比色分析及分光光度法精品PPT课件
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28
单色器：
棱镜－用光学玻璃或石英制成。 光栅－光通过光栅发生衍射和干涉现
象而分光。
29
单色器 棱镜：依据不同波长光通过棱镜时折射率不同
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
30
光栅：在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的等
0.40
A bc
0.30
0.20
0.10
0 2.0 4.0 6.0 8.0 10
mg/mL
23
来自百度文库
§7.4 比色分析和分光光度法 及其仪器
目视比色法 分光光度法
24
一、目视比色法（ colorimetry ） 观察方向
❖ 方法依据
❖ 方法特点
c1
c2
c3
c4
方便、灵敏，准确度 cc12
c3
c4
b－液层厚度，cm
c－溶液的浓度，molL-1 或g L-1
19
三、吸光系数、摩尔吸光系数
A Kbc
1. 吸光系数a：
c－gL-1
A abc b－cm
a=A/( b c)， L·g-1·cm-1
2. 摩尔吸光系数：
A bc
c －mol L－1 b－cm =A/(b c)，L·mol-1·cm-1
3. 关系： ＝ M a
20
例1
50mL比色管中，加入含有0.025mg的 Fe 2 + 溶液，加入邻二氮菲显色剂，用水 稀释至50mL，用2cm比色池，在分光光 度计上测得吸光度A=0.190，计算摩尔 吸光系数？
解：ε A
0.190
1.1 104 (L mol -1 cm 1 )
bc 2 0.025
55.85 50
21
四、吸光度的加合性
多组分体系中
A A1 A2 ... An
1bc1 2bc2 ... nbcn
22
五、标准曲线（校正曲线）
Standard curve，calibrated curve， working curve A
0.50
红外光谱 微波光谱
法
法
9
3. 单色光与复合光
单色光：具有同一波长的光 复合光：不同波长组成的光 可见光的波长大约在400～760nm之
间，由红、橙、黄、绿、青、蓝、 紫等各种色光按一定比例混合而成， 各种光具有一定的波长范围。
10
4. 互补光
11
二、物质对光的选择性吸收
12
1. 物质颜色和吸收颜色的关系
差。常用于限界分
析。
1 2 4 8 16 40 x
25
二、分光光度法
Spectrophotometry
26
分光光度计
基本部件
显示装置
光源
单色器
比色皿
检测器
27
光源：
在可见光和近红外光区，常用钨灯或 碘钨灯作光源，它们辐射320－ 2500nm波长的光；在近紫外区，常使 用氢灯或氘灯，它们能辐射180－ 375nm波长的光。
It
T
∞
T 10 A
1.0 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.05 0 A
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 T%
18
二、朗伯—比尔定律
Lambert-Beer’s Law
A Kbc
A－吸光度
K－比例常数，与吸光物 质的性质、入射光波长、 温度等有关
光谱 名称
跃迁 类型
10-1 1 10 102
103
X－射线 紫外光 可见光
内层电 中层、外
子
层电子
外层电子
104 105 106 107 108
红外光
微波
分子振动 或转动
分子转动
分析 方法
X－射线 光谱法
紫外光度 比色及可见
法
光度法
Ultraviolet－Visible Spectrophotometry
影响因素
2
本章内容提要
§7.1 概述 §7.2 物质对光的选择性吸收 §7.3 光吸收基本定律 §7.4 比色分析和分光光度法及
其仪器
3
§7.1 概述
方法依据及分类 方法特点
4
一、方法依据及分类
基于物质对光的选择性吸收而建立 起来的分析方法，包括比色法、可 见及紫外光度法及红外光谱法等。
物质颜色
黄绿 黄 橙 红 紫红 紫 蓝 绿蓝
颜色 紫 蓝
绿蓝 蓝绿
绿 黄绿
黄 橙
吸收光 波长范围/nm
400～450 450～480 480～490 490～500 500～560 560～580 580～600 600～650
蓝绿
红
650～750
13
2. 吸收光谱图
A 0.8
最大吸收波长max 0.6 0.4 0.2
400 450 500 550 600 650 /nm
14
3. 分析依据
定性分析：最大吸收波长max 定量分析：吸光度大小
A
1
0.8
0.4
2
0.6
0.2
400 450 500 550 600 650 /nm
15
§7.3 光吸收基本定律
透光率与吸光度 朗伯－比尔定律 吸光系数、摩尔吸光系数 吸光度的加合性 标准曲线（校正曲线）
c
- - - -波长，在紫外－可见区 以nm为单位 - - - -频率，Hz
c - - - -光速，真空中 3 1010 cm s-1
E h h c
E - - - -光子的能量，J h - - - -Plank常数，6.625 10-34 J s
8
2. 电磁波谱图
波长 /nm
16
一、透光率与吸光度
Transmittance and absorptivity
I0
Ia
Ir
透光率或 透射比
吸光度
I0 Ia It Ir
It I 0 I a I t
T It I0
A lg I0 lgT
It
17
透光率T与吸光度A的关系
T It I0
A lg I0 lg 1 lgT
分析化学
第七章 比色分析及分光光度法
Colorimetry and
Spectrophotometry
1
基本内容和重点要求
掌握物质对光的选择性吸收、吸光度和 透光度、朗伯—比尔定律及摩尔吸光系 数等知识
了解比色分析和分光光度法的特点、基 本原理、仪器构造和各部件的作用
学习掌握显色反应和显色条件的选择 理解掌握 分光光度法定量分析中的各种
比色分析法：通过目视比较颜色的 深浅来测定物质的浓度。
分光光度法：使用分光光度计测定 的方法。
5
二、分光光度法的特点
灵敏度高、选择性好 准确度较高 应用广泛 仪器简单、操作简便、分析快速
6
§7.2 物质对光的选择性吸收
光的基本性质 物质对光的选择性吸收
7
一、光的基本性质
1. 光的波动性和微粒性：
单色器：
棱镜－用光学玻璃或石英制成。 光栅－光通过光栅发生衍射和干涉现
象而分光。
29
单色器 棱镜：依据不同波长光通过棱镜时折射率不同
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
30
光栅：在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的等
0.40
A bc
0.30
0.20
0.10
0 2.0 4.0 6.0 8.0 10
mg/mL
23
来自百度文库
§7.4 比色分析和分光光度法 及其仪器
目视比色法 分光光度法
24
一、目视比色法（ colorimetry ） 观察方向
❖ 方法依据
❖ 方法特点
c1
c2
c3
c4
方便、灵敏，准确度 cc12
c3
c4
b－液层厚度，cm
c－溶液的浓度，molL-1 或g L-1
19
三、吸光系数、摩尔吸光系数
A Kbc
1. 吸光系数a：
c－gL-1
A abc b－cm
a=A/( b c)， L·g-1·cm-1
2. 摩尔吸光系数：
A bc
c －mol L－1 b－cm =A/(b c)，L·mol-1·cm-1
3. 关系： ＝ M a
20
例1
50mL比色管中，加入含有0.025mg的 Fe 2 + 溶液，加入邻二氮菲显色剂，用水 稀释至50mL，用2cm比色池，在分光光 度计上测得吸光度A=0.190，计算摩尔 吸光系数？
解：ε A
0.190
1.1 104 (L mol -1 cm 1 )
bc 2 0.025
55.85 50
21
四、吸光度的加合性
多组分体系中
A A1 A2 ... An
1bc1 2bc2 ... nbcn
22
五、标准曲线（校正曲线）
Standard curve，calibrated curve， working curve A
0.50
红外光谱 微波光谱
法
法
9
3. 单色光与复合光
单色光：具有同一波长的光 复合光：不同波长组成的光 可见光的波长大约在400～760nm之
间，由红、橙、黄、绿、青、蓝、 紫等各种色光按一定比例混合而成， 各种光具有一定的波长范围。
10
4. 互补光
11
二、物质对光的选择性吸收
12
1. 物质颜色和吸收颜色的关系
差。常用于限界分
析。
1 2 4 8 16 40 x
25
二、分光光度法
Spectrophotometry
26
分光光度计
基本部件
显示装置
光源
单色器
比色皿
检测器
27
光源：
在可见光和近红外光区，常用钨灯或 碘钨灯作光源，它们辐射320－ 2500nm波长的光；在近紫外区，常使 用氢灯或氘灯，它们能辐射180－ 375nm波长的光。
It
T
∞
T 10 A
1.0 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.05 0 A
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 T%
18
二、朗伯—比尔定律
Lambert-Beer’s Law
A Kbc
A－吸光度
K－比例常数，与吸光物 质的性质、入射光波长、 温度等有关
光谱 名称
跃迁 类型
10-1 1 10 102
103
X－射线 紫外光 可见光
内层电 中层、外
子
层电子
外层电子
104 105 106 107 108
红外光
微波
分子振动 或转动
分子转动
分析 方法
X－射线 光谱法
紫外光度 比色及可见
法
光度法
Ultraviolet－Visible Spectrophotometry
影响因素
2
本章内容提要
§7.1 概述 §7.2 物质对光的选择性吸收 §7.3 光吸收基本定律 §7.4 比色分析和分光光度法及
其仪器
3
§7.1 概述
方法依据及分类 方法特点
4
一、方法依据及分类
基于物质对光的选择性吸收而建立 起来的分析方法，包括比色法、可 见及紫外光度法及红外光谱法等。
物质颜色
黄绿 黄 橙 红 紫红 紫 蓝 绿蓝
颜色 紫 蓝
绿蓝 蓝绿
绿 黄绿
黄 橙
吸收光 波长范围/nm
400～450 450～480 480～490 490～500 500～560 560～580 580～600 600～650
蓝绿
红
650～750
13
2. 吸收光谱图
A 0.8
最大吸收波长max 0.6 0.4 0.2
400 450 500 550 600 650 /nm
14
3. 分析依据
定性分析：最大吸收波长max 定量分析：吸光度大小
A
1
0.8
0.4
2
0.6
0.2
400 450 500 550 600 650 /nm
15
§7.3 光吸收基本定律
透光率与吸光度 朗伯－比尔定律 吸光系数、摩尔吸光系数 吸光度的加合性 标准曲线（校正曲线）
c
- - - -波长，在紫外－可见区 以nm为单位 - - - -频率，Hz
c - - - -光速，真空中 3 1010 cm s-1
E h h c
E - - - -光子的能量，J h - - - -Plank常数，6.625 10-34 J s
8
2. 电磁波谱图
波长 /nm
16
一、透光率与吸光度
Transmittance and absorptivity
I0
Ia
Ir
透光率或 透射比
吸光度
I0 Ia It Ir
It I 0 I a I t
T It I0
A lg I0 lgT
It
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透光率T与吸光度A的关系
T It I0
A lg I0 lg 1 lgT
分析化学
第七章 比色分析及分光光度法
Colorimetry and
Spectrophotometry
1
基本内容和重点要求
掌握物质对光的选择性吸收、吸光度和 透光度、朗伯—比尔定律及摩尔吸光系 数等知识
了解比色分析和分光光度法的特点、基 本原理、仪器构造和各部件的作用
学习掌握显色反应和显色条件的选择 理解掌握 分光光度法定量分析中的各种
比色分析法：通过目视比较颜色的 深浅来测定物质的浓度。
分光光度法：使用分光光度计测定 的方法。
5
二、分光光度法的特点
灵敏度高、选择性好 准确度较高 应用广泛 仪器简单、操作简便、分析快速
6
§7.2 物质对光的选择性吸收
光的基本性质 物质对光的选择性吸收
7
一、光的基本性质
1. 光的波动性和微粒性：