第十三可见分光光度法课件

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,#,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,#,1,分析化学,化学分析法,仪器分析法,光谱分析法,色谱分析法,质谱分析法,电化学分析法,核磁共振分析法,可见、紫外,、红外分光光度法、荧光光度法、原子吸收法等,激光诱导荧光光谱的灵敏度已达,10,-22,克，达到了检测单个分子的水平，,可用于癌症的早期诊断。,1分析化学化学分析法仪器分析法光谱分析法色谱分析法质谱分析法,分光光度法,是根据物质的,吸收光谱,和,光的吸收定律,，对物质进行定量,、,定性分析的一种仪器分析方法。,所选用的光源,紫外分光光度法,特点：灵敏度高,-10,-5,mol/L,10,-6,mol/L,相对误差小,-2%5%,应用广泛,-,医药、卫生、环保、化工,可见分光光度法,红外分光光度法,分光光度法是根据物质的吸收光谱和光的吸收定律,3,第一节 物质的吸收光谱,第二节 分光光度法基本原理,第三节 可见分光光度法,第四节 提高测量灵敏度和准确度的方法,第五节 紫外分光光度法简介（,不要求,）,本章内容：,3第一节 物质的吸收光谱本章内容：,4,起源于比色法,试金石,4起源于比色法试金石,5,1,、溶液的颜色,紫,400,红,660,橙,600,黄,560,绿,530,青蓝,450,蓝,420,青,500,互补色,溶液的颜色是由于它选择性地吸收了一部分光，,而呈现它的互补色,第一节 物质的吸收光谱,51、溶液的颜色紫红橙黄绿青蓝蓝青互补色溶液的颜色是由于它选,6,2,、物质对光的选择性吸收,（,2,）不同物质，它们的选择吸收性质不同,（,1,）同一种物质对不同波长光的吸光度不同。,（,3,）溶液的颜色并不是某一个波长，而是一个波长带。,62、物质对光的选择性吸收（2）不同物质，它们的选择吸收,7,分子吸收光谱产生：,分子吸收外界能量（光、电、热）引起分子能级跃迁，从基态跃迁到激发态,E=E,1,E,2,=h,=,hc/,E,=,E,e,+,E,v,+,E,r,微观（量子）解释：,7分子吸收光谱产生：分子吸收外界能量（光、电、热）引起分子能,第十三可见分光光度法课件,第十三可见分光光度法课件,10,A,=-lg,T,=lg,I,0,I,t,吸光度,T,=,I,t,I,0,透光率,3,、物质的吸收光谱,10A=-lgT=lgI0吸光度,11,吸收光谱,（,absorption spectrum,）,A,480 520 560nm,最大吸光度相对应的波长称为,最大吸收波长，,max,光吸收曲线,用不同波长的单色光,照射某一物质测定吸光度，,以波长为横坐标，以吸光,度为纵坐标，绘制曲线，,描述物质对不同波长光的,吸收能力。,11吸收光谱（absorption spectrum）A,12,吸收曲线的形状和,max,定性分析,溶液的浓度愈大,A,max,愈大,(,强度特征,),定量分析,吸收曲线作用：,12 吸收曲线的形状和max吸收曲线作用：,13,第二节 分光光度法基本原理,一、透光率（,transmittance,）和吸光度（,absorbance,）,I,0,=,I,a,+,I,t,+,I,r,I,0,I,t,则上式简化为,I,0,=,I,a,+,I,t,I,r,I,a,吸收池表面对入射光有,反射等,作用。为,消除吸收池对光的反射等与被测物吸收无关的因素的影响，必须,采用,参比溶液,校正：在相同的吸收池中装入参比溶液,(,又称空白溶液,),，调节仪器使透过参比池的吸光度为零,(,称为工作零点,),。在此条件下去测待测溶液，则,反射光强度大小近似可相互抵消,(,扣除参比,),。,13第二节 分光光度法基本原理一、透光率（transm,14,14,15,单位,b,液层厚度：,cm,c,物质的量浓度：,mol L,-1,摩尔吸光系数：,L mol,-1,cm,-1,A,=,a b,单位,b,液层厚度：,cm,质量浓度：,g L,-1,a,质量吸光系数：,L g,-1,cm,-1,二、,Lambert-Beer,定律,A,=,b c,=,a M,T,=10,-bc,15单位b 液层厚度：cmA=a b 单位b 液层厚度,16,或,a,越大，表明溶液对光越容易吸收。一般，,大于,10,3,可用分光光度计测定。,或,a,与,、溶剂或溶质种类、温度有,关，与,c,、,b,无关,吸光系数的讨论,16或a越大，表明溶液对光越容易吸收。一般，大于103,17,朗伯,-,比耳定律的物理意义：当平行,单色光,通过单一均匀的,吸光物质,溶液时,溶液的吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。,朗伯,-,比耳定律是吸光光度法的理论基础和定量测定的依据。广泛地应用于紫外光、可见光、红外光区的吸收测量，也适用于原子吸收测量。,17 朗伯-比耳定律的物理意义：当平行单色光通过单一均,18,解：,（,1,）,A,=,a b,0.22=,a,2 140 10,-6,a=,785.7L/g,cm,（,2,）,=,a M,=,785.7,112.4=8.83 10,4,L/mol,cm,（,3,A,=-lg,T,=,0.22,lg,T,=,-0.22,，,T=,10,-0.22,=0.60=60%,例,1 Cd,2+,浓度为,140,m,g/L,，双硫腙法显色测定波长为,520nm,，液层厚度,2cm,，吸光度为,0.22,，求,a,、,和,T,18 解：（2）=a M=785.7,19,例,2,一有色溶液的浓度为,c,，透光率为,T,;,求浓度为原来的,1/2,时，透光率为多少？,解：,T,=10,-bc,c T,例,3,有色溶液的液层厚度增加一倍后，透光率和,吸光度的 改变为多少？,解：,T,=10,-bc,b T A,1/2,c,T,1/2,T,2,2A,2b,19例2 一有色溶液的浓度为c，透光率为T;解：,20,第三节 可见分光光度法,一、分光光度计,20第三节 可见分光光度法一、分光光度计,21,分光光度计四大系统,光源系统,检测,器,吸收,池,分光系统,数据处理器,21分光光度计四大系统光源系统 检测 吸收分光系统数据处理器,22,1.光源系统提供波长范围为3601000,nm,的连续光谱。,可见光光源为钨灯，要求强度高，稳定性好,2.分光系统提供所需波长的单色光。,单色器由狭缝、光栅和准直镜组成，要求适,当宽度的狭缝，以保证单色光光强和纯度,3.吸收池用来盛放溶液的容器。,可见光区用光学玻璃，要求光洁、透明、相互匹配,4.检测系统进行光电转换、信号放大及输出。,由光电管、放大器、指示器、数字显示器,和打印器等装置构成,221.光源系统提供波长范围为3601000nm的连,23,1.,标准曲线法,根据,Lambert-Beer Law,，以该物质吸收光谱图中的,，测定被测物质标准品配制的一系列浓度溶液的,A,。以,A,为纵坐标，以溶液浓度为横坐标，可得一条通过坐标原点的直线。然后，在相同的实验条件下测定被测液的,A,，在标准曲线上查出被测液的浓度,231.标准曲线法根据 Lambert-Beer L,24,二、测定方法,可见紫外分光光度法主要用于定量分析,（一）标准曲线法,c,（,mg/L,）,A,max,=550nm,40 80 120 200,0.6,0.4,0.2,0.0,1,、,max,为入射光,2,、配制溶液,并测吸光度,c,1,c,2,c,3,A,1,A,2,A,3,3,、测待测样品的吸光度,A,x,4,、从工作曲线上查出,c,x,A,x,c,x,24,25,第四节 提高测量灵敏度和准确度的方法,一、分光光度法的误差,（一）溶液偏离,Beer,定律引起的误差,（,1,）仪器有关的因素,（,2,）试样溶液有关的因素,25第四节 提高测量灵敏度和准确度的方法一、分光光度法,26,难以获得真正的纯单色光,，,分光光度计只能获得近乎单色的狭窄光带,如何克服非单色光引起的偏离,1,、应选择分辨率高的单色器。,2,、工作波长为,max,（,吸收曲线较平坦，即,A,很小，则可近似认为是单色光,）,（,1,）仪器有关的因素,26难以获得真正的纯单色光，分光光度计只能获得近乎单色的狭窄,27,（,2,）试样溶液有关的因素,（,a,）浓度,当溶液浓度,c 10,-2,molL-1,时，吸光质点间平均距离缩小,相邻质点间的电荷分布相互影响，从而改变它们对光的,吸收能力。,27（2）试样溶液有关的因素当溶液浓度c 10-2mol,（,b,）体系（介质）不均匀,大部分被待测物质吸收，还有少部分光因折射、散射或反射而被损失,胶体溶液、乳浊液或悬浊液,（b）体系（介质）不均匀大部分被待测物质吸收，还有少部分光因,（,c,）化学因素的影响,朗伯,-,比耳定律假定：所有的吸光质点之间不发生相互作用,（c）化学因素的影响朗伯-比耳定律假定：所有的吸光质点之间不,30,用仪器测定时应尽量使溶液透光度值在,T=20,65%(,吸光度,A=0.70,0.20),。,（二）光度误差（,光源不稳定、检测系统的测量误差等,）,30用仪器测定时应尽量使溶液透光度值在（二）光度误差（光源不,31,三、选择合适的测定条件,（一）波长的选择,问：为什么通常选择波长为,max,的光作为入射光？,1,、在,max,处，溶液的吸光系数最大，测定的,灵敏度,最高。,2,、在,max,附近，吸收曲线较平坦，,很小，测定误差小,。,31三、选择合适的测定条件（一）波长的选择问：为什么通常选择,（二）空白溶液的选择,空白溶液（参比）,以消除溶液中待测组分以外,（其它组分和溶剂）的吸收以及吸收池的反射,等所带来的误差。,1,、溶剂空白,2,、试剂空白,3,、试样空白,（二）空白溶液的选择空白溶液（参比）以消除溶液中待测组分以外,33,spectrophotometry,分光光度法,absorption spectrum,吸收光谱,transmittance,透光率,absorbance,吸光度,33spectrophotometry 分光光度法,