比色分析法 ppt课件

当溶液的浓度为1mol/L、厚度为1cm时，在一定温度和波长下
测得的吸光度称为该物质的摩尔吸光系数。用ε表示。
其数学表达式变为： A=εbC
ε的意义：反映有色物质对光线的吸收能力大小，即测定该有 色物质的灵敏度。
三、偏离朗伯-比耳定律的因素： 1.单色光不纯引起的偏离；
正误差
2.有色溶液本身引起的偏
第四节 测量条件的选择
一、入射光波长的选择： A 应为最大吸收峰的波
长，才能保证测定的灵敏
度和准确度。
λ1
λ2
λ
二、参比溶液的选择：
在测量吸光度时，利用参比溶液来调节仪器的零点及T = 100 ％，可以消除由于比色皿、溶剂及试剂对人射光的反射和吸收带来 的误差。
1.当试液及显色剂均无色时→用蒸馏水；
由于不同物质，其结构不同、能级
不同，故吸收的光线也不同。
白光
青蓝
蓝 紫
结论：物质对光有选择性吸收。
4．吸收曲线：以波长(λ)为横坐标， 以溶液对光的吸收程度(Α)为纵坐标→吸 收曲线→λmax(吸收峰)
二、光吸收的基本定律——朗伯-比尔定律： 1．透光率和吸光度：
当一束平行的单色光通过有色溶液时：
Alg1lg TlgIo
T
It
2．朗伯-比尔定律：
从水库取一瓶水，看其颜色与水库中的颜色有什么区别？ 结论：瓶中的颜色浅、水库中的颜色深。 原因何在？
是因为瓶子的厚度远远没有水库的深度大，光线照射后，被吸 收的光线量远远没有水库吸收的光线量多，那么剩余的互补光也没 有水库中剩余互补光多，故其颜色也就越深。
1．灵敏度高。要求ε→104～105 2．选择性好。是指其他物质不会和与被测物质反应的物质作用 呈现类似的颜色，即吸收峰相差较远 。 3．生成物恒定。是指生成的有色物质的化学性质稳定。
4．生成的有色物颜色与加入的物质(称为显色剂)颜色对比度大， 即λ显色化合物 ―λ显色剂 = △λ＞60nm 。
三、显色反应条件的选择： 1.显色剂的用量；
（2）单色光：只有一种波长的光。
（3）互补光：适当波长(颜色)的单色光按一定强度比例混合→
白光。 互补光对应的颜色→互补色
绿
黄
青
3．光的选择性吸收: 当一定光源所产生的电磁波通过某 橙
一溶液时，其中一部分频率的辐射能→ 被溶液介质吸收→质点由基态→激发态 (激发态不稳定)→基态→能量(以光线的 红 形式放出)，能量大小不同，释放的光 线的颜色也不同。
入射光强度(IO) → 一部分反射(Ir) ←
→一部分吸收(Ia) → 一部分透过(It)
则： I0 = Ia＋Ir＋It ∵ 比色皿的质材、厚度相同。可略去反射部分。
∴ I0 = Ia＋It 透射光强度It与入射光强度IO之比，称为透光度或透光率，用T 表示。T I t
Io
溶液的T愈大，表示溶液对光的吸收愈少；反之亦然。
结论：溶液的厚度越大，其颜色越深。 将瓶中的水取一半，加蒸馏水稀释一倍，再观察其颜色，又有 什么现象？ 结论：稀释后溶液颜色变浅。即溶液浓度越大，其颜色越深。
因此，溶液的颜色与溶液的浓度和溶液的厚度乘积成正比。
则有色溶液的吸光度与溶液的浓度和溶液的厚度乘积成正比。 这个规律称为朗伯-比耳定律。
其数学表达式为：A=kbC k是吸光系数，它随入射光的波长、有色物质的性质和溶液的 温度而变化。
2. 溶液的酸度大小；
3.显色的温度；
4.显色的时间；
5.溶剂的种类；
6.干扰物质。
四、显色剂：
1.无机显色剂 ：如硫氰酸根、钼酸根等。 2.有机显色剂：偶氮类、三苯甲烷类、磺基水杨酸、丁二酮肟、 邻二氮菲、二苯硫腙等。 五、三元配合物：即由一种金属离子与两种配位体形成的配合物， 常见的混配物、缔合物和胶束配合物。 目前应用较多的是三元配合物和四元配合物，其中四元配合物 是加入了一种表面活性剂，其实质是增大有色物质的溶解性。主要 的表面活性剂有：氯(溴)化十六烷基吡啶、溴化三甲基十六烷基铵、 十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、吐温-80、OP、Triton-100等。
(2)光的基本性质：波动性、振动性，即波粒二向性。
➢
波动性：
c
， 1
➢ 粒子性：
Eh h c
(3)光的颜色：不同波长光线具有不同的颜色。其中可见光由红
色、橙色、黄色、绿色、青色、青蓝色、蓝色和紫色的光线组成。
2. 复合光和单色光： （1）复合光：不同波长的单色光按一定的比例混合而成的光。
例如：白光 （可见光） λmax =400～760nm
比色分析法
第八章 比色分析法
第一节 概论
一、定义：通过有色物质溶液颜色的深浅来测定物质含量的分 析方法称为比色分析法。
二、比色分析法的特点： 1.灵敏度高：达0.001%。 2.结果准确度高：目视比色法的相对误差5%~10%，而分光光 度法的相对误差2%~5%。 3.操作简便、测定迅速。 三、适用范围：有色物质或能转变为有色物质的物质。 四、类型：目视比色分析法、光电比色法 (又称为分光光度法， 分为可见分光光度法和紫外分光光度法)
第二节 分光光度法的基本原理
一、光的性质和有色物质对光的吸收：
1. 光的基本性质：
(1)光的分类：按波长大小分
紫外 ︳紫 ︳蓝 ︳青 ︳ 绿 ︳黄 ︳橙 ︳ 红 400 450 480 500 560 600 650 750
（可见光的颜色与波长）
︳红外 800（nm）
γ射线→ X 射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波
2.当显色剂无色时，待测试液中存在其他有色离子→用不加 显色剂的试液；
3.如显色剂和试液均✓ T=0.368、 A=0.434， 测量的相对误差最小
✓ T=15％～65％ A＝0.2～0.8 时测量的相对误差≤2% 控制方法：(1)计算并且控制试样的称出量，含量高→少取样或稀释
A
离。如其中的有色物质的溶 解性太少而呈现固体(介质不 均匀)，或者是有色物质易于 分解(化学反应)、存在形式发 生变化等。
负误差
因此使用朗伯-比耳定律公式时，
最好是真正的单色光，且有色物质要
C
稳定，浓度还要适中(不能过高或过 标准工作曲线图
低) 。
第三节 显色反应及显色条件的选择
一、显色反应的定义：将被测物质转变为有色物质的化学反应。 二、显色反应的条件：