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第十章 分光光度法

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第10章 分光光度法 分析化学

第10章 分光光度法 分析化学

应化13 分析化学
当一束平行单色光垂直照射到样品溶液时，溶 液的吸光度与溶液的浓度及光程（溶液的厚度）成 正比关系－－－朗伯比尔定律 －－－光吸收定律
数学表达：A＝lg(1/T)=Kbc
其中，A:吸光度，T:透射比，
K:比例常数，b:溶液厚度，c:溶液浓度
注意： 平行单色光 均相介质 无发射、散射或光化学反应
第十章
分光光度法
10.1 概述
10.2 吸光光度法基本原理
10.3 分光光度计
10.4 显色反应及影响因素
10.5 光度分析法的设计 10.6 吸光光度法的误差 10.7 常用的吸光光度法 10.8 吸光光度法的应用
应化13 分析化学
10.1 概述
吸收光谱 发射光谱 散射光谱
分子光谱 原子光谱
控制浓度 吸光度A：0.2～0.8
减少测量误差
应化13 分析化学
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
应化13 分析化学
4 标准曲线制作 理论基础：朗伯-比尔定律
相同条件下
0.35
0.30
测定不同浓度标准
溶液的吸光度A A～c 作图
A
0.25
b 生色团和助色团 生色团: 含有π→π*跃迁的不饱和基团 助色团: 含非键电子的杂原子基团,如-NH2, -OH, -CH3… 与生色团相连时，会使吸收峰红移，吸收强度增强
应化13 分析化学
2 物质颜色和其吸收光关系 互补色
吸收光
物质的颜色 黄绿 黄 橙 红 紫红 紫 蓝 绿蓝 蓝绿 颜色 紫 蓝 绿蓝 蓝绿 绿 黄绿 黄 橙 红 波长范围( l ,nm) 400-450 450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-600 600-650 650-750
紫外-可见吸收光谱 - 紫外-可见吸收光谱

紫外-可见吸收光谱 - 紫外-可见吸收光谱


2．生色团（发色团） 含有n→π*或π→π*的基团。 例:C＝C；C＝O；C＝S；—N＝N— 等
3．助色团 含非键电子的杂原子饱和基团。 例：—OH，—OR，—NH—，—NR2—，—X 4．红移（长移）、蓝移（短移）： 由于化合物结构变化（共轭、引入助色团）或采用不同溶
剂后： 吸收峰向长波方向移动，叫红移 吸收峰向短波方向移动，叫蓝移
第一节 紫外－可见吸收光谱
5．增色效应、减色效应 增色效应：使吸收强度增加的效应 减色效应：使吸收强度减弱的效应
6．吸收带 吸收光谱中吸收峰的位置称做吸收带 εmax>104 → 强带 εmax<102 → 弱带
第一节 紫外－可见吸收光谱
四、吸收带类型和影响因素
（一）吸收带类型 • 1．R带：由含杂原子的不饱和基团的n →π*跃迁产生(C
分子中价电子（外层电子）吸收紫外-可见光区的电磁 辐射发生电子能级跃迁
（吸收能量=两个跃迁能级之差）
第一节 紫外－可见吸收光谱
二、紫外-可见吸收光谱的电子跃迁类型
1.有机化合物紫外-可见吸收光谱的电子跃迁类型 从有机物化学键的性质来看，与紫外-可见吸收光谱有关的
电子主要有三种，即形成单键的σ 电子，形成双键π 电子以及 未参与成键的n电子。
水
243 nm 305 nm
迁移
长移 短移
第一节 紫外－可见吸收光谱
第一节 紫外－可见吸收光谱
4. 体系pH的影响
OH OH
O
H+
苯酚在不同pH时的紫外吸收光 谱
＝O；C＝N；-N＝N- )
• λmax≈ 300nm， max<100
• 溶剂极性↑，λmax↓ → 蓝移（短移） 2．K带：由共轭双键的π→ π*跃迁产生
第十章 紫外可见分光光度法

第十章 紫外可见分光光度法


如果用△ E电子，△ E振动以及△E转动表示各能级 差，则：
E电 E振 E转
能级差 E h h c
由分子中的电子能级、振动能级和转动能级跃迁产 生的光谱称分子吸收光谱。
2．分子吸收光谱的分类： 分子内运动涉及电子能级、振动能级和转动
能级三种跃迁能级，
E电 E振 E转
对应的波谱区范围如下：
吸收曲线与最大吸收波长 max
①同一种物质对不同波长光的吸光度 不同。如KMnO4在400nm吸收少， 在525nm吸收最大，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。 ③吸收曲线可以提供物质的结构信息，
电子的基团。 例： C＝C；C＝O；C＝N；—N＝N— 注：当出现几个生色团共轭，则几个生色团所产生的
吸收带将消失，代之出现新的共轭吸收带，其波 长将比单个生色团的吸收波长长，强度也增强。
下面为某些常见生色团的吸收光谱
生色团 烯 炔 羧基 酰胺基 羰基 偶氮基 硝基 亚硝基 硝酸酯
溶剂 正庚烷 正庚烷 乙醇 水 正己烷 乙醇 异辛酯 乙醚
称最小吸收波长(λmin) 。
3.肩峰:在一个吸收峰旁边 产生的一个曲折。 4.末端吸收:只在图谱短波 呈现强吸收而不成峰形的
部分。
5. 生色团
所谓生色团，是指有机化合物分子结构中含有p -
p*和n-p*中跃迁的基团,即能在紫外-可见光范围内产 生吸收的原子团。 对有机化合物：主要为具有不饱和键和未成对
概述
一、紫外-可见分光光度法：是研究物质在紫外可见光区(200 ~ 800 nm)分子吸收光谱的分析方 法。
可见光区 400~760nm；紫外光区200~400nm。 二.紫外—可见分光光度法的特点 （1）灵敏度较高：灵敏度可达10-5~10-7g/mL （2）选择性较好：多组分共存溶液中，无需化学
第十章 分光光度法

第十章 分光光度法

转变为有色化合物，然后再进行测定。
使试样中的被测组分与化学试剂作用生成有色 化合物的反应叫显色反应。 mX(待测物)＋nR(显色剂)＝XmRn(有色化合物)
显色反应主要有配位反应和氧化还原反应，其 中绝大多数是配位反应。
现在您浏览到是三十七页，共六十三页。
10.4.1 对显色反应的要求
1、灵敏度高，选择 较大的显色反应。避免共存组 分干扰。
二化学因素二化学因素1吸光质点的相互作用浓度较大时产生负偏差朗伯朗伯比尔定律只适合于稀溶液比尔定律只适合于稀溶液102moll12平衡效应物质的离解缔合互变异构及化学变化引起的偏离如
第十章 分光光度法
现在您浏览到是一页，共六十三页。
第十章 分光光度法
10.1 概述 10.2 光吸收定律
10.3 分光光度计
根据波长的不同，可分为：
紫外光区：200nm ～ 380nm
可见光区：380nm ～ 760nm
红外光区：760nm ～ 300μm
现在您浏览到是六页，共六十三页。
具有同一波长的光称为单色光。 不同波长组成的光称为复合光。 生活中所见到的白光，如日光等是由红、 橙、黄、绿、青、蓝、紫等光按适当的强度比 例混合而成的，在380～760nm范围的一种复 合光。
4、时间，在颜色稳定的时间范围内进行比色测定。
5、溶剂，有机溶剂会降低有色物的离解度，从而提 高 显色反应的灵敏度。
6、共存干扰离子的影响及消除 (1) 控制酸度，使干扰离子不显色。
现在您浏览到是四十二页，共六十三页。
(2) 加入掩蔽剂 ，如用SCN-测定Co2+时，Fe3+有干扰 ，加入 F- ，Fe3+ + 6F- = FeF63- ， Fe3+ 被掩 蔽。
分析化学分光光度法

分析化学分光光度法


d．检测器
检测器的作用是接受从比色皿发出的透射光并 转换成电信号进行测量。分为光电管和光电倍增管。
光电管是一个真空或充有少量惰性气体的二极 管。阴极是金属做成的半圆筒，内侧涂有光敏物质， 阳极为一金属丝。光电管依其对光敏感的波长范围 不同分为红敏和紫敏两种。红敏光电管是在阴极表 面涂银和氧化铯，适用波长范围为625—1 000nm； 紫敏光电管是阴极表面涂锑和铯，适用波长范围为 200—625nm。
色剂的被测试液为参比； – 显色剂有色，可不加试样的试剂空白为参比； – 显色剂和被测离子均有色，可加掩蔽剂掩蔽被测试液为
参比。
29
10.3 显色反应及其影响因素
一、显色反应 1.显色反应的选择 a.选择性好，灵敏度高； b.有色化合物的组成恒定； c.有色化合物的性质足够稳定； d.有色化合物与显色剂的颜色差别(对比度)要大于 60nm。
18
c.单色器
棱镜：依据不同波长光通过棱镜时折射率不同分光
白光 入射狭缝 准直透镜
λ1
棱镜
λ2
聚焦透镜 出射狭缝
800 600 500
400
19
棱镜是根据光的折射原理而将复合光色散为不 同波长的单色光，然后再让所需波长的光通过一个 很窄的狭缝照射到吸收池上。它由玻璃或石英制成。 玻璃棱镜用于可见光范围，石英棱镜则在紫外和可 见光范围均可使用。
△ = maxMR— maxR
30
二. 显色剂
• 无机显色剂
• 有机显色剂
a.磺基水杨酸----Fe3+
b.丁二酮肟----Ni2+
c.1，10-邻二氮菲----Fe2+
d.二苯硫腙----Cu2+ Pb2+ Zn2+ Cd2+ Hg2+
紫外可见分光法

紫外可见分光法

溶液对光的吸收除与溶液本性有关外，还与入射 光波长、溶液浓度、液层厚度及温度等因素有关。
A Kcl
l: 吸收光程（液层厚度），cm。 c: 吸光物质浓度。 K: 吸光系数
注意
1．Lamber-Beer定律的适用条件（前提）
➢ 入射光为单色光
➢ 溶液是稀溶液
2．该定律适用于固体、液体和气体样品
3．在同一波长下，各组分吸光度具有加和性
吸收定律（标准曲线）与吸收光谱的区别
吸A 收 定 律
吸 A或 收 光 谱
C
一定，一般是在 max时测得
C一定时测得
第二节 紫外可见分光光度计
➢ 一、基本构造：五个单元组成
光源
0.575
单色器 吸收池 检测器 显示器
紫外-可见分光光度计组件
光源
氢灯，氘灯，150 ~ 400 nm； 卤钨灯，> 350 nm. 基本要求：光源强，能量分布均匀，稳定
第十章 紫外-可见分光光度法
第一节 紫外-可见分光光度法 的基本原理和概念
利用被测物质的分子对紫外-可见光具有 选择性吸收的特性而建立的分析方法。
电子能级 跃迁
紫外、可见吸收光谱 (λ: 200-760 nm)
10－200 nm:远紫外；200－400 nm:近紫外 400－760 nm:可见光
物质为什么会有颜色？ 为什么不同的物质会呈现不同的颜色？
末端吸收
吸收峰
最大吸收
最小吸收 特征值→定性依肩据 峰
肩峰
末端吸收
分子吸收光谱的形状取决于分子的内部结构，不
同分子的内部结构不同，吸收光谱不同。因此，分子
吸收谷光谱是物质定性的依据。
在定量分析中，通过吸收光谱选择测定波长，一
第十章 原子吸收分光光度法与检测技术教学总结

第十章 原子吸收分光光度法与检测技术教学总结

光径。
6
第二节 原子吸收分光光度法的原理
2.实际工作中，火焰宽度是固定的，因此，在一定 的浓度范围内，吸光度与试样浓度成正比，即：
AKc
式中K′为与实验条件有关的常数。
吸光度与样品中被测组分的浓度成线性关系，它是 原子吸收分光光度法定量的依据。
7
第三节 原子吸收分光光度计
类型：按光路可分为单光束和双光束。
线选择性地进入检测器。
15
第三节 原子吸收分光光度计
检测系统： 1.组成：检测器、放大器、对数转换器和显示装置。 2.作用：将单色器发射出的光讯号转换成电信号后进行测量
。
16
第三节 原子吸收分光光度法的应用
标准溶液的配制： 火焰原子吸收测定中常用工作标准溶液浓度单位为
μg/ml，无火焰原子吸收测定中标准溶液浓度为μg/L。 1.标准储备液：一般选用高纯金属（99.99%）或被测元素的
盐类精确称量溶解后配成1mg/m1的标准储备溶，目前可以 购买到多种元素的专用标准储备液。
17
第三节 原子吸收分光光度法的应用
2.工作标准溶液：标准储备液经过稀释即成为制作标准曲线 的工作标准溶液。对于火焰原子吸收测定的标准储备液一 般要稀释1000倍,无火焰原子吸收测定的标准储备液要稀释 105 ～106倍。
5
第二节 原子吸收分光光度法的原理
二、原子吸收值与原子浓度的关系 1.原子吸收光谱与分子吸收光谱一样符合朗伯-比尔
定律，即： AIgIo KcL It
式中 为吸光度收部分)，K为常数(可由实验 测定)，c为样品的浓度(基态原子)， L = 原子蒸气
3
第二节 原子吸收分光光度法的原理
1.共振吸收线：原子外层电子从基态跃迁至第一激 第一发节态概所述产生的吸收谱点线滴。积累
第10章紫外—可见分光光度法2012

第10章紫外—可见分光光度法2012

Absorbance
2 7 24 -
Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱
17
6.生色团*
从广义来说，所谓生色团，是指 分子中可以吸收光子而产生电子跃迁 的原子基团。但是，人们通常将能吸 收紫外、可见光的原子团或结构系统 定义为生色团。
18
7. 助色团* 助色团是指带有非键电子对的基 团，如-OH、 -OR、 -NHR、-SH、Cl、-Br、-I等，它们本身不能吸收大 于200nm的光，当它们与生色团相连 时，会使生色团的吸收峰向长波方向 移动，并且增加其吸光度。
54
（三）分光光度计的校正
通常在实验室工作中，验收新仪器或 实验室使用过一段时间后都要进行波长校 正和吸光度校正。 1. 波长的校正 镨铷玻璃或钬玻璃都有若干特征的吸 收峰，可用来校正分光光度计的波长标尺， 前者用于可见光区，后者则对紫外和可见 光区都适用。
0.2
A
0
0
1
2
3
4
mg/mL
工作曲线
34
例如，重铬酸钾的水溶液有以下平衡：
Cr2O2-7 + H2O 2H+ + 2CrO2-4
若溶液稀释2倍，Cr2O2-7 离子浓 度不是减少2倍，而是减少明显地多 于2倍，结果偏离Beer定律，而产生 误差。
35
（二）光学因素 1. 非单色光（一定波长范围的光） 2. 杂散光(stray light) 不在谱带宽度范围内的与所需波 长相隔较远的光。 3. 散射光和反射光（透射光强度减 弱） 4. 非平行光 （光程差）
25
四、影响吸收带的因素
主要是分子中结构因素和测定条件 等多种因素的影响，它的核心是影响 分子中电子共轭结构。
26
紫外可见分光光度法

紫外可见分光光度法

E— 吸光系数(absorptivity)
T与A的关系
T 100% 50% 25% 10% 1.0% 0.1% 0.01% 0.001% 0%
A 0 0.301 0.602 1.00 2.0 3.0 4.0
5.0
上述说明： T值为0％至100％内的任何值。 A值可以取任意的正数值。
入射光强度 I0
等 条件一定时， E 仅与吸收物质本身的性质有关， 与待测物浓度无关； （3）同一吸收物质在不同波长下的E 值是不同的。在最大 吸收波长λmax处的摩尔吸收系数E max表明了该 吸收物质最大限度的吸光能力，也反映了光度法 测定该物质可能达到的最大灵敏度。
（4）可作为定性鉴定的参数；
（5）物质的吸光能力的度量
? EK2带
B带 R带
苯乙酮的紫外吸收光谱
四、影响吸收带的因素
• 位阻影响 • 跨环效应
共轭系统共平面性↓→共轭效应↓ → max ↓（短移）， ↓
• 溶剂效应 溶剂极性↑→ K带长移，R带短移
• pH影响
max 210.5nm,270nm
235nm,287nm
位阻影响
顺式
反式
二苯乙烯顺反异构体 的紫外吸收光谱
最大处对应的波长称为最大吸收波长λmax。 吸收曲线的形状、λmax及吸收强度等与分子 的结构密切相关。
在吸收曲线上，最大吸收峰所对应的是最大吸收波长 （λmax），为不同化合物的特征波长。吸收曲线的形状是物 质定性的主要依据，在定量分析中可提供测定波长，一般以灵 敏度较大的λmax为测定波长。
峰与峰之间的部位叫谷，该处对应波长为最小吸收波长。 在图谱短波端只呈现强吸收但不成峰的部分称为末端吸收 （end absorption）。
第10章分光光度法

第10章分光光度法


pH 2.5
SS
FeSS （紫红） Cu2+
27
2.掩蔽剂掩蔽法 3.氧化还原掩蔽法
测Co2＋(含Fe3+) : (掩蔽法) Co2＋, Fe3+ (2)Sn2+ ⑴NaF Co2+ SCN－ Co(SCN)2 (蓝) 3FeF6 SCN－ Co(SCN)2
28
Co2+ Fe2+,Sn4+
4. 利用校正系数。 5. 利用参比溶液消除显色剂和某些共 存有色离子的干扰
AB- - A pKa=pH+ lg A- AHB AB- - A lg A- AHB 对pH作图即可求得pKa
40
2 络合物组成确定
饱和法（摩尔比法） 制备一系列含钌3.0×10-5 mol/L (固定不变)和不 同浓度（小于12.0×10-5 mol/L）的PDT溶液，按 实验条件，485nm测定吸光度,作图。
的单位: L· mol-1· cm1
越大, 灵敏度越高: 104～5×104 为中等灵敏度; >105为高灵敏度; <104为低灵敏度.
13
桑德尔灵敏度（S）： 定义：当仪器的检测极限为A=0.001时，单位 截面积光程内所检出的吸光物质的最低含量。
定义式： S=Cminb（C: g/cm3 ; b: cm）
黄绿 黄 橙
490-500
500-560 560-580 580-610 610-650 650-760
蓝绿
绿 黄绿 黄 橙 红
红
紫红 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
5
Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱
1.0 0.8 Absorbance 0.6
350 Cr2O72-
第10章(分光光度法)

第10章(分光光度法)


吸光光度法
特点：浓度不同，吸收光谱形状相同，高低不同。 特点：浓度不同，吸收光谱形状相同，高低不同。 意义：吸收曲线的形状和λmax的位置取决于物质的 意义：吸收曲线的形状和 分子结构， 分子结构，不同的物质因其分子结构不同而具有各 自特征的吸收曲线，据此， 自特征的吸收曲线，据此，可以进行物质的定性分 析。根据物质在同一波长下吸光度随浓度的增大而 增大，进行定量分析。 增大，进行定量分析。 通常选择为λ 测量波长。 通常选择为 max测量波长。
吸光光度法
不同颜色的可见光波长及其互补光
颜色
紫光 兰 绿兰 兰绿 绿 黄绿 黄 红
λ（nm） （ ）
400-450 450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-610 650-760
互补光
黄绿 黄 橙 红 红紫 紫 兰 兰绿
吸光光度法
二、物质对光的选择性吸收 溶液的颜色呈现是它所呈现的互补光的颜 溶液的颜色呈现是它所呈现的互补光的颜 呈现是它所呈现的互补光 色。 物质的分子内部具有一系列不连续的特征 能级， 能级，包括电子能级，振动能级和转动能 这些能级都是量子化的。 级，这些能级都是量子化的。
光不纯引起的对Beer定律的偏离 光不纯引起的对Beer定律的偏离 Beer
A
λ2
λmax
A
λmax λ2
λ/nm
c/mol/L
二、引起偏离朗伯—比尔定律的因素 引起偏离朗伯 比尔定律的因素
2、非平行入射光引起的偏离 由于入射光为非平行光， 由于入射光为非平行光，不能保证光束全部 垂直通过吸收， 垂直通过吸收，导致光束的平均光程大于吸收池 厚度，实测值大于理论值，从而产生正偏离。 厚度，实测值大于理论值，从而产生正偏离。 3、介质不均匀引起的偏离 由于溶液不均匀，如产生胶体或发生混浊， 由于溶液不均匀，如产生胶体或发生混浊， 当入射光通过该溶液时，除一部分被吸收外， 当入射光通过该溶液时，除一部分被吸收外，还 有一部分会因散射而损失，使透射比减小， 有一部分会因散射而损失，使透射比减小，实测 值偏高。 值偏高。

第十章 紫外-可见分光光度法 (1)

第十章 紫外-可见 分光光度法
（Uv-ViS）
一．教学内容 1.紫外－可见吸收光谱的产生（分子的能级及光谱、 有机物及无机物电子能级跃迁的类型和特点） 2.吸收定律及其发生偏差的原因 3.仪器类型、各部件的结构、性能 4.分析条件的选择 5.应用（定性及结构分析、定量分析的各种方法）
二．重点与难点 1． 比较有机化合物和无机化合物各种电子跃迁类型 所产生吸收带的特点及应用价值 2． 进行化合物的定性分析、结构判断 3． 定量分析的新技术（双波长法、导数光谱法、动 力学分析法） 4． 物理化学常数的测定
偏离Beer定律的主要因素表现为
以下两个方面 （1）光学因素 （2）化学因素
（1）光学因素
1）非单色光的影响：
Beer定律应用的重要前提——入射光为单色光
1.0
正偏离 负偏离
A
0.5
A2
10
0.111
78%
A1l3 0.222 3 A3 0.333 l1 2 T2 10
A3
100.333 47%
例2 浓度为0.51mg/ml的Cu2+溶液，用环己酮草酰
二腙显色后，于波长600nm处用2cm吸收池测量，测得 T=50.5%，求比吸光系数。 解 l 2cm, c 0.51mg / ml, T 50.5%
肩峰→λsh
末端吸收→饱和σ-σ*跃迁产生
图10-3 吸收光谱示意图 1.吸收峰 2 谷 3.肩峰 4 末端吸收
生色团(chromophore)
是指分子中产生吸收带的主要官能团
属于π→π* 、 n →π* 等跃迁类型。 生色团为不饱和基团：C=C、N=O、C=O、 C=S等 助色团(auxochrome) 是指分子中的一些带有非成键电子对的基团本 身在紫外-可见光区不产生吸收，但是当它与生色 团连接后，使生色团的吸收带向长波移动，且吸收 强度增大。 -OH、-OR、-NHR、-SH、-Cl、-Br、-I

分光光度法ppt


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
编辑课件
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
1.0 ×105
编辑课件
5.用标准对照法测定某一未知液浓度,已 知标准溶液的浓度为2.4 ×10-4 mol/l , A标= 0.210 , Ax = 0.280 , 求未知液浓度.
3.2 ×10-4 mol/l
编辑课件
编辑课件
复合光：具有不同能量(不同波长)的光复合在
一起。
编辑课件
按照波长将电磁波划分为不同的区域.
X
射 线
远 紫 外
近 紫 外
可红微 见外波 光
0.1 10
200 380 760 nm
λ
电磁波谱
编辑课件
二、物质对光的选择性吸收 溶液呈现不同的颜色是由于它对不同 波长的光具有选择性吸收而引起的.用 白光照射某有色溶液,呈现出的是透射 光颜色.吸收的色光和透过光称为互补 色光.
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
表示，
A＝
E
1 1
% cm
bc，
E
1 1
% cm

第十章紫外-可见分光光度法习题答案-2012秋

第十章 紫外－可见分光光度法习 题 参考答案2. Lambert-Beer 定律的物理意义是什么？为什么说Beer 定律只适用于单色光？浓度C 与吸光度A 线性关系发生偏离的主要因素有哪些？答：Lambert-Beer 定律的物理意义是：当一束平行单色光垂直通过某溶液时，溶液的吸光度A 与吸光物质的浓度c 及液层厚度l 成正比。

因为物质对不同的单色光选择吸收，具有不同的吸收能力，即吸收系数不同，导致吸光度与物质浓度不成正比关系。

设被测物质对波长为λ1和λ1的两种光的吸光系数为E 1和E 2，经推导物质对这两种光的吸收度为：0201)(020112110logI I I I cl E A clE E +⋅+-=- 可见非单色光吸收强弱与物质的浓度关系不确定，只有E 1＝E 2时吸光度与浓度的关系才符合比尔定律。

浓度C 与吸光度A 线性关系发生偏离的主要因素有：（1）化学因素：溶液中发生电离、酸碱反应、配位及缔合反应而改变吸光物质的浓度等导致偏离Beer 定律。

（2）光学因素：非单色光的影响，杂散光的影响及非平行光的影响。

（3）透光率测量误差：暗噪音与讯号噪音。

4．卡巴克洛的摩尔质量为236，将其配成每100ml 含0.4962mg 的溶液，盛于1cm 吸收池中，在λmax 为355nm 处测得A 值为0.557，试求其1%cm 1E 及ε值。

(1%cm 1E =1123，ε=2.65⨯104) 解：4%113%11%111065.21123102361011231104962.0557.0⨯=⨯===⨯⨯==∴=-cm cm cm E M Cl A E Cl E A ε5．称取维生素C 0.05g 溶于100ml 的0.005mol/L 硫酸溶液中，再准确量取此溶液2.00ml 稀释至100ml ，取此溶液于1cm 吸收池中，在λmax 245nm 处测得A 值为0.551，求试样中维生素C 的百分含量。

10第十章 紫外-可见分光光度法

－
HIn
弱
在各溶液的分析 pK a pH lg 因此在缓冲溶
浓度为 CHIn + CIn - ，即 0.001g/100ml。 液中是两种型体混合物的吸收
A混 0.430 EHIn CHIn EIn CIn
在碱性溶液中是 In－的吸收
1 2
AIn- 1.024 EIn CHIn CIn
1% E1cm ＝927.9，求咖啡 的百分
分数。
50 200 0.463 1 40 E l 100 5 927.9 1 2 100 100 99.80% 咖啡 % 10.00 103 10.00 103
1% 1cm
A
3.分别用 0.5mol/L HCl、0.5mol/L NaOH 和 pH4.00 的 二甲 氢 缓冲液 制某弱 溶液，浓度均为含 弱 0.001g/100ml。在 max=590nm 处分别测出三 者吸光度如下 。求 弱 的 p a 值 。 （ max590nm） 主 存在形式 pH 4 0.430 [HIn]与[In－] － 碱 1.024 [In ] 0.002 [HIn] 一： HIn＝H In Ka 在 pH=4 的缓 H In 冲溶液中， [HIn] 和 [In ] 共存，则 HIn In
–硫代米
合物的分子
为
A 0.390 1.95 104 6 Cl 0.200 10 100 1.00 M 106.4 1% 1.95 104 2.07 105 ε E1cm 10 10
2．取咖啡 ，在 105 C 干燥至恒 ，精密称取 10.00mg，加少 乙 溶 ， 移至 200ml 瓶中，加水至刻度，取出 5.00ml，置于 50ml 瓶中，加 6mol/L HCl 4ml，加水至刻度。取此溶液于 1cm 石 吸收池中，在 323nm 处测得吸光度 为 0.463，已知咖啡 ：
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透光度，透射比。用T表示。
注：溶液的透光率T反映了物质对光的吸收程度， T越大表示它对光的吸收越弱；反之，T越小，表 示对光的吸收越强。
T 取值为0.0 % ~ 100.0 %
T
全部吸收
T = 0.0 %
全部透射 T = 100.0 %
2.吸光度： 为透光率的负 A lg I0 lg 1 ＝ lgT
（四）吸光系数 1．定义（物理意义）
一定条件下，吸光物质在单位浓度及单位液层 厚度时的吸光度，叫这个物质的吸光系数。
2．两种表示方法
(1) 摩尔吸光系数( ε )：表示一定波长下，吸光物质的溶液
浓度为1mol/L，液层厚度为1cm时，溶液的吸光度。
(2)百分吸光系数(
E1% 1cm
)：表示一定波长下，吸光物质的溶
黄 橙
红
/nm 颜色 400-450 紫
450-480 蓝 480-490 青蓝 490-500 青 500-560 绿 580-610 黄 610-650 橙 650-760 红
互补光 绿
黄 橙 红 紫 蓝 青蓝 青
物质的颜色与光的关系：
完全吸收
光谱示意 复合光
表观现象示意
完全透过
吸收黄色光
二.物质对光的选择性吸收
A. A~λ曲线
B. A~c曲线
C. A~V曲线
D. E~V曲线
4、紫外分光光度法中，为了使测定结果有较高 的灵敏度和准确度，入射光的波长应（ ）
A．最大吸收波长
B．最小吸收波长
检测器 作用：将光信号转换为电信号，并放大 光电管，光电倍增管
信号输出 表头、记录仪、屏幕、数字显示
第十章
1 光源
在紫外可见分光光度计中，常用的光源 有两类：热辐射光源和气体放电光源 热辐射光源适用350nm-800nm，用于可见 光区，如钨灯和卤钨灯；气体放电光源适 用150nm-400nm，用于紫外光区，如氢灯 和氘灯。
对数，用A表示。
It
T
A, 1.0
T,
T A
100
T = 0.0 %
C 三 者 0.5 的
A T%
A=∞
50
T = 100.0 %
关
A = 0.0
系
0
0
c
A越大,表明物质对光的吸收程度越强，T越小，浓度高；
A越小,说明物质对光的吸收程度越弱, T越大，浓度低。
（二）吸收光谱曲线 1、定义：通过测定被测物质对不同波长的光
第十章 分光光度法
第一节 基本原理 第二节 紫外-可见分光光度计 第三节 药物分析中含量测定和特
殊杂质的检查
第一节 基本原理
紫外分光光度法
｛ 分光光度法: 可见分光光度法
红外分光光度法
分光光度法: 利用物质对光的选择性吸收进行定性和定量
分析的一种仪器分析方法.
第一节 基本原理
紫外---可见分光光度法： 利用物质在紫外——可见光区（200nm-
即 A= Kc L
式中吸光系数κ与吸光物质的本性，入射光 波长及温度等因素有关。c为吸光物质浓度，L为 透光液层厚度。
（三）朗伯-比尔定律
适用范围： 1.均匀、无散射的稀溶液
2.平行单色光
注：朗伯比尔定律是分光光度法定量分析的依据。 不仅适用于有色溶液，也适用于无色溶液，可 见光区，紫外光区，红外光区。
射、衍射等现象，说明光具有波动性；同时 光还具有热辐射、光电效应等作用，又说明 光具有粒子性，因此可以把光的这种性质叫 作光的波粒二象性。
波动性:光速 波长 频率 粒子性：有能量
波长 ：两个相邻波峰或波谷间的距离（nm）
频率 ：单位时间里通过一固定点处波的数目 （s-1） =c/ 光速c= 3×1010 cm/s
长很短的光
5.用1,10-二氮菲光度法测定铁，已知Fe2+浓度为0.5mol/L， 比求色。皿厚度2厘米，在max=508nm测得配合物吸光度A =0.19，
第二节 紫外-可见分光光度计
基于样品对紫外—可见光区单色光的选择 性吸收的特性，测定物质的吸收度→定性 和定量分析
广泛应用于药物分析，环境监测，食品生 产和质量监测等行业部门。
习题练习 1. 在紫外—可见分光光度中常用的检测器为
（ ）。 A. 光电管 B. 高莱池 C. 硒光电管
D. 光电倍增管
2. 朗伯—比尔定律的数学表达式为（ ）。 A. A=c·L B. A=k·c·L C. A=k·L D. A=c·L
3. 标准曲线法中的标准曲线是指（ ）。
液浓度为1g/100ml(1%)，液层厚度为1cm时，溶液的吸光 M 1%
10
1cm
【例题：10-1】
课堂练习
1. 在紫外—可见分光光度法中，通常采用＿＿作为测定波长。
2. 紫外—可见分光光度法的合适检测波长范围是（ ）。
A. 400~760nm
cx

Ax AR
CR
【例题10-2】
第十章
2．吸光系数法
在没有标准品可供比较测定的条件下，按 文献规定条件测定被测物的吸光度，从样品的 配制浓度、测定的吸光度及文献查出的吸光系 数即可计算样品的浓度，因为
A= κcL
则样品浓度C=A／κL
【例题10-3】
第九章
3 标准曲线法(校正曲线法）
方法：配制一系列不同含量的标准溶液， 选用适宜的参比，在相同的条件下，测定 系列标准溶液的吸光度，作A-c曲线，即标 准曲线，也可用最小二乘数处理，得线性 回归方程。
2.用途：
a. 不同物质吸收光谱曲线的形状和收光谱λmax 及λmin均不同，故可做为物质定性分析的依据。
b. 用光度法做定量分析时，利用吸收光谱确定 最佳测定波长。 在吸收曲线中，通常选用最大吸收波长λmax为测 定波长，进行物质定量分析
第九章
（三）朗伯-比尔定律
1、朗伯定律 布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于
光通过某一液层厚度一定的某一含有吸光物质的 稀溶液时，溶液的吸光度与吸光物质浓度成正比，
即 A= κ2 c 波长及式温中度比等例因常素数有κ关2与。吸c光为物吸质光的物本质性浓，度入。射光
第九章
（三）朗伯-比尔定律
3、朗伯-比尔定律
物理意义：当一束平行单色光通过均匀、 无散射的稀溶液时在单色光波长、强度、溶液温 度等条件不变的情况下，溶液的吸光度A与溶液 浓度c、液层厚度L乘积成正比。
第十章
2 单色器
单色器的主要组成：入射狭缝、出射 狭缝、色散元件和准直镜等部分。单 色器质量的优劣，主要决定于色散元 件的质量。色散元件常用棱镜和光栅。
第十章
3
吸收池（洗涤后要用待装液润洗）
吸收池又称比色皿或比色杯，按材 料可分为玻璃吸收池和石英吸收池，前 者不能用于紫外区。吸收池的种类很多， 其光径可在0.1~10cm之间，其中以1cm 光径吸收池最为常用。
第十章
4 检测器(核心部分） 检测器的作用是检测光信号，
并将光信号转变为电信号。现今使用的 分光光度计大多采用光电管或光电倍增 管作为检测器。
第十章
5
信号显示系统
常用的信号显示装置有直读检
流计，电位调节指零装置，以及自动记
录和数字显示装置等。
第十章
二.仪器的使用方法与注意事项
（一）紫外-可见分光光度计
第三节 药物分析中含量测定和 特殊杂质的检查
一、 药物含量测定方法
其定量方法包括吸光系数法、标准 曲线法和对照品比较法。
第十章
1 对照品比较法
即将待测溶液与某一标样溶液，在相 同的条件下，测定各自的吸光度，建立朗 伯-比尔定律，解方程求出未知样浓度与含 量。
对照品：AR=KcsL 样品：Ax=KcxL
/s-1 3×108 3×1010 3×1012 3×1014 3×1016 3×1018 3×1020 3×1022
(一)光的性质
1. 单色光
单一波长的光叫做单色光。 一般包括很窄的波长范围段。 例：黄色的光是由波长在560nm～590nm的电 磁波构成的。
2. 复合光
由不同波长的单色光混合组成的光叫复合光。 例：日光、教室里日光灯发出的光，
按光学系统分为单波长分光光度计和双波长分 光光度计 单波长分光光度计又可分为单光束和双光束
721型分光光度计
722型分光光度计
分光光度计的使用（课本第120-121页）
1.预热20min。 2.选定波长 3.固定灵敏度档 4.调节T = 0% 5.调节T = 100% （A=0） 6.测定样品的吸光度A 7.浓度的测定 8.关机
3. 可见光
人眼可以看到辨别的光叫可见光。可见光的波 长范围：400nm～760nm。
4.光的色散:—白光透过三棱镜,分解成红、橙、
黄、绿、青、蓝、紫的顺序排列的彩色光带 的现象，称之为光的色散。
5.光的互补
绿 青
青蓝 蓝 紫
若两种不同颜色的单色光按一定的强度比 例混合得到白光，那么就称这两种单色光 为互补色光，这种现象称为光的互补。
第十章
. 比色皿的使用应注意：
a. 拿：为保护透光面， 使用时拿毛玻璃面。 b. 洗：比色皿内、外壁可以用蒸馏水清洗。不能 用洗液洗。因为比色皿是透明材料用胶粘成的，洗液 腐蚀性很强，会使比色皿开胶。附着有色物质：用 1mol/L HCl-乙醇溶液(1:2)清洗，再用蒸馏水洗干净。 附着油污：用5％NaOH溶液清洗，再用蒸馏水洗净。 c. 擦：用镜头纸朝一个方向轻轻的擦。 d. 装：装至容积的2/3～3/4。 e. 放：放置比色皿时，透光面朝向光通过的方向
电磁辐射按波长或频率的顺序排列，称电磁波 谱
γ射线→ X 射线→紫外光→可见光→ 红外光→微波→无线电波