吸光光度法-原理介绍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
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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
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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。
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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 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。

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。

掌握摩尔吸收系数 ε 定义 和计算

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

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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。

第七章:吸光光度法PPT精品课件

第七章:吸光光度法PPT精品课件

物质的颜色
吸收光
颜色
波长范围( l ,nm)
黄绿 黄 橙 红 紫红 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
紫 蓝 绿蓝 蓝绿 绿 黄绿 黄 橙 红
400-450 450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-600 600-650 650-750
溶液呈现的颜色是其吸收光的互补光的颜色。
(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
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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
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10
Analytical chemistry
溶液呈现的颜色与吸收光颜色及波段的关系
Analytical chemistry
第七章:吸光光度法 (Spectrophotometry)
7-1 概述 7-2 光吸收定律 7-3 分光光度计 7-4 显色反应及其影响因素 7-5 光度测量误差和测量条件的选择 7-6 吸光光度法的应用
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Analytical chemistry
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11
Analytical chemistry
7.2: 光吸收定律
一、朗伯-----比耳定律
当一束强度为I0的平行单色光入射到厚度为b的溶 液上,一部分光被吸收(强度为Ia),剩余的光透过( 强度为It)
I0IaIt
透光率
TIt 10% 0 I0
吸光度
AlgT-lgIt I0
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7.1: 概述
一、吸光光度法 基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法。 许多物质呈现颜色,而且颜色深浅与浓度有关

《吸光光度法教案》课件

《吸光光度法教案》课件

《吸光光度法教案》PPT课件第一章:引言1.1 吸光光度法的定义1.2 吸光光度法在分析化学中的应用1.3 吸光光度法的原理1.4 吸光光度法的仪器与操作步骤第二章:吸光光度法的原理2.1 光的吸收与发射2.2 朗伯-比尔定律2.3 摩尔吸光系数2.4 吸光度的计算与单位第三章:分光光度计的结构与操作3.1 分光光度计的组成部分3.2 分光光度计的操作步骤3.3 光谱仪的使用与维护3.4 波长的选择与调整第四章:标准曲线的制备与分析4.1 标准曲线的制备方法4.2 标准曲线的绘制与分析4.3 样品浓度的计算与误差分析4.4 实际案例分析:药物含量测定第五章:吸光光度法的应用5.1 环境监测中的应用5.2 生物化学中的应用5.3 食品分析中的应用5.4 临床诊断中的应用第六章:吸光光度法的准确度与精确度6.1 准确度的评估6.2 精确度的评估6.3 干扰因素及其影响6.4 提高吸光光度法准确度的方法第七章:溶液的制备与处理7.1 溶液的配制方法7.2 溶液的浓度与体积的计算7.3 样品的前处理与分离7.4 样品分析中的常见问题与解决方法第八章:光散射与吸光光度法8.1 光散射现象的介绍8.2 光散射对吸光光度法的影响8.3 光散射的测定与分析8.4 光散射在吸光光度法中的应用案例第九章:吸光光度法在药物分析中的应用9.1 药物分析中的重要性9.2 药物的紫外吸收特性9.3 药物含量测定的方法与步骤9.4 实际案例分析:药物制剂中主成分的测定第十章:现代吸光光度法技术进展10.1 光纤吸光光度法10.2 微透析吸光光度法10.3 激光吸光光度法10.4 在线监测与自动化分析技术第十一章:吸光光度法在有机合成中的应用11.1 有机化合物的紫外吸收特性11.2 有机合成中光催化反应的监控11.3 有机物含量的测定与分析11.4 实际案例分析:有机合成产物的纯度测定第十二章:吸光光度法在材料科学中的应用12.1 材料科学中的光吸收现象12.2 吸光光度法在材料合成与表征中的应用12.3 材料性能与吸光性质的关系研究12.4 实际案例分析:纳米材料粒径的测定第十三章:吸光光度法在生命科学中的应用13.1 生物大分子的紫外吸收特性13.2 蛋白质浓度与纯度的测定13.3 核酸的定量分析与监测13.4 实际案例分析:细胞培养中的营养物质监测第十四章:吸光光度法在环境监测中的应用14.1 环境污染物的紫外吸收特性14.2 水质分析与监测14.3 大气污染物分析与监测14.4 实际案例分析:水体中有机物的总量测定第十五章:实验与练习15.1 吸光光度法的基本实验操作15.2 标准曲线与样品分析的实验操作15.3 常见干扰因素的实验探究15.4 综合实验练习:饮料中维生素C含量的测定重点和难点解析重点:1. 吸光光度法的定义、原理及其在分析化学中的应用。

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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。
本章主要讲授紫外可见吸光光度法。
二、特点
比色分析和可见光光度法主要应用于测试样中微 量组分,与滴定分析、重量分析法相比,有如下特点:
1、灵敏度高 下限一般可达:10-5~10-6mol/L
2、准确度高 相对误差:比色法5~6%,光度法2~5%
3、操作简便、测定快速
4、应用广泛
第二节
吸光光度分析基本原理
第三节 显色反应及其条件的选择
Section 3 Color Rection and Choice of its Optimum Conditions
一、显色反应的选择 1.选择显色反应时,应考虑的因素
灵敏度高、选择性高、生成物稳定、显色剂在测定波 长处无明显吸收,两种有色物最大吸收波长之差:“对比 度”,要求△ > 60nm。
Section 2 Basic Theory of Spectrophotometric Analysis
一、物质的颜色和对光的选择性吸收
1.光的基本性质
光是一种电磁波,具有波粒二象性。光的波动性 可用波长、频率、光速c、波数(cm-1)等参数来 描述: = c ; 波数 = 1/ = /c 光是由光子流组成,光子的能量: 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。
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 -760 nm 紫外光区:近紫外区200 - 400 nm 远紫外区10 - 200 nm (真空紫外区)
波长 /nm 颜色 400~430 430~480 480~500 500~560 560~590 590~620 620~760 紫色 蓝色 青色 绿色 黄色 橙色 红色
可求出浓度相对误差最小时的透光度Tmin为: Tmin=36.8%, Amin=0.434
二、测量条件的选择
1.选择适当的入射波长
一般应该选择λ max为入射光波长。
如果λ max处有共存组分干扰时,则应考虑选择灵敏度 稍低但能避免干扰的入射光波长。
2.控制适宜的吸光度范围
浓度测量值的相对误差(Δc/c)不仅与仪器的透光度误 差ΔT 有关,而且与其透光度读数T 的值也有关。
朗伯—比耳定律数学表达式
A=lg(I0/It)= εb c
式中A:吸光度;描述溶液对光的吸收程度; b:液层厚度(光程长度),通常以cm为单位; c:溶液的物质的量浓度,单位mol· L-1; ε:摩尔吸光系数,单位L· mol-1· cm-1; 或: A=lg(I0/It)= a b c
c:溶液的浓度,单位g· L-1
(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: 2CrO42- +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。
2、物质的颜色
物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择 性吸收作用而产生的。
物质吸收黄光,透过蓝光: CuSO4吸收黄光,显蓝色。 物质吸收蓝光,透过黄光
互补光: 蓝光和黄光
分子结构的复杂性使其对不同波长光的吸收程度不同;不 同波长的单色光照射,吸光度不同— 吸收曲线与最大吸收波长
max
3、光吸收曲线
可能达到的最大灵敏度。
(5)εmax越大表明该物质的吸光能力越强,用光度法测定该 物质的灵敏度越高。 ε> 105:超高灵敏; ε= (6~10)×104 :高灵敏;
ε< 2×104 :不灵敏。
(6)ε在数值上等于浓度为1mol/L、液层厚度为1cm时该溶 液在某一波长下的吸光度。
3.偏离朗伯—比耳定律的原因
2.配位显色反应
当金属离子与有机显色剂形成配合物时,通常会发生 电荷转移跃迁,产生很强的紫外—可见吸收光谱。
3.氧化还原显色反应
某些元素的氧化态,如Mn(Ⅶ)、Cr(Ⅵ)在紫外或
可见光区能强烈吸收,可利用氧化还原反应对待测离子进行 显色后测定。 例如:钢中微量锰的测定,Mn2+不能直接进行光度测 定 2 Mn2+ +5 S2O82-+8 H2O =2 MnO4+ + 10 SO42-+ 16H+ 将Mn2+ 氧化成紫红色的MnO4+后,在525 nm处进行测 定。
1760年阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系。A∝b
• •
1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收 二者的结合称为朗伯—比耳定律,一束平行单色
物浓度之间也具有类似的关系。A∝c 光通过有色溶液,溶液的吸光度与溶液的浓度和厚度 成正比,其数学表达式为: A = lg(I0/It) = εb c
第十章
吸光光度法
Chapter 1 Light Absorption Method
第一节 吸光光度法概述
Section 1 Summary of Light Absorption
第四节 光度测量的误差及测量条件 的选择
Section 4 Errors of Spectrophotometric Determination and Choice of its Optimum Section 2 Basic Theory of Spectrophotometric Conndition Analysis
是否存在最佳读数范围?何值时误差最小?
最佳读数范围与最佳值
设:ΔT =1%,则可绘出溶液浓度 相对误差Δc/c与其透光度T 的关系曲线 。如图所示: 当:ΔT =1%,T 在15%~65%之
间时,浓度相对误差较小,最佳读数
范围。 用仪器测定时应尽量使溶液透光度值在T %=15~65% (
吸光度 A =0.80~0.20)。
a:吸光系数,单位L· g-1· cm-1 a与ε的关系为: a =ε/M (M为摩尔质量)
透光度(透光率)T
透过度T : 描述入射光透过溶液的程度:
T = I t / I0
(T:0~1)
吸光度A与透光度T 的关系: A = -lg T = εb c 朗伯—比耳定律是吸光光度法的理论基础和定量测定的 依据。应用于各种光度法的吸收测量; 摩尔吸光系数ε在数值上等于浓度为1 mol/L、液层厚度为 1cm时该溶液在某一波长下的吸光度; 吸光系数a(L· g-1· cm-1)相当于浓度为1 g/L、液层厚度为 1cm时该溶液在某一波长下的吸光度。
内容提要

本章主要介绍了吸光光度分析的基本原 理、显色反应的条件、分析误差、测量 条件的选择及常见分光光度计的结构、 性能、使用方法和应用。
第一节 吸光光度法概述
Section 1 Summary of Light Absorption
一、方法
基于物质光化学性质而建立起来的分析方法称 之为光化学分析法。 分为:光谱分析法和非光谱分 析法。 光谱分析法是指在光(或其它能量)的作用下
,通过测量物质产生的发射光、吸收光或散射光的
波长和强度来进行分析的方法。
主要吸收而建立起来 的分析方法称为吸光光度法,按所用光的波长不同分为: 红外吸收光谱:分子振动光谱,吸收光波长范围
2.51000 m ,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。 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。
2.选择适当的显色反应条件
3.分离干扰离子
第四节 光度测量的误差及测定条件的选择
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