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吸光光度法 原理：基于物质对光的选择性吸收而建立起来的一种分析方法.ppt

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第十一部分吸光光度法教学-精品.ppt

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表观现象示意
完全透过 吸收黄色光
2021/1/4
吸收光谱
光作用于物质时，物质吸收了可见光，而 显示出特征的颜色，这一过程与物质的 性 质及光的性质有关。
物质对光的吸收 物质对光的吸收满足Plank 条件
EE2E0hhc
A
2021/1/4
物质对光的选择吸收
物质的电子结构不同，所能吸收光的波长也不同，这就构 成了物质对光的选择吸收基础。
nm
2021/1/4
260 280
吸收光谱的获得 Absorption Spectra
测量某物质对不同波长单色光的 吸收程度，以波长（）为横坐 标，吸光度（A）为纵坐标，绘 制吸光度随波长的变化可得一曲 线，此曲线即为吸收光谱。
一些典型的紫外光谱
(a) 联苯（己烷溶剂）； (b) 苯（己烷溶剂）； (c) 苯蒸汽； (d) Na蒸汽。
四、吸光系数
AKcb
b ：吸光液层的厚度，光程， cm c：吸光物质的浓度， g / L, mol / L
K：比例常数
物质的性质 入射光波长 温度
取值与浓度的单位相关
c：mol / L c：g / L
K 摩尔吸光系数， L ·mol –1 ·cm -1
Molar Absorptivity Acb
对吸光定律的偏离。
2 1 1 对应的 1较小
2 对应的 2较大
在实际工作中，入射光通常具有一定的带通。为了避免非单色
光带来的影响，一般选用峰值波长进行测定。
选用峰值波长，也可以得到较高的灵敏度。
2021/1/4
第三节 吸光光度法的仪器
2021/1/4
一 吸光分析法的仪器简介
分光光度法（紫外-可见分光光度法）UV-VIS

第09章吸光光度法ppt课件

第09章吸光光度法ppt课件
分光光度计随着电能应用的不断拓展以电能为介质的各种电气设备广泛进入企业社会和家庭生活中与此同时使用电气所带来的不安全事故也不断发生2020105分光光度计随着电能应用的不断拓展以电能为介质的各种电气设备广泛进入企业社会和家庭生活中与此同时使用电气所带来的不安全事故也不断发生2020105921基本组成动画光源单色器样品室检测器显示随着电能应用的不断拓展以电能为介质的各种电气设备广泛进入企业社会和家庭生活中与此同时使用电气所带来的不安全事故也不断发生2020105922主要部件光源在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱具有足够的辐射强度较好的稳定性较长的使用寿可见光区
2019/12/6
因实际上只能测总吸光度A总，故
A总 = lg（Ｉ0总/Ｉt总 ) = lg(I01 +Ｉ02)/(Ｉt1 +Ｉt2 ） = lg(I01 +Ｉo2)/(Ｉ01 10 -κ1bc +Ｉ02 10 -κ2bc ）
令： κ1 - κ2 = κ ； 设： Ｉ01 =Ｉ02
A总 = lg(2I01)/Ｉt1(1 +10 - κbc ）
（动画）
光源
单色器
样品室
检测器
显示
2019/12/6
9.2.2 主要部件
1. 光源
在整个紫外光区或可见光谱可以发射连续光谱， 具有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿 命。
可见光区：钨灯作为 光源，其辐射波长范围在 320～2500 nm。
紫外区：氢、氘灯。 发射185～400 nm的连续 光谱。
其他
2019/12/6
特点：
(1) 具有较高的灵敏度，适用于微量组分的测定。 (2) 通常所测试液的浓度下限达10-5~10-6 mol·L-1。 (3) 吸光光度法测定的相对误差约为2%~5%。 (4) 测定迅速，仪器操作简单，价格便宜，应用广泛 (5) 几乎所有的无机物质和许多有机物质的微量成分都 能用此法进行测定。 (6) 还常用于化学平衡等的研究。

吸光光度法-原理介绍PPT

吸光光度法-原理介绍PPT

2、摩尔吸光系数ε的讨论
（1）吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数； （2）不随浓度c 和光程长度b 的改变而改变。在温度和波 长等条件一定时，ε 仅与吸收物质本身的性质有关，与待测
物浓度无关；
（3）可作为定性鉴定的参数； （4）同一吸收物质在不同波长下的ε值是不同的。在最大吸 收波长λmax处的摩尔吸光系数，常以εmax表示。εmax表明了该 吸收物质最大限度的吸光能力，也反映了光度法测定该物质
1.显色剂用量
吸光度A与显色剂用量CR 的关系会出现如图所示的几种 情况。选择曲线变化平坦处。
2.反应体系的酸度
在相同实验条件下，分别测定不同pH值条件 下显色溶液的吸光度。选择曲线中吸光度较大且 恒定的平坦区所对应的pH范围。
3.显色时间与温度
实验确定
4.溶剂
一般尽量采用水相测定，
三、共存离子干扰的消除
(4)不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A 有差异，在λmax处吸光度A 的差异最大。此特性 可作为物质定量分析的依据。 (5)在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以 测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波 长的重要依据。
二、光的吸收定律 1.朗伯—比耳定律
•
布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于1729年和
应控制A：0.2~0.8之间。控制方法：
吸收曲线的讨论：
（1）同一种物质对不 同波长光的吸光度不 同。吸光度最大处对 应的波长称为最大吸 收波长λmax （2）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似 λmax不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和 λmax则不同。（动画）
吸收曲线的讨论：
(3)吸收曲线可以提供物质的 结构信息，并作为物质定性 分析的依据之一。

第十章 吸光光度法PPT

第十章 吸光光度法PPT
一般吸光光度法的相对误差为 2~5% ，其准确度虽不 如滴定分析法及重量法，但对微量成分来说，还是比较满 意的，因为在这种情况下，滴定分析法和重量法也不够准 确了，甚至无法进行测定。 (四)应用广泛 几乎所有的无机离子和有机化合物都可直接或间接 地用吸光光度法进行测定。
§10-1 物质对光的选择性吸收
A Kbc
吸光系数a：
A abc
摩尔吸光系数：
c－gL-1 b－cm a=A/( b c)， L· g-1· cm-1 c －mol L－1 b－cm =A/(b c)，L· mol-1· cm-1
A bc
关系： ＝ M a
灵敏度的判断 ▪ 通常，在λmax处： ε﹥ 105 超高灵敏的方法 高灵敏的方法 中灵敏的方法 ε＝（6~10）×104 ε＝（2~6）×104
E h h
c

E - - - -光 子 的 能 量 ， J h - - - -Plank 常数， 6.625 10-34 J s
电磁波谱图
波长 /nm 光谱名 称 跃迁类 型
10-1 1
10
102
400
760 103 104 105 106 107 108 可见光 外层电子 比色及可见光 度法


1.朗伯定律
-dI=k1Idb
logI0/I=K1b
2.比耳定律
-dI=k2Idc
logI0/I=K2c
3.朗伯-比耳定律

如果同时考虑溶液的浓度和液层的厚度都变化，都影响物 质对光的吸收，则上述两个定律可合并为朗伯 - 比耳定律， 即得到： logI0/I=Kbc 令：A=logI0/I 则： A=KbC
(2) 摩尔吸收系数κ 当式中浓度c的单位为mol/L，液层厚度的单位为cm时， 则用另一符号κ表示，称为摩尔吸收系数，它表示物质的 浓度为1mol/L，液层厚度为1cm时，溶液的吸光度。其单 位为L/mol· cm。这时朗伯-比耳定律就变为: A＝κbc

吸光光度法 ppt课件

吸光光度法 ppt课件

常用的光源 :
可见光区: 钨灯 (辐射波长为320nm~2500nm)
紫外区: 氢灯、氘灯(辐射波长为185nm~400nm)
§9-2. 光度计及其基本部件
＊ 单色器 （棱镜或光栅）
作用 :
将光源发射的复合光分解成单色光的 光学系统
组成 :
棱镜或光栅等色散元件及狭缝和透镜等
§9-2. 光度计及其基本部件
b
Beer定律 : λ, b, T一定 A ∝ 物质的浓度c
dI k 1 db I I dI b I0 I k1 0 db
I0 A g k 2 c 吸光度 I
I0 A g k1b I
§9-1. 吸光光度法的基本原理
Beer - Lanbert定律——光吸收定律
有差异，在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所 以测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光 波长的重要依据。
§9-1. 吸光光度法的基本原理
3. 光吸收定律 Beer - Lanbert定律
Lanbert 定律 : λ, c, T一定 A∝ 光程距离 (b) - dI = k1 I db - dI ∝ I db
第九章吸光光度法
教学要求
掌握朗伯—比耳定律的定义 和数学表达式 , 掌握偏离朗伯 — 比耳定律的原因。
一
掌握摩尔吸收系数 ε 定义 和计算
二
教学要求
三 了解光度计及其基本部件。 四 掌握显色条件的选择方法
五 掌握吸光度测量条件的选 择方法
教学重点 及难点
教学重点： 朗伯—比耳定律 摩尔吸收系数κ定义 吸光度测量条件的选择方法 参比溶液的选择方法
§9-1. 吸光光度法的基本原理
Io I o1 + I o2 I o1 + I o2 A总 = A1 + A2 = lg = lg = lg I I1 + I2 I o1 ×10-κ λ1cb + I o2 ×10-κ λ2cb

第十二章吸光光度法-PPT精选.ppt

第十二章吸光光度法-PPT精选.ppt
E=h=hc/
（Planck常数：
h=6.626 × 10 -34 J × S )
光的波长越短（频率越高），其能量越大
表12–1 电磁波谱表
5
可见光区：400-750 nm
400nm
750nm
紫外光区：近紫外区200 - 400 nm 远紫外区10 - 200 nm （真空紫外区）
近红外光 0.75～2.5 μm
而具有不同的量子化能级，其能级差也各不相同，
因此物质对光的吸收具有选择性。
M + h M*
基态
激发态
E1 （△E） E2
E = E2 - E1 = h
吸收光
M +热 M + 荧光或磷光
发射光
2、物质的颜色与光吸收
物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有 选择性吸收而产生的。
白光(太阳光)：由各种单色光组成的复合光 单色光：单波长的光(由具有相同能量的光
第十二章 吸光光度法
§12-1 物质对光的选择性吸收 §12-2 光吸收基本定律 §12-3 吸光光度法的仪器应用 §12-4 吸光光度分析条件的选择 §12-5 吸光光度法的应用
思考题
1
吸光光度法
原理：吸光光度法是基于物质对光的选 择性吸收而建立起来的分析方法
分类： 比色法——是以比较有色溶液颜色的深
中红外光
2.5 ～5.0 μm
远红外光
5.0～1000 μm
红外吸收光谱：分子振动光谱，吸收 光波长范围2.51000m ,
主要用于有机化合物结构鉴定。 紫外吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收 光波长范围200400 nm（近紫外区） ， 可用于结构鉴定和定量分析。
7
可见吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围 400750 nm ，主要用于有色物质的定量分析。

吸光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的一类ppt课件

基于上述特点，吸光光度法被称作现代分析化学的 “常规武器〞。
§8-2光吸收的根本定律
一、物质对光的选择性吸收 1、物质对光产生选择性吸 收的缘由 2、物质的颜色与光吸收的 关系
二、光吸收曲线〔吸收光谱或吸收曲线〕
由图可见，KMnO4溶液 选择性地吸收了525nm附近 的绿青色光，而对其互补色 光400nm附近的紫色光几乎 不吸收。故溶液显紫色。
〔二〕丈量条件的选择 1、丈量波长的选择 2、吸光度范围的控制 0.150-0.800 3、参比溶液的选择
§8-5 吸光光度法的运用
一、多组分的同时测定 根据1、吸光度具有加合性； 2、K= ε(λ)
即总吸光度为各个组分吸光 度的总和,如右图所示。
在每一组分的最大吸收波长下丈量总吸光度时， 它们有以下的关系：
显色剂：能与被测组分反响使之生成有色物质的试 剂称为显色剂。
2、显色反响分类： 可分为氧化复原反响和络合反响两类。
3、显色剂分类： 可分为无机显色剂和有机显色剂两类。
选择显色反响或显色剂的本卷须知： 1、选择性好。 2、灵敏度要高。 3、对比度要大。指有色化合物与显色剂两者的 最大吸收波长的差别要大，普通要求相差60nm以 上。 4、有色化合物要稳定，组成要恒定。 5、显色反响的条件要易于控制。
g·L-1为单位时，K用a表示，称为吸收系数，其单 位为L·g-1·cm-1。此时朗伯-比尔定律表示为
A=abc
(2)摩尔吸光系数ε 当液层厚度b以cm为单位、吸光物质的浓度c
以mol·L-1为单位时，K用ε表示，称为摩尔吸收 系数，其单位为L·mol-1·cm-1。此时朗伯-比尔 定律表示为
A= εbc
光度计的读数标尺上透射比T的刻度是均匀的， 故透射比的读数误差∆T(绝对误差)与T本身的大小 无关，对于一台给定的仪器它根本上是常数，普通 在0.002-0.01之间，仅与仪器本身的精度有关。
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(二)双光束分光光度计
2019-7-11
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A B
B [B ] B c
B AB / c
Ka

AHB A
A[H ]
A B

pKa

pH
lg
A AHB
A B

A
2019-7-11
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28
A＝κbc
2019-7-11
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7
2. 桑德尔灵敏度（μg·cm-2）
定义：当光度仪器的检测极限为A=0.001时， 单位截面积光程内所能检出的吸光物质的最低 质量。
S 1 bcM 106 1000
bcM 103
0.001 M 103 M


2019-7-11
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溶液中吸光物质常因解离、缔合、形成新的化 合物或在光照射下发生互变异构等，从而破坏了 平衡浓度与分析浓度之间的正比关系。
2019-7-11
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第三节 吸光光度法的仪器
一、基本部件 光源 单色器（分光系统） 吸收池 检测系统和 信号显示系统
（一）光源 常用的光源为6-12伏低压钨丝灯，光源具有足够 的强度和稳定性。
2．应用不含待测组分的参比溶液调节吸光零点。
3. 待测组分吸光度的测定。
2019-7-11
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三、分光光度计的类型（721、722、751型）
(一)单光束分光光度计
原理：由光源(钨丝灯或氢灯)发出的光线由反射镜 反射，使光线经狭缝的下半部，经准光镜进入单色器 棱镜色散底，由准光镜将光聚焦于狭缝上半部而射出， 经液槽照射于光电管上。
以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，得到的 一条吸光度随波长变化的曲线。
2019-7-11
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4
KMnO4溶液的吸收曲线 浓度: a<b<c<d
2019-7-11
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第二节 光吸收的基本定律
一、朗伯-比耳定律 （一）朗伯-比耳定律的推导 使用条件： 1.平行单色光 2.垂直照射 3.均匀、非散射的介质（固体、液体或气体）
8
3.标准曲线
绘制：配制一系列已知浓度的标准溶液，在一定 条件下进行测定。然后以吸光度为纵坐标，以浓度 为横坐标作图。
应用：曲线的斜率为κb，由此可得到摩尔吸收系 数κ；也可根据未知液的Ax,在标准曲线上查出未知 液的浓度cx。 二、引起偏离朗伯-比耳定律的原因
(一)物理因素
1.单色光不纯所引起的偏离
光电管和光电倍增管用于较精密的分光光度计中。 具有灵敏度高、光敏范围广及不易疲劳等特点。
2019-7-11
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（五）信号显示系统 现代分光光度计采用数字电压表、函数记录仪、示 波器及数据处理台等。
二、吸光度的测量原理
通过转换器将测得的电流或电压转换为对应的吸光 度A。
测定步骤：
1．调节检测器零点，即仪器的机械零点。
2.非平行入射光引起的偏离
2019-7-11
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3．介质不均匀性引起的偏离 （二）化学因素 1．溶液浓度过高引起的偏离
当溶液浓度较高时，吸光物质的分子或离子间 的平均距离减小，从而改变物质对光的吸收能力。 浓度增加，相互作用增强，导致在高浓度范围内 摩尔吸收系数不恒定而使吸光度与浓度之间的线 性关系被破坏。 2. 化学变化所引起的偏离
2019-7-11
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（二）单色器（分光系统）
单色器由入射狭缝、准直镜、色散元件、聚焦镜和 出射缝组成。
（三）吸收池（比色皿）
比色皿为长方形，也有圆柱形的。一般厚度为0.5、 1、2和3厘米。
（四）检测系统(又叫光电转化器)
常用的是硒光电池，对于波长为500-600nm的光 线最灵敏。而对紫外线，红外线则不能应用。
第十章 吸光光度法
原理：基于物质对光的选择性吸收而建立起来的 一种分析方法。
包括：可见吸光光度法、紫外-可见吸光光度法 和红外光谱法等。
特点：
1.灵敏度高 一般可达1-10-3%的微量组分。 对固体试样一般可测到10-4%。如果对被测组分事 先加以富集，灵敏度还可以提高1-2个数量级。
2019-7-11
E=hν =hc/ λ
h：普朗克常数，其值为6.63×10-34J·s
二、物质对光的选择性吸收
1.固体物质 如果物质对各种波长的光完全吸收，
则呈现黑色；如果完全反射，则呈现白色；如果
对各种波长的光的光，那么，这
种物质的颜色就由它所反射或透过光的颜色来决
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1
2.准确度较高 一般吸光光度法的相对误差为25%，其准确度虽不如滴定分析法及重量法，但对微 量成分来说，还是比较满意的。
3.操作简便，测定速度快 4.应用广泛 几乎可以测定所有的无机离子和有机 化合物。
2019-7-11
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第一节 物质对光的选择性吸收
一、光的基本性质
波长、频率与速度之间的关系为：
定。 2019-7-11
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对溶液来说，溶液呈现不同的颜色，是由于溶液中 的分子或离子选择性的吸收某种颜色的光所引起的。 如果各种颜色的光透过程度相同，这种物质就是无色 透明的。如果只让一部分波长的光透过，其他波长的 光被吸收，则溶液就呈现的是与它吸收的光成互补色 的颜色。
（三）吸收曲线（吸收光谱）
I0：入射光的强度；Ia：吸收光的强度； It：透过光的强度；Ir：反射光的强度
I0＝Ir+Ia+It
logI0/I=Kbc 令：A=logI0/I A=KbC
2019-7-11
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A：吸光度， K：比例常数 I/I0：为透光率，用T表示。
A=lg1/T （二）吸收系数和桑德尔灵敏度
1.吸收系数 (1) 吸收系数a c的单位为g/L，b的单位为cm时,K用a表示，称 为吸收系数，其单位为L/g·cm，这时朗伯-比耳定 律变为： A＝abc (2) 摩尔吸收系数κ c的单位为mol/L，b的单位为cm，κ表示，称 为摩尔吸收系数，其单位为L/mol·cm。