分析化学精品课程建设十章吸光光度法教案

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物质颜色与吸收光颜色的关系
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•第十章 吸光光度法
吸光光度法（Absorption photometry）是一种 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，也叫分光光度法 (spectrophotometry) 、 比色法。 吸光光度法同滴定分析法、重量分析法相比， 有以下一些特点：
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电磁波谱的波长范围很宽，其中范围较窄 的一段可见光谱区在分析化学中获得了最为广泛 的应用，本章以此讨论的对象。所谓可见光是指 人的眼睛所能感觉到的波长范围为 400~ 750nm 的电磁波。当一束阳光(即白光)通过棱镜后就色 散成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色的光， 它们具有不同的波长范围，如图10—1所示。反 之，这些不同颜色的光依照强度按一定的比例混 合后，便又形成白光。进一步的研究表明，只需 将两种适当颜色的光依强度按一定的比例混合就 可形成白光，它们称为互补色光，图10—1中处 于直线关系的两种光即为互补色光。 ( 三基色是 红、绿、蓝 )阳光、白炽灯光等白光便是由一对 对互补色光依强度按一定比例混合而成的。
分析化学精品课程建设
第十章 吸光光度法 教案
• Analytical Chemistry
• 分析化学 CAI
• 安庆师范学院 化学化工学院 主讲量分析简明教程（第二版） • 武汉大学：分析化学（第二、三、四版）
• 李龙泉，林长山，朱玉瑞，吕敬慈，江万权．定量分 析化学
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经典定量分析法回顾
• 1.前面我们学习了什么? 4种容量分析和重量分析 • 2. 要点：定量分析需要满足一定的条件，不是写了一 个方程式，就可以做定量分析，容量分析和重量分析 都有丰富的内容，如重量分析晶核的形成、晶核成长 为晶体的过程，要想得到纯净的沉淀需要控制实验条 件，减少共沉淀。 • 3. 掌握好这些基础知识无论是从事中学教学，还是进 一步从事科学研究工作都是非常重要的，在今后的事 业中可少走弯路。 • 4.注意问题：上述是经典分析，理论成熟，完善，再 发展不容易，特别是年轻人难以有所作为。
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• (一)灵敏度高 吸光光度法测定物质的浓度下限 (最低浓度)一般可达1-10-3%的微量组分。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。
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(二)准确度较高 一般吸光光度法的相对 误差为1-5%，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。 • (三)操作简便，测定速度快(批量样品测定) • (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。 • 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”。
（二） 物质的颜色与吸收光的关系
• 从光本身来说，有些波长的光线，作用于 眼睛引起了颜色的感觉，我们把人眼所能看见 有颜色的光叫做可见光，其波长范围大约在 400-750 nm之间。实验证明：白光(日光、白炽 电灯光、日光灯光等)是由各种不同颜色的光按 一定的强度比例混合而成的。如果让一束白光 通过三棱镜，就分解为红、橙、黄、绿、青、 蓝、紫七种颜色的光，这种现象称为光的色散。 每种颜色的光具有一定的波长范围。我们把白 光叫做复合光；把只具有一种颜色的光，叫做 单色光。分析化学上所指的单色光是波长范围 很窄的光。
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光的互补色示意图
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二、物质对光的选择性吸收
(一) 物质对光产生选择性吸收和原因 • 物质的分子内部具有一系列不连续的特征能级， 包 括 电 子 能 级 、 振 动 能 级 和 转 动 能 级 ， CHP Molecular Energy Levels.htm这些能级都是量子 化的，这些能级又可分为基态和能量较高的若干个 激发态。双原子分子的三种能级跃迁示意图 .jpg 在 一般情况下，物质的分子都处于能量最低、最稳定 的状态——基态。当用光照射某物质后，如果光具 有的能量恰与物质分子的某一能级差相等时，这一 波长的光即可被分子吸收，从而使其产生能级跃迁 而进入较高的能态 ——激发态。也就是说，并不是 任一波长的光都可以被某一物质所吸收。由于不同 物质的分子其组成和结构不同，它们所具有的特征 能级也不同，故能级差不同，而各物质只能吸收与 它们分子内部能级差相当的光辐射，所以不同物质 10 对不同波长光的吸收具有选择性。
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第一节 物质对光的选择性吸收
一、光的基本性质 • 光是一种电磁波，具有波粒二象性。 其波长 λ 、频率ν与速度c之间的关系为： E=ħν = ħc/λ ħ 为普朗克常数，其值为 6.63×10-34J·s 。普朗 克方程表示了光的波动性和粒子性之间的关系。 显然，不同波长的光具有不同的能量，波长 愈短，能量愈高；波长愈长，能量愈低。 通常意义的单色光是指其波长处于某一范围 的光，而复合光则由不同单色光组成，如阳光和 白炽灯泡发出的光均为复合光。
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电磁辐射(电磁波)按其波长可分为不同区域：
• • • • • • • • • • g射线5~140pm X射线 10-3~10nm 光学区10 nm~1000mm 其中：远紫外区10~200nm 近紫外区200~380 nm 可见区380~780 nm 近红外区0.78~2.5mm 中红外区2.5~50mm 远红外区50~1000mm 微波 0.1mm~1m 无线电波＞1m
• R. Kellner et al., (FECS)
Analytical Chemistry （中译本：分析化学，北 京大学出版社，2001）
• J. A. Dean: （世界图书出版社） Analytical Chemistry Handbook (中译本：分 析化学手册） • D. Harvey: (McGraw Hill ) Modern Analytical Chemistry