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分析化学吸光光度法PPT课件

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第七章：吸光光度法精选课件PPT

第七章：吸光光度法精选课件PPT

(2)当 c=mol/L时：b=cm； K=ε=L·mol-1·cm-1
2021/3/2
14
Analytical chemistry
ε 表示物质的浓度为1mol/L,液层厚度为1cm时溶液 的吸光度。单位： (L•mol-1 •cm-1)
影响ε值大小的因素 (1)入射光波长 (2)与被测物质有关 (3)温度，酸度，介质，有色物结构， (4)ε不随 c或b值变化
三、物质对光的选择性吸收 物质为何吸收某种光？ 物质为何有不同的颜色？
物质由低能态向高能态跃迁 需要吸收能量。如果照射到物 质的光子的能量与分子的E匹 配时，就会吸收光子，发生能 级的跃迁。
2021/3/2
6
Analytical chemistry
EE 1E 0h vh c
1、分子吸收光谱： 将不同波长的单色光依次通过某一固定浓度的
(4)不同物质的吸收曲线形状不同，决定了物质的结 构分析的依据
2021/3/2
9
Analytical chemistry
Cr2O72- MnO4-
(5)若选择在λmax处测量A，则灵敏度高 2、物质的颜色
2021/3/2
10
Analytical chemistry
溶液呈现的颜色与吸收光颜色及波段的关系
bc
2、桑德尔(Sandell)灵敏度： S
当仪器检测吸光度为0.001时，单位截面积光程内所 能检测到的吸光物质的最低含量。 单位：μg/cm2
2021/3/2
16
Analytical chemistry
SM
三、吸光度A的加和性 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=A1+A2+......+An = ε1bc1+ ε 2bc2 + ......+εnbcn

《吸光光度法》PPT课件 (2)

《吸光光度法》PPT课件 (2)
10-邻二氮菲铁的a及ε。
需要知两个公式 A= a b c 以及ε =Ma,
解：先求a，再求ε
已知 M Fe=55.85 a =A / bc = 0.19/2×5.0×10-4=190L·g-1·cm-1
ε =Ma =55.85×190=1.1×104L·mol-1·cm-1
2021/1/14
仪器分析：微量组分(<1%), Er : 1%～5% 灵敏度高 依据物理或物理化学性质, 需要特殊的仪器
例: 含Fe约0.05%的样品, 称0.2 g, 则m(Fe)≈0.1 mg
容量法 V(K2Cr2O7)≈0.02 mL, 测不准 光度法 结果0.048%～0.052%, 满足要求
2021/1/14
甲苯 (262nm)
A
230
250
270
l
2021/1/14
苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱
精选课件ppt
16
8-2 光的吸收定律
──朗伯-比耳（Larnbert-Beer）定律
吸光度与液层厚度 吸光度与物质浓度
A∝b
A lg
I0 I
k1
b
①
A∝ c
A lg I0 I
k2
c
②
2021/1/14
精选课件ppt
精选课件ppt
2
1. 光学分析法: 基于电磁辐射与物质的相互作用.
非光谱法 （折射法，浊度法，旋光法）
光
（不以光的波长为特征讯号）
学
分 光谱法 析
分子光谱法 UV/Vis,IR 原子光谱法 AAS,AES
法 （以光的吸收、发射等作用而建立的分析方法，通过
检测光谱的波长和强度来进行定性和定量的方法）

分析化学吸光光度法.ppt

分析化学吸光光度法.ppt

observed value A1’
△λ band
λ
width
(2)介质不均匀 （heteromogeneous of medium)
2. 化学因素( chemical factors) (1)High concentration (2) Chemical reaction
四、光度误差
A lg T abC C lg T
Ax
Cx
C
(mmol / L )
三 偏离朗伯-比尔定律的原因
The reasonw
A
C
1 物理因素（ Physical factors ）
（1）非单色光(Nonmonochromatic light)
A
True value A1
物质的颜色与其吸收光波长的关系
二、物质对光的选择性吸收
1. 分子内部的三种运动及能级 外层电子运动----电子能级
原 子 振 动----振动能级 分子 转动----转动能级
2. Molecular energy level 分子能级
3. Energy level transition 分子能级跃迁
ab
dC 1 0.434 dT ab T
C 1 0.434 T ab T
C 0.434 T C lg T T
当T = 36.8%时（A = 0.434） ，误差最小， 为2.72% （假设△T = 1%） 吸光度读数范围一般控制在0.2 ~ 0.8。
§5 吸光光度法的应用
1 酸碱解离常数的测定
☆显色反应：配位反应、氧化-还原反应、 重氮化—偶联反应等。
1.显色反应的选择
①待测组分与显色剂应定量地转变成有色物。 ②显色产物组成恒定、有足够的稳定性。 ③显色产物有较大的吸光系数，ε＞10，000。 ④显色产物与显色剂有明显的颜色差别。 ⑤显色反应有较高的选择性。

武汉大学无机及分析化学ppt (吸光光度法)

武汉大学无机及分析化学ppt (吸光光度法)

选择性
2 测定浓度控制
控制浓度 吸光度A：0.2～0.8
减少测量误差
3 参比溶液选择
仪器调零 消除吸收池壁和溶液对入射光的反射 扣除干扰
试剂空白 试样空白 褪色空白
4 标准曲线制作
理论基础：朗伯-比尔定律
相同条件下 测定不同浓度标准溶液的吸光度A A～c 作图
A
0 .3 5
0 .3 0
0 .2 5
0 .2 0
0 .1 5
0 .1 0
0 .0 5
0 .0 0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
c o n c e n tra tio n
12.6 吸光光度法的误差
对朗伯-比尔定律的偏移 非单色光引起的偏移 物理化学因素：非均匀介质及化学反应 吸光度测量的误差
显M 色+ n反L应= 体M系Ln中显的色副反反应应影响 *其它离子可能与显色剂反应：M´ + nL = M´Ln,消耗显色剂； *L受酸效应影响，有L-、HL+等形态存在；被测离子有络合效应
e 表示物质的浓度为1mol/L,液层厚度为1cm时溶液的吸光度。单位：
(L•mol-1 •cm-1)
桑德尔(sandell)灵敏度： S 当仪器检测吸光度为0.001时，单位截面积光程内所能检测到
的吸光物质的最低含量。 单位：mg/cm2
S=M/e
推导：根据定义0.001＝εbc 故 bc ＝0.001/ε （1） c为浓度，单位为mol/1000cm3,b为cm, bc表示单位截面积光程内的摩尔数，即 mol/1000cm2，如果bc乘以被测物质的分子量M,则得单位截面积光程内被测物质的量， 即桑德尔灵敏度S。 S=（bc/1000）×M×106 = bcM × 103（μg·cm-2），将（1）的bc＝0.001/ε代入，S＝

第章：吸光光度法PPT课件

第章：吸光光度法PPT课件
)弯曲愈严重。故朗伯—比耳定律只适用于稀溶液。
(4) 为克服非单色光引起的偏离，首先应选择比较好的单色 器。此外还应将入射波长选定在待测物质的最大吸收波长且吸 收曲线较平坦处。
.
29
(2) 化学性因素
• 朗—比耳定律的假定：所有的吸光质点之间不发生相互 作用；假定只有在稀溶液(c<10-2mol/L)时才基本符合。
当溶液浓度c >10 －2 mol/L 时，吸光质点间可能发生缔合
等相互作用，直接影响了对光的吸收。 • 故：朗伯—比耳定律只适用于稀溶液。
溶液中存在着离解、聚合、互变异构、配合物的形成等 化学平衡时。使吸光质点的浓度发生变化，影响吸光度。 • 例： 铬酸盐或重铬酸盐溶液中存在下列平衡：
CrO42- ＋2H＋ = Cr2O72- ＋H2O 溶液中CrO42-、 Cr2O72-的颜色不同，吸光性质也不相 同。故此时溶液pH 对测定有重要影响。
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。
.
15
定性分析与定量分析的基础
定性分析基础
物质对光的选择 吸收
定量分析基础 在一定的实验条 件下，物质对光 的吸收与物质的 浓度成正比。
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子组成)
可见光区：400-750 nm
紫外光区：近紫外区200 - 400 nm
远紫外区10 - 200. nm （真空紫外区）
4
与物质作用
电场向量 Y
Z 磁场向量
.
X 传播方向

吸光光度法 PPT

吸光光度法 PPT
为透射比或透光度,用T表示溶液的透射 比愈大,表示它对光的吸收愈小;相反,透 射比愈小,表示它对光的吸收愈大。
T It I0
朗伯(Lambert J H)与比尔(Beer A)分别于 1760与1852年研究了光的吸收与溶液层的厚 度及溶液浓度的定量关系,二者结合称为朗伯比尔定律,也称为光的吸收定律。
光栅(grating)是依照光的衍射与干涉原理将复 合光色散为不同波长的单色光,然后再让所需波 长的光通过狭缝照射到吸收池上。它的分辨率 比棱镜大,可用的波长范围也较宽。
3、吸收系统——比色皿或吸收池
用于盛放试液的容器。它是由无色透明、耐腐 蚀、化学性质相同、厚度相等的玻璃制成的,按 其厚度分为0、5cm,lcm,2cm,3cm与5cm。
• 偏离朗伯－比尔定律的原
因主要是仪器或溶液的实际
条件与朗伯—比尔定律所要
求的理想条件不一致。
1、物理因素
(1)非单色光引起的偏离
* 朗伯-比尔定律只适用于单色光,但由于单色器
色散能力的限制与出口狭缝需要保持一定的宽度, 因此目前各种分光光度计得到的入射光实际上都 是具有某一波段的复合光。由于物质对不同波长 光的吸收程度的不同,因而导致对朗伯－比尔定ຫໍສະໝຸດ * 分子吸收光谱 -带状光谱
molecular absorption spectrum →由电子能级跃迁而产生吸收光谱[能量差
在1~20(eV)],为紫外及可见分光光度法。
UV/Vis Spectrophotometry →由分子振动能级(能量差约0、05~l eV)与
转动能级(能量差小于0、05 eV)的跃迁而 产生的吸收光谱,为红外吸收光谱。用于 分子结构的研究。
B 络合:显色剂与金属离子生成的是多级络合物,且各 级络合物对光的吸收性质不同,例如在Fe(Ⅲ) 与 SCN-的络合物中,Fe(SCN)3颜色最深,Fe(SCN)2+颜 色最浅,故SCN-浓度越大,溶液颜色越深,即吸光度 越大。

分析化学第九章吸光光度法ppt课件

分析化学第九章吸光光度法ppt课件
△A 1=A 1-A 2 △A 2=A 3-A 4 △A 1> △A 2 直线偏向 c 轴
所以：Beer’s Law 应在一 定的浓度范围内使用
ε1 不等于ε2不等于ε3 A不等于εbc A不与 c成线性关系
2.溶液本身的化学和物理因素引起的偏离 (1)溶液介质不均匀引起的 (2)溶液中的副反应发生而引起的
1.饱和法〔又称摩尔比法）
固定一种组分〔通常是金属离子M〕 的浓度，改变络合剂〔R〕的浓度， 得到一系列[R]/[M]比值不同的溶液， 并配制相应的试剂空白作参比液， 分别测定其吸光度。以吸光度A为纵 坐标，[R]/[M]为横坐标作图。
2.连续变化法(又称等摩尔系列法)
cM+cR=c，改变cM和cR的相对量， 配制一系列溶液，在有色络合物的最 大吸收波长处测量这一系列 溶液的吸 光度。当溶液中络合物 MRn浓度最 大时，cR/cM比值为n。 当cM/c为0.5 时，络合比为1:1；当cM/c为0.33， 络合比为1:2；
2.显色剂用量:显色剂过多有时会引起副反应，加 入量要严格控制，可通过实验确定。
3.温度：通过实验确定温度范围，通常在室温下进 行。
4.溶剂：一般螯合物在有机溶剂中溶解度大，提高 显色反应的灵敏度。如Cu(SCN)42－在水中大 部分离 解，几乎无色；在丙酮中呈蓝色。
5.显色时间：通过实验找出适宜的显色时间。 6.干扰组分：共存组分与显色剂生成有色络合物，
选择 ➢ 9.3.4 参比溶液的选择 ➢ 9.3.5 标准曲线的制作
9.3.1显色反应
1.定义：将待测组分转化成有色化合物的的反应。 M ＋L＝ML
2.要求: （1〕选择性好； （2〕灵敏度高，>104； （3〕有色化合物ML要稳定，不分解； （4〕ML的组成要一定〔只ML无 MLn）； （5〕ML与L颜色差别大,吸收峰波长差：

吸光光度法PPT课件

吸光光度法PPT课件
光谱示意
完全吸收
复合光
表观现象示意
完全透过
吸收黄色光
光作用于物质时，物质吸收了可见光，而显示出特征
的W颜hy色? ?。? 物质呈现的颜色与光有着密切的关系，物质呈 现何种颜色，与光的组成和物质本身的结构有关。
a
66
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。
物质选择性地吸收白光中某种颜色的光，物质就会呈现其互补色光的颜色。
a
19 19
二、 光电比色法 A
1.方法：（滤光片获取单色光）
C
通过滤光片得一窄 范围的光(几十nm)
光电比色计结构示意图
2.特点：准确度较高（消除人眼的主观因素）
选择性较好（滤光片、参比液可消除干扰）
a
20
三、分光光度法
1.方法：同上。不同点：光栅或棱镜获取单色光 2.特点： 单色光纯度高（可精选某一波长，准）
✓选择测，可避开干扰的吸收 ✓增加显色剂用量，将干扰灌饱
✓分离
a
28
二、仪器测量误差
偏离A=bC
光度分析法的误差除了来源于朗伯－比耳定律的偏
离以外，仪器测量不准确也是导致误差的原因。
任何光度计都有一定的测量误差。这些误差可能来
源于光源不稳定、实验条件的偶然变动、读数不准确等
。
P286页图10－5：
桑德尔灵敏度：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
。ug/cm2
SM
a
13 13
例 ： 用 双 硫 腙 比 色 法 测 定 镉 ， 已 知 含 Cd2+浓 度 为 140μ g/L，
比 色 皿 厚 度 为 2cm， 在 λ = 520 nm处 测 得 透 光 率 为 60.3%，

吸光光度法ppt课件

吸光光度法ppt课件

方法分类和比较
测定下限 相对误差
比色分析法
10-5 ~ 10-6 mol·L-1 5% ~ 10%
分光光度法
10-5 ~ 10-8 mol·L-1 2% ~ 5%
适用于分析半微量和微量的物质 5
一. 概述 方法的评价
快速、简便 显色
比色
灵敏度高：浓度下限达10-5~10-8 mol·L-1
准确度高：相对误差通常为2~5％，
稀溶液 入射光为单色光
20
二 . 吸光光度法的基本原理
4. 吸光度测定方法
步骤
(1) 配制一组浓度系
仪器测量
列的标准溶液（ci）
一组相应的吸 光度值（Ai）
制图（ci 为横坐标，
A
Ai 为纵坐标）
工作曲线
·
Ax
·· ·
仪器测量
(2) 配制样品
Ax
相同条件
·
查图得出cx
cx
c
21
二 . 吸光光度法的基本原理
(2) 选择性好
(3) 有色物组成恒定，化学性质稳定
(4) 显色剂在测定波长处无明显吸收
对比度=λmax有色物 -λmax显色剂＞60nm
42
四、显色反应和显色条件的选择
3.影响显色反应的因素
M +R
MR
(1) 显色剂用量 根据吸光度A与显色剂浓度cR的关系来确定
cR选择——引起A变化最小处的cR（即曲线平坦处43 ）
吸光光度法
刘海燕
一. 概述
1. 方法原理
2. 方法分类和比较 3. 方法评价
二.吸光光度法原理
1. 物质对光的选择性吸收
2. 光的吸收定律
(1) Lambert-Beer定律
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2. 吸光质点形式不变
离解、络合、缔合会破坏线性关系
应控制条件(酸度、浓度、介质等)
3. 稀溶液
浓度增大，分子之间作用增强
18
x104
亚甲蓝阳离子
单体 max= 660 nm 二聚体 max= 610 nm
(nm)
亚甲蓝阳离子水溶液的吸收光谱 a. 6.36×10-6 mol/L b. 1.27×10-4 mol/L c. 5.97×10-4 mol/L
重量法 m(Fe2O3)≈0.14mg, 称不准 容量法 V(K2Cr2O7)≈0.02mL, 测不准 光度法 结果0.048%～0.052%, 满足要求
2
8.1 吸光光度法的基本原理
吸光光度法是基于被测物质的分子对光具有 选择性吸收的特性而建立起来的分析方法。
• 特点 (p293)
– 灵敏度高：测定下限可达10－5～10－6mol/L,
蓝 绿蓝 蓝绿
绿 黄绿
黄 橙 红
互补光 黄绿
黄 橙 红 红紫 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
9
Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱
Absorbance
1.0 350
0.8
Cr2O72-
0.6
0.4
0.2
300 350 400
525 545 MnO4-
500
600
700 /nm
10
苯 (254nm)
甲苯 (262nm)
10-4%～10-5%
– 准确度能够满足微量组分的测定要求：
相对误差2～5％ （1～2％）
– 操作简便快速
– 应用广泛
3
1.光的基本性质 电磁波的波粒二象性
波动性
光的传播速度: V = c =
n
c－真空中光速 2.99792458×108m/s
~3.0 ×108m/s λ－波长，单位：m,cm,mm,m,nm,Å
检测器：利用光电效应，将光能转换成 电流讯号。
光电池，光电管，光电倍增管
指示器：
低档仪器：刻度显示（p307，图8.12) 中高档仪器：数字显示，自动扫描记录
27
单色器
棱镜：依据不同波长光通过棱镜时折射率不同
a的单位: L·g-1·cm-1
当c的单位用mol·L-1表示时，用表示.
－摩尔吸光系数 Molar Absorptivity
A＝ bc
的单位: L·mol-1·cm-1
当c的单位用g·100mL-1表示时，用
E
1 1
% cm
A＝
E
1% 1cm
bc，E
1% 1cm
叫做比消光系数
表示，
15
吸光度与光程的关系 A = bc
（Transmittance）
I0
A = lg (I0/It) = lg(1/T) = -lgT = kbc
T=10-kb c=10-A
13
吸光度A、透射比T与浓度c的关系
A
T
T =10-kbc
A=kbc
c
14
K 吸光系数 Absorptivity
当c的单位用g·L-1表示时，用a表示，
A＝abc
吸光度
0.00
光源
检测器
吸光度
0.22
b
光源
检测器
吸光度
0.44
样品
b
b
光源
检测器
样品 样品
16
吸光度与浓度的关系 A = bc
吸光度
0.00
光源
检测器 吸光度
0.22
b
检测器
吸光度 b
0.42
光源 光源
检测器
17
朗伯-比尔定律的适用条件
1. 单色光 (见p312证明)
2.
应选用max处或肩峰处测定
溶剂、试剂对光的吸收等。
21
8.2 光度分析的方法和仪器
8.2.1 光度分析的几种方法
1.目视比色法
观察方向
c1
c2
c3
c4
cc12
c3
c4
方便、灵敏，准确度差。常用于限界分析。
22
2. 光电比色法
通过滤光片得一窄范围的光(几十nm)
灵敏度和准 确度较差
光电比色计结构示意图
23
3. 吸光光度法和分光光度计
二聚体的生成破坏 了A与c的线性关系
19
朗伯-比尔定律的分析应用
溶液浓度的测定
A＝ bc
工作曲线法 (校准曲线)
A
0.8
0.6
*
0.4
0.2
0
0 1 2 3 4 mg/ml
20
6. 吸光度的加和性与吸光度的测量
A = A1 + A2 + … +An
用参比溶液调T=100%（A=0），再测样品溶 液的吸光度，即消除了吸收池对光的吸收、反射，
通过棱镜或光栅得到一束近似的单色光. 波长可调, 故选择性好, 准确度高.
光源
单色器
吸收池
检测系统
稳压电源
分光光度法的基本部件
24
722型分光光度计结构方框图
《基础分析化学实验》p93
光 分光 源 系统
吸收池
检测系统
25
分光光度计的主要部件
光源：发出所需波长范围内的连续光谱，有足够 的光强度,稳定。
1m=10-6m, 1nm=10-9m, 1Å=10-10m ν－频率，单位：赫芝（周）Hz 次/秒 n－折射率，真空中为1
4
与物质作用
电场向量 Y
Z 磁场向量
X 传播方向
5
光学光谱区
远紫外 近紫外 可见 近红外 中红外
（真空紫外）
远红外
10nm~200nm 200nm 380nm 780 nm 2.5 m
A
230
250
270
苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱
11
4. 光吸收基本定律: Lambert-Beer定律
I I-dI
朗伯定律(1760)
I0
s
A=lg(I0/It)=k1b
It
b dx
比尔定律(1852)
A=lg(I0/It)=k2c
A=lg(I0/It)=kbc
吸光度
介质厚
度(cm) 12
T－透光率（透射比） T = I t
第八章 吸光光度法
1
化学分析与仪器分析方法比较
化学分析：常量组分(>1%), Er 0.1%～0.2% 准确度高 依据化学反应, 使用玻璃仪器 仪器分析：微量组分(<1%), Er 1%～5% 灵敏度高 依据物理或物理化学性质, 需要特殊的仪器
例: 含Fe约0.05%的样品, 称0.2g, 则m(Fe)≈0.1mg
可见光区：钨灯，碘钨灯(320～2500nm) 紫外区：氢灯，氘灯(180～375nm)
单色器：将光源发出的连续光谱分解为单色光的 装置。
棱镜:玻璃350～3200nm, 石英185～4000nm 光栅:波长范围宽, 色散均匀,分辨性能好, 使用方便
26
吸收池：(比色皿)用于盛待测及参比溶液。
可见光区 ~ 780nm ~ 2.5 m ~ 50 m ~300 m
8
3. 溶液中溶质分子对光的吸收与吸收光谱
不同颜色的可见光波长及其互补光
/nm 颜色
400-450
紫
450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-610 610-650 650-760