程，求得M、L、ML，2024/7/192、连续变化法、连续变化法适用于测定只形成一种组成且离解常数较小的适用于测定只形成一种组成且离解常数较小的稳定配合物。稳定配合物。设设改变改变cM和和cR的相对量，配制一系列溶液，在有色的相对量，配制一系列溶液，在有色配合物的最大吸收波长处测量这一系列溶液的吸配合物的最大吸收波长处测量这一系列溶液的吸光度。光度。M+nR=MRn2024/7/19 当溶液中配合物当溶液中配合物MRn浓度最大时，浓度最大时，cR/cM的比值为的比值为n。以吸光度以吸光度A为纵坐标，为纵坐标，cM/cR比值为横坐标作比值为横坐标作图，即绘出连续变化法曲线。两曲线外推的交点图，即绘出连续变化法曲线。两曲线外推的交点所对应的值，即可得到配合物的组成所对应的值，即可得到配合物的组成M与与R之比之比n 值。值。2024/7/192024/7/19练习题练习题1、高浓度有色物质的光度法测定常用的方法是、高浓度有色物质的光度法测定常用的方法是A.示差法示差法 B.摩尔比法摩尔比法C.光度滴定法光度滴定法 D.目视比色法目视比色法A2024/7/192、用普通分光光度法测得标液、用普通分光光度法测得标液c1的透光率为的透光率为20%，试液的透光率为，试液的透光率为12%，若以示差法测定，若以示差法测定，以以c1为参比，则试液的透光率为为参比，则试液的透光率为A.40%B.50%。C.60%D.70%C2024/7/193、多组分分光光度法可用解联立方程的方法求得、多组分分光光度法可用解联立方程的方法求得各组分的含量，这是基于各组分的含量，这是基于A.各组分在不同波长下有吸收各组分在不同波长下有吸收B.各组分在同一波长下吸光度有加和性各组分在同一波长下吸光度有加和性C.各组分的浓度有一定函数关系各组分的浓度有一定函数关系D.各组分的摩尔吸收系数相同各组分的摩尔吸收系数相同B2024/7/194、用光度法测定络合物组成时，常用的方法是、用光度法测定络合物组成时，常用的方法是A.目视比色法目视比色法 B.示差法示差法C.摩尔比法摩尔比法 D.双波长光度法双波长光度法C5、用连续变化法测定络合物的组成时，测得、用连续变化法测定络合物的组成时，测得金属离子占总浓度分数金属离子占总浓度分数f=0.33时，络合物的组时，络合物的组成（成（M:R）为为A.1:2 B.2:1 C.1:3 D.3:1A2024/7/192024/7/19