《仪器分析》课件第三章 紫外-可见吸收光谱法

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 紫外可见吸收光谱,Ultraviolet and visible,spectrophotometry,UVVis,方法概述,紫外,可见吸收光谱形成,光吸收的基本定律,紫外,可见分光光度计,分析条件选择,紫外,可见吸收光谱法应用,第一节 方法概述,一、方法原理：,根据溶液中物质的分子或离子对紫外和可见光谱区辐射能的选择性吸收来研究物质的组成和结构的方法。,比色法（,Colorimetry,),比较有色物质颜色深浅来确定物质含量的方法,分光光度法（,Spectrophotometry,),使用分光光度计进行吸收光谱分析的方法,二、方法分类,：,三,.,光谱波长范围：,10nm,200nm 400nm 780nm,远紫外,近紫外,可见光,物质颜色,吸收光,颜色,波长,/nm,黄绿,紫,400-450,黄,蓝,450-480,橙,绿蓝,480-490,红,绿蓝,490-500,红紫,绿,500-560,紫,黄绿,560-580,蓝,黄,580-610,绿蓝,橙,610-650,蓝绿,红,650-780,赤,650-780,橙,610-650,黄,580-610,黄绿,560-580,绿,500-560,绿蓝,480-500,蓝,450-480,紫,400-450,第二节 紫外,-,可见吸收光谱,两个重要特征,A,紫外可见吸收光谱描述了物质对不同波长光的吸收情况。,最大吸收波长,max,吸收系数,(Lmol,-1,cm,-1,),1,2,3,吸收系数,是波长的函数,一,.,有机化合物的紫外可见光谱,1.,电子跃迁类型,分子轨道有：,、*、 *、n,能量高低：,n*,跃迁方式为：,*,;,n*,;,*,;,n*,能量,n*,n,*,n*,*,*,分子的电子能级和跃迁,*,*,n*,*,n*,根据分子结构,推测可能产生的电子跃迁类型,电子跃迁类型与分子结构及存在基团有密切联系,根据吸收谱带波长和电子跃迁类型,推测分子中可能存在的基团（分子结构鉴定）,-,*,：,C-H,共价键，如,CH,4,（,125nm,）；,C-C,键，如,C,2,H,6,(135nm),（,1,）,-,*,和,n-,*,跃迁,n-,*,：含有孤对电子的分子,H,2,O(167nm),；,CH,3,OH(184nm),；,CH,3,Cl(173nm); CH,3,I(258nm),；,(CH,3,),2,S(229nm),；,(CH,3,),2,O(184nm),CH,3,NH,2,(215nm),；,(CH,3,),3,N(227nm),以上两种跃迁,（,-,*,和,n-,*,），跃迁能量较高，,所产生的吸收谱多位于真空紫外区，因而在此不加讨论。,（,2,）,*,和,n-,*,跃迁,a.,含不饱和键的化合物发生,*,跃迁,b.,含杂原子的不饱和化合物发生,n*,跃迁,*,所需能量比,*,跃迁小,若无共轭，,200nm,左右；,若有共轭体系，向长波方向移动，,200,700,nm,n*,跃迁比,*,跃迁所需能量小,吸收波长在,200,400,nm,左右,吸收强度大，,在,10,4,10,5,范围内,强吸收,C=O , C=C, C,C,C=S,；,O=N-,；,-N=N-,；,C=O,弱吸收,吸收强度小，,10,2,2、 常用术语,(1),发色团,含有,键的不饱和基团称为发色团。,(2),助色团,一些本身在紫外和可见光区无吸收,但能使生色团吸收峰红移,吸收强度增大的基团称为助色团。,含杂原子的饱和基团,。,-F-CH3-Br-OH-OCH3-NH2-NHCH3-NH(CH3)2-NHC6H510,5,强带,10,4,E,2,=204 nm,较强吸收,10,3,(3),B,吸收带,:,苯环本身振动及闭合环状共轭双键中,*,B,吸收带是芳香族的主要特征吸收带，常用来识别芳香族化合物,特点：吸收峰在,230-270nm,呈现一宽峰，,且具有精细结构,；,吸收强度弱，,200,(4),E,吸收带,:,苯环内三个乙烯基共轭发生的,*,E,1,带是观察不到的；,当苯环上有发色带时，,E,2,带常与,K,带合并，吸收峰向长波移动。,极性溶剂中，或苯环连有取代基，其精细结构消失,图 苯在乙醇中的紫外吸收光谱,(185nm),(204nm),(230-270nm),苯乙酮的紫外吸收光谱,（正庚烷溶剂）,小结,R,带,n*,弱吸收,K,带,*,强吸收,B,带,*,中吸收,E,带,*,强吸收,苯环,共轭,4.,有机化合物的紫外可见光谱,(1),饱和烃及其衍生物：,饱和烃只有,电子，产生,*,跃迁，,在远紫外区,饱和烃衍生物，,产生,n*,跃迁，能量低于,*,(2),不饱和烃及其共轭烯烃,饱和有机化合物在,200-400nm,不产生吸收峰，常用作溶剂,孤立双键的化合物：双键和含杂原子的双键化合物产生,*,、,n*、 n*,共轭双键的化合物：使,*,所需能量降低，吸收峰长移，吸收强度增强。,(3),羰基化合物,羰基化合物含有,C=O,可产生,n*,、,n*,、,*,跃迁。,醛酮的,n*,吸收带在,270-300 nm,附近，强度低；,R,带是醛酮的特征吸收峰,当醛酮的羰基与双键共轭时，形成了，,不饱和醛酮，产生共轭，,n*,、,*,跃迁的波长长移,单独羰基：,*,在,166nm,，,n*,在,280nm,单独双键：,*,在,170nm,220nm,处，,=15000,322nm,处，,=28,(4),芳香族化合物, E,带和,B,带是芳香族化合物的特征吸收带,当苯环上有,羟基、氨基,等取代基时,吸收峰红移,吸收强度增大,.,取代基不同，变化程度不同，可由此鉴定各种取代基,分子式,max,/nm,C,6,H,6,254,200,204,7400,C,6,H,5,CH,3,262,225,208,7000,C,6,H,5,Cl,264,190,210,7400,C,6,H,5,I,258,700,207,7000,C,6,H,5,OH,271,1260,213,6200,C,6,H,5,O,-,286,2400,235,9400,C,6,H,5,COOH,272,970,230,11600,C,6,H,5,NH,2,280,1320,230,8600,C,6,H,5,NH,3,+,254,169,203,7500,5.,影响紫外可见吸收光谱的因素,1,）共轭效应,-,红移,(P19,表,3-3),共轭体系,电子离域性强,*,能量低,红移,多烯化合物,最大吸收波长,nm,吸收系数,1-,己烯,177,11800,非共轭,1,5-,己二烯,178,26000,共轭,1,3,5-,己三烯,268,42700,非共轭体系,max,基本不变，,与烯键数目同步增大,结论：,共轭体系,max,红移，,增大,原因：,2,）取代基,-,红移或蓝移,取代基为给电子基团，如,-NH2,、,-OH,、,-,Cl,，可使分子红移；,取代基为得电子基团，如,-R,，,-OCOR,，则使分子蓝移；,苯环或烯烃上的,H,被各种取代基取代，多产生红移。,3,）酸度,-,红移或蓝移,影响物质存在型体,C,6,H,5,OH,C,6,H,5,O,-,C,6,H,5,NH,2,C,6,H,5,NH,3,+,4,）异构现象,a.,同分异构,b.,互变异构,400nm,270nm,酮式：,204nm,处弱吸收,烯醇式：,245nm,处强吸收,=15000,c.,顺反异构,空间位阻,max=294 nm,max=280 nm,= 2.710,4, =1.4 10,4,5),溶剂效应,a.,对最大吸收波长的影响,随着溶剂极性的增大,例：异亚丙基丙酮,溶剂 正己烷 氯仿 水,* 230 nm 238 nm 243 nm,n* 329 nm 315 nm 305 nm,结论：,*,跃迁吸收峰向长波方向移动，即发生红移,n*,跃迁吸收峰向短波方向移动，即发生蓝移,发生,*,跃迁的基团，,*,的极性比,强,发生,n*,跃迁的基团，,n,的极性比,*,强,n,*,非极性溶剂中,极性溶剂中,*,非极性溶剂中,极性溶剂中,E,非,E,极,E,非,E,极,原因：,随着溶剂极性的增大,*,跃迁吸收峰发生红移,n*,跃迁吸收峰发生蓝移,b.,对光谱精细结构和吸收强度的影响,当物质处于气态时，其振动光谱和转动光谱亦表现出来，因而具有非常清晰的精细结构。,当它溶于非极性溶剂时，由于溶剂化作用，限制分子的自由转动，转动光谱就不表现出来,随着溶剂极性的增大，分子振动也受到限制，精细结构就会逐渐消失，合并为一条宽而低的吸收带。,苯的,B,吸收带,苯蒸汽,苯的乙醇溶液,选择溶剂的原则,未知物与已知物必须采用相同溶剂,尽可能使用非极性溶剂，以获得精细结构,所选溶剂在测定波长范围内应无吸收或吸收很小,常用溶剂有庚烷、正己烷、水、乙醇等。,书中,p22,表,3-5,列出一些常用溶剂的适用波长范围。,二、无机化合物的吸收光谱,电子的跃迁方式可能发生在,受配位体影响的金属离子的原子轨道之间,受金属离子影响的配位体的分子轨道之间,两种轨道之间,1.dd,配位场跃迁,按晶体场理论，金属离子与水或其它配体生成配合物时，原来能量相同的,d,轨道会分裂成几组能量不等的,d,轨道，,d,轨道之间的能量差称为分裂能，配合物吸收辐射能，发生,dd,跃迁，,吸收光的波长取决于分裂能的大小,配位体的配位场越强,，,d,轨道的分裂能就越大 ，,吸收峰波长就越短。,一些配位体配位场强度顺序,(,p,22),I,-,Br,-,Cl,-,F,-,OH,-, C,2,O,4,2-,=H,2,O SCN,-,吡啶,=NH,3,乙二胺,联吡啶,邻二氮菲, NO,2,-, CN,-,dd,跃迁跃迁概率较小,很小，一般只有0.1,-100 L,.,mol,-1,，,定量分析价值不大,可用于配合物的结构研究,Cu(H,2,O),4,2+,吸收峰在794,nm,浅蓝色,Cu(NH,3,),4,2+,吸收峰在663,nm,深蓝色,H,2,O,的配位场强度,NH,3,的配位场强度,原因：,2.,电荷转移跃迁,配合物中金属离子与配体之间，一方的电子向主要属于另一方的轨道的跃迁,a.,产生电荷转移跃迁的必要条件：,组分之一具有电子给予体的特性；,另一组分具有电子接受体的特性。,b.,电荷转移跃迁的吸收波长取决于电子给予体的电子亲和力,：,Fe,2+,(SCN),2+,Fe,3+,(SCN),2+,h,SCN,-,Fe,3+,Fe(III) - SCN,-,Fe(III) -,Cl,-,SCN,-,的,电子亲和力比,Cl,-,小,最大吸收波长：,电荷转移跃迁概率较大,很大，一般在,10000,以上，可用于配合物的定量分析,电子亲和力,越小,，激发所需的能量越低，吸收波长就越长。,3.,金属离子影响下的配位体,*,跃迁,茜素磺酸钠,H,弱酸性黄色,max=420 nm,弱碱性紫红色,max=560 nm,红色,max=475 nm,第三节 光吸收的基本定律,一、朗伯,-,比耳定律,当一束强度为,I,0,的,平行单色光垂直照射,到厚度为,db,的液层上，由于吸收层中吸光质点的吸收，入射光的强度将为，当液层厚度增加时，光被吸收的部分按指数式直线的增加,I,0,入射光强度,It,透射光强度,b,吸收层厚度（光程）,db,每一小薄层厚度,s,每一小薄层截面积,I,t,I,0,b,d,b,I,I-,d,I,s,1.,朗伯,-,比耳定律推导,每一小薄层所含吸光质点的个数为,dn,每个吸光质点的截面积为,a,假若：,则：,I,t,I,0,b,d,b,I,I-,d,I,s,每一小薄层吸光质点总截面积为,dS,= a,dn,(1),光通过每一小薄层后，强度下降：,-,d,I,= k,1,Id,S=k,1,I,a,dn,(2),dn,= 6.02,10,23,c,S db,(3),将,(3),代入,(2),并合并常数整理得：,-,d,I,/I= k,2,c,d,b,(4),积分得：,Kbc,I,I,ln,t,0,=,定义：,T=I,t,/I,0,透光率,A=-,lgT,吸光度,A,=,lg(,I,0,/,I,t,)= lg1/T =,k,bc,朗伯,-,比尔,Lambert - Beer,定律公式：,光吸收的基本定律,吸光度具有加和性，可应用于多组分的同时测定,注：若溶液中含有不止一种吸光物质，则总吸光度等于各个组分吸光度之和：,A=A,1,+A,2,+.+A,n,入射光为平行单色光且垂直照射,朗伯,-,比尔定律,前提条件,：,吸光物质为均匀非散射体系,吸光物质之间无相互作用,2.,吸光系数，摩尔吸光系数，与桑德尔灵敏度,(1),吸光系数,a,A= K,b,c,a,的单位,: L,g,-1,cm,-1,当,c,的单位用,gL,-1,表示时，用,a,表示,A,a,bc,(2),摩尔吸光系数,(,),的单位,: L,mol,-1,cm,-1,表示物质对光吸收能力的大小：,，A，,分析灵敏度,a.,物理意义,：当物质的量浓度为1,mol/L，,液层厚为1,cm,时，吸光物质对某波长的吸光度。,A,bc,b.,与灵敏度的关系,是选择显色反应的依据,max,10,4,L,mol,-1,cm,-1,较灵敏,c.,影响,值的因素,入射光波长：,=f（）,与被测物质的性质和结构有关,温度，酸度，介质,不随,c,或,A,值变化,d.,值的计算,例如,已知含,Fe,2+,12.5g/25mL,，用邻二氮非显色后形成,Fe(Phen),3,用,2cm,比色皿在,508nm,测得,A=0.19,，求,=,？,解,C,Fe,=12.5g/25mL=12.5,10,-6,/55.85/0.025,= 8.95,10,-6,mol/L,=A/b/C=0.19/2/C= 1.110,4,Lmol,-1,cm,-1,(3),桑德尔灵敏度,S,（,g/cm,2,),a.,物理意义,：,当光度检测器的检测极限为,A=0.001,时，单位截面积光程内所能检测出来的吸光物质最低含量。,0.001,A =0.001 =,bc,cb,=,0.001,M,S= M 10,3,= (g/cm,2,),上例中的灵敏度：,M 55.85,S=,=,= 0.005,g/cm,2,1.110,4,b.S,与,的关系,：,例,1,钢中,Mn,的测定：,称钢样,0.500g,，,溶解,MnO,4,-,50mL,容量瓶，摇匀，从中取,5.00mL50mL,容量瓶定容，用,2cm,比色皿在,525nm ,=2235 ,测,A=0.124 ,计算,Mn,%=,？,(,Mn,=54.94),解,例,2,用,Phen,法测,Fe,，,欲配,Fe,2+,标液,1L,，,使其稀释,100,倍时，放在,1.0cm,的比色皿中，测得,A=0.50,，,问称取,(NH4)2Fe(SO4)2,6H2O,（,Mr,=,392.13,）,多少克？,(=1.1,10,4,),解,稀释后,所以：,例,3,某试液用,2.0cm,比色皿测,T=60%,，,若改用,3.0cm,，求,T%,和,A,(1)A1= -,lgT,= -lg0.60 =0.222,(3) A=-,lgT,解,T,2,%=46.45,例,4,丁二肟测,Ni,，,Ni,标液,10g/mL,，,取,5.00mL,，显色后测,A=0.292,；称镍矿渣,0.6261g,，,分解定容,100mL,，,取,2.00mL,显色测,A,X,=0.300,，求,Ni%=,？,m,S,=10g,mol,-1,5.00,mL,= 50.0g,解,A,bc,例,5,含,Fe47.0mg/L,，,取,5.0mL100mL,定溶显色，,b= 1cm,，,A=0.467,，,510nm,。,求,a,，,，,S,解,= 1.11,10,4,L,mol,-1,cm,-1,3.,标准曲线的绘制及应用,正偏离,负偏离,斜率,=,b,实际工作中常出现标准曲线不成直线（发生弯曲）的现象。有时向,C,轴弯曲(负偏离,)；,有时会发生向,A,轴弯曲（正偏离），,此现象称之对朗伯比尔定律的偏离。,若在偏离,Lambert-Beers Law,范围内进行分析测定，将给分析结果带来较大误差。,A,=,kbc,二、偏离,Lambert - Beer Laws,的原因,物理因素：,如果入射光由,1,、,2,二种波长的光组成,在,1,、,2,处有,1,2,负偏离,1,与,2,差别越大，,1,与,2,差别越大，偏离越严重,入射光不纯（非单色光）造成偏离情况一般较小,(1),非单色光引起的偏离,(2),非平行光入射引起的偏离,b b,(3),介质不均匀引起的偏离,I,0,=,I,t,+I,a,+I,散,正偏离,正偏离,造成入射光的散射损失,max,，,变化较小，线性关系好，误差小。,选择,max,为入射波长的原因：,在,max,处测量灵敏度最高,改变溶液的折光指数,C0.01mol/L,时,折光指数基本不变；,2、化学因素,(1)溶液浓度过高：,改变吸光微粒的吸光能力,C，,吸光微粒间电场相互作用，改变了,，,LambertBeers Law,适用于稀溶液,(2),溶液中的化学反应,离解：,MR,M+R,络合：,MR+R,MR,2,酸效应：,MR+H,M+HR,A=,kbc,平衡浓度,3、其他因素：,比色皿不对称；泄漏光的影响；电源及仪器稳定性等等,第三节 紫外可见分光光度计,一、基本部件：,按工作波长分,紫外,用于无机物和有机物的测定,可见,用于无机物和有机物的测定,红外,用于有机物的结构分析,按入射光束数量分,单光束,双光束,仪器型号,光源,单色器,比色皿,检测器,显示器,工作范围,(,nm),72,钨灯,玻璃棱镜,玻璃,硒光电池,检流计,420700,721,钨灯,玻璃棱镜,玻璃,硒光电池,检流计,360700,722,钨灯,光栅,玻璃,光电管,数显,180860,724,钨灯,光栅,玻璃、石英,光电倍增管,数显,325850,753,氘灯,光栅,玻璃、石英,光电倍增管,数显,200800,二、分光光度计类型：,1,、单光束分光光度计,光源,记录与数据处理,单色器,试样池,检测器,参比池,2,、双光束分光光度计,光源,记录与数据处理,单色器,试样池,检测器,参比池,两束光交替入射,S,和,R,，检测器测得两信号的比值,优点：,a.,补偿光源和检测系统的不稳定性，提高精密度和准确度,b.,进行自动扫描,3,、双波长分光光度计,光源,单色器,切光器,检测器,单色器,1,2,试样池,两束光同时入射试样池，检测器测得两波长吸光度的差值,优点：,a.,校正背景吸收，消除吸收光谱重叠干扰；,b.,适合于混浊液和多组分混合物的定量分析；,c.,避免用两吸收池带来的误差。,氧化还原反应,第四节 光度法分析条件选择,一、显色反应及其条件：,1,、显色反应和显色剂,选用适当的试剂将待测组分转化为有色物质的反应，称之“显色反应”，所用试剂称之“显色剂”,(1),显色反应,络合反应（螯合反应）,a.,灵敏度高、选择性好 （,10,4,）；,显色反应的选择,b.,有色络合物组成恒定，符合一定的化学式；,c.,有色络合物性质稳定；,d.,有色络合物与显色剂间颜色差别足够大（, 60,nm）；,e.,显色反应条件易于控制（以保证测定结果良好的重现性）。,(2),显色剂,光度分析中大多使用有机试剂作为显色剂，一般的有机显色剂分子中含有：生色团，助色团。,2,、显色反应条件的选择（略）,结合实验自学,1.,吸光度测量的误差,二、,光度测量误差及测量条件的选择,（1）偏离朗伯-比耳定律,（2）,测量（读数）误差,：,光源不稳、检测器、显示器和噪音等误差的总和。,（1）,对,(1),式微分得：,（2）,将（2）,(1),得：,（3）,若以有限值表示，则（3）为：,（3）,又,（,4,）,则：,（,5,）,测量误差,读数误差,光度计上,T,的标尺是均匀的，,T,基本为一定值,(0.002-0.01,）。,以,|,Er,|,T,作图，可看出,Er,有一极小值,当一阶导=0时，有极值：,则：,lnT+1=0,此时,T=0.368（,相应地,A=0.434）,当,T=0.368（36.8%）,或,A=0.434,时，,Er,最小（最小）；,当,T,很大或很小时，,Er,较大，当,T0,或,T100,时，,Er,（,即）；,当,T=15%70%（A=0.150.80）,时，,Er,较小适宜的读数范围；,虽当,T=36.8%,时,Er,最小，但仍有2.72%，这说明光度法的测量误差至少有2%左右。,几点说明,0.368,2.,测量条件的选择,(1),测量波长的选择,原则：,最大吸收,；当有干扰时：“吸收最大，干扰最小”。,(2),吸光度范围的选择,A = 0.20.8（T= 65%15% ），,以保证相对误差较小。,A,的大小控制可通过改变,b,或,C,来达到,(5),有时干扰物（生成物）有色时可改变试剂加入顺序后（使被测物不显色）的显色剂作参比。,3.,参比溶液的选择,(1),试液、试剂及显色剂均无色时蒸馏水参比；,(2),试液有色而其他试剂及显色剂均无色时不加显色剂的试样作参比（试样空白）；,(3),显色剂有色而其他试剂及试液无色时不加试液的显色溶液作参比（试剂空白）；,(4),干扰离子及显色剂有色，而其他试剂无色时掩蔽被测离子后的显色溶液作参比（试剂空白）；,第五节 紫外可见吸收光谱法应用,一、定性分析,二、定量分析,三、物理化学常数测定,用紫外可见吸收光谱鉴定未知物的结构较困难，因谱图简单，吸收峰个数少，主要表现化合物的发色团和助色团的特征。,一、定性分析,利用紫外可见吸收光谱,可,确定有机化合物中不饱和基团,，还可区分化合物的,构型、构象、同分异构体,1. 单组分物质的定量分析,二、 定量分析,测定条件： 选择合适的分析波长（,max,）,A：0.2-0.8,选择适当的参比溶液,标准曲线法：,A-C,曲线,（1） 一般方法,（,2,） 示差吸光光度法,a.,工作原理,若某试样中被测组分含量较高,，则用一,浓度比待测液稍低的,标液代替空白作参比（调节,T=100%；A=0），,测定试样的,A,X,上式意义：在符合朗伯-比尔定律测定浓度范围内，示差法测得的相对吸光度(,A),与被测溶液和参比溶液的浓度差(,Cs-,Cx,即,C),成正比，即可用于定量测定。,高含量组分的测定,定量分析依据,b.,示差吸光光度法的准确度,示差法之所以能,提高测定结果的准确度,，是扩大了读数标尺的结果。,普通的分光光度法：以试剂为空白，测得试样,Cx,的,Tx,=5.0%,配制一浓度稍低的标准溶液,Cs,测得,Ts=10.0,。,示差法: 用,Cs,来调节仪器令,T=100%,再测定试样,Cx,。此时试液的,T50，,仪器标尺扩大,10,倍，,令读数落在适宜的范围内，提高了测定的准确度,例,1.,以试剂为空白参比调,T=100%,，,测某有色液,A=1.301,，,假设,T=0.003,，,求光度测量误差,Er,=,？,若以,T=10%,为参比，示差光度法测该试液的,T=,？此时,Er,又为多少？,解：已知,T=10,-A,=10,-1.301,=0.050=5.0%,若示差法：,例,2.,锌标液,C,Zn,=0.00100mol/L,和含,Zn,样品各测,A=0.700,和,A=1.000,，问两种溶液透射率相差多少？如果用,0.00100mol/L Zn,标液作参比，试液的,A=,？示差法与普通光度法相比，读数标尺放大了多少倍？,解：,1.,A= -,lgT,则,T,1,=10-A=10-0.700=0.200=20.0%,T,2,=10-1.000=0.1000=10.0%,故透光率相差,10.0%,2. A,相对,=A=,b,C=1.000-0.700=0.300,3.,标尺放大倍数为：,2.,多组分的同时测定,吸光度具有加和性,1.,不重叠,(1)x、y,二组分互不干扰（最简单）,A,1,=,1,bc,x,A,2,=,2,bc,y,(2)x、y,二组分,单向重叠,(3)x、y,二组分,双向重叠,3.,双波长吸光光度法,光源,单色器,切光器,检测器,单色器,1,2,试样池,两束光,1,、,2,同时入射试样池，,检测器测得两波长,A,的差值,(1) 工作原理,则有：,A,1,=,1,bc + A,b1,所以：,A=A,1,-A,2,=,（,1,-,2,）,bc,即：,A=,bc,定量分析依据,A,2,=,2,bc + A,b2,背景吸收,通过选择合适的,1,、,2,，,使得,A,b1,=,A,b2,(,2),波长组合的选择,双波长分光光度法没有参比溶液，只有参比波长。,a.,单组分测定(测量波长有色络合物的,max,),参比波长的选择,以等吸收点处波长为参比,以,MR,曲线下端某一波长为参比,以,R,的吸收峰波长为参比,b.,双组分共存时（等吸收点法）,测,X,的含量，如何选择参比波长？,测量波长,参比波长,与,y,组分无关,1,2,2,A,A,A,A,1,2,A,A, A,所以：测定组分,1,时，测量波长为,1,，,参比波长选择,2,P-303:29,优点：,（1）大大提高了测定准确度，可完全扣除背景,（2）可用于微量组分的测定,（3）可用于混浊液和多组分混合物的定量测定,三、 络合物组成和酸碱解离常数的测定,1.,络合物组成的测定,(1),饱和法（摩尔比法）,a.,原理：络合反应中,M,被,R,饱和（或反之）,b.,方,法：,配一系列,C,M,一定，,C,R,不同的溶液（,C,R,/C,M,在0.1,-10,之间）,在,MRn,的,max,测,A；,作,AC,R,/C,M,曲线（见右图）,C,R,/C,M,A,E,n,c.,特点：,简便、快捷,仅适于离解度小，且只生成一种显色络合物的组成的测定,d.,由两曲线外推交点对应的,C,M,/C=f，,可求得,R,与,M,之比,n,值。,(2),等摩尔连续变化法,a.,配制一系列溶液，并使,C,M,+C,R,=C（,固定不变），但改变,C,M,C,R,（010100）；,b.,在 处测,A,值；,c.,作,AC,M,/C（,或,C,R,/C）,曲线,;,特点：不适于测定高络合比和离解度较大的络合物组成的测定。,f,0.5,0.33,0.25,0.4,RM,11,21,31,32,络合物,MR,MR,2,MR,3,M,2,R,3,C,M,/C,R,=1 M:R=1:1,C,M,/C,R,=0.33/0.67 M:R=1:2,f,f,A,A,a=(A-A)/A,络合物的解离度：,2.,弱酸弱碱离解常数的测定,HB,H + B,若,HB,与,B,均遵从,LambertBeer,s,Law,则某一波长下：,高酸度下:,碱性介质中：,将（3）（4）代入（2）中整理得：,配几个,C,相同但,pH,不同的,HB,溶液，在一定,下，测,A,值，并测量各溶液的,pH，,作 ,pH,曲线。,此法适于溶解度小，酸色与碱色有一定差别的弱有机酸、碱（,In、,显色剂等）的测定。,