分析化学-第九章_吸光光度法分析法
分析化学-吸光光度法的灵敏度与准确度
1吸光光度法的灵敏度与准确度灵敏度的表示方法1.摩尔吸光系数 (ε)A= ε b c ε=A/bc (L·mol -1·cm -1)ε 越大, 灵敏度越高:ε <104 为低灵敏度;104~105 为中等灵敏度;ε >105为高灵敏度.9.39.3.122. Sandell(桑德尔)灵敏度 (S )定义定义::截面积为1cm 2的液层在一定波长或波段处的液层在一定波长或波段处,,测得吸光度为0.001时所含物质的量时所含物质的量。
用S 表示表示,,单位:µg ·cm -2A = ε bc =0.001 bc =0.001/ εS 小灵敏度高灵敏度高;; ε 相同的物质, M 小则灵敏度高.3210==(g/cm ) 10.00MMS µεε×变换单位:b cm c mol/L=bc M 106 µg/1000cm 23例1 邻二氮菲光度法测铁ρ(Fe)=1.0mg/L,b =2cm , A =0.38 计算ε 、S 和解:c (Fe)=1.0 mg/L=1.0×10-3/55.85 =1.8×10-5(mol·L -1)E 1%1cm 4-1-1-50.38==1.110L mol cm 2 1.810ε×⋅⋅××()S =M /ε=55.85/1.1×104=0.0051 (µg /cm 2)321g/cm 2cm 0.001==0.0051g/cm 0.38S µµ××或4c =1.0mg/L=1.0×10-3 g /1000mL = 1.0×10-4 g/100mL1%1cm=A Eb c⋅⋅-111%cm-431=0.38/2.010=1.910100mL g cm E −××⋅⋅()1%1cm53=10=1.110/55.85 /M =9101.Eε××或5例2 比较用以下两种方法测Fe 的灵敏度.B. 用4,7-二苯基邻二氮菲光度法测定铁ε533=2.2×104 L·mol -1·cm -1S = 55.85/(2.2×104)=0.0025 (µg ·cm -2)B 方法比A 方法的灵敏度高.A. 用邻二氮菲光度法测定铁时用邻二氮菲光度法测定铁时,,ε508=1.1×104 L·mol -1·cm -1S = 55.85/(1.1×104)=0.0051 (µg ·cm -2)准确度—仪器测量误差10080604020T/%1∆c2∆c3T∆T∆T-透光率读数误差c∆c1c1∆c2c2∆c3c3><由于T 与浓度c 不是线性关系性关系,,故不同浓度时的仪器读数误差 T引起的测量误差 c/c不同。
吸光光度法参比溶液的选择原则
吸光光度法参比溶液的选择原则吸光光度法是一种常用的分析化学方法,通过测量溶液对特定波长的光的吸收程度来确定溶液中物质浓度的方法。
在进行吸光光度法测量时,参比溶液的选择非常重要,它直接影响到测量结果的准确性和可重复性。
下面将介绍吸光光度法参比溶液的选择原则。
1.具有稳定的吸光度:参比溶液应该具有稳定的吸光度,在测量时间范围内不发生明显变化。
这可以通过测量该溶液的吸光度随时间变化的曲线来确定。
2.不与待测物相互干扰:参比溶液的吸光度不能受到待测物的影响,否则会导致测量结果的偏差。
因此,在选择参比溶液时要确保它与待测物在所选波长的吸光度范围内没有重叠。
3.与待测物具有相似的化学性质:参比溶液应该与待测物具有相似的化学性质,以确保它们在溶液中的反应行为相似。
这样可以使参比溶液对溶液中可能存在的干扰物的响应与待测物的响应保持一致。
4.与溶剂相容:参比溶液应该与所选溶剂相容,不发生溶解度或稳定性问题。
这样可以确保在测量过程中不会发生结晶、沉淀或其他不可逆反应,从而影响测量结果的准确性和稳定性。
5.易于制备和稀释:参比溶液应该容易制备和稀释。
制备参比溶液的方法应简单、可靠,并且可以精确地控制其浓度。
此外,参比溶液的稀释过程应能够保持其吸光度的稳定性和准确性。
6.已有文献支持:在选择参比溶液时,可以参考已有的文献或相关方法来确定最佳的参比溶液。
这些文献通常提供了制备和使用参比溶液的详细步骤,以及其在特定条件下的吸光度范围和稳定性。
综上所述,参比溶液的选择对于吸光光度法的测量结果至关重要。
通过选择具有稳定吸光度、不受待测物干扰、具有相似化学性质、与溶剂相容、易于制备和稀释,并且有文献支持的参比溶液,可以确保吸光光度法的测量结果准确可靠。
在进行吸光光度法测量时,应对参比溶液的选择进行严格控制,并根据实际分析需要进行优化。
吸光光度法
单色器 作用:产生单色光 常用的单色器:棱镜和光栅 样品池(比色皿) 厚度(光程): 0.5, 1, 2, 3, 5…cm 材质:玻璃比色皿--可见光区 石英比色皿--可见、紫外光区
检测器 作用:接收透射光,并将光信号转化为电信号 常用检测器: 光电管 光电倍增管 光二极管阵列
光电管分为红敏和紫敏,阴极表面涂银和氧 化铯为红敏,适用625-1000nm波长;阴极 表面涂锑和铯为紫敏,适用200-625nm波长
T-透光率(透射比)(Transmittance)
T=
A 吸光度
It I0
A = lg (I0/It) = lg(1/T) = -lgT
I I-dI I0
朗伯定律(1760)
It
s
b dx
A=lg(I0/It)=k1b
比尔定律(1852)
A=lg(I0/It)=k2c
A=lg(I0/It)=kbc
根据吸光度的加和性可以进行多组分的测定以及 某些化学反应平衡常数的测定
光吸收曲线
有色溶液对各种波长的光的吸收情 况,常用光吸收曲线来描述。将不 同波长λ的单色光依次通过一定的 有色溶液,分别测出对各种波长光 的吸收程度(即吸光度,用字母A 表示)。以波长λ为横坐标,吸光 度为纵坐标作图,所得的曲线称为 吸收曲线或吸收光谱曲线。
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
吸光光度分析法是以物质对光的选择 性吸收为基础的分析方法。根据物质 所吸收光的波长范围不同,吸光光度 分析法又有紫外、可见及红外分光光 度法。本章重点讨论可见光光度法 (又称分光光度法,简称光度法)。
吸收光光度法实验报告
一、实验名称:吸收光光度法测定溶液中某种物质的含量二、实验目的:1. 理解吸收光光度法的原理和基本操作步骤。
2. 掌握比尔定律在吸收光光度法中的应用。
3. 学会利用标准曲线法进行溶液中某种物质的定量分析。
三、实验原理:吸收光光度法是一种基于物质对特定波长光的吸收特性进行定量分析的方法。
当一束单色光通过溶液时,溶液中的物质会吸收部分光能,剩余的光能通过溶液。
根据比尔定律,溶液的吸光度与其浓度成正比,即A = εcl,其中A为吸光度,ε为摩尔吸光系数,c为溶液浓度,l为光程长度。
四、实验仪器与试剂:1. 仪器:紫外-可见分光光度计、比色皿、移液管、容量瓶、锥形瓶、电子天平等。
2. 试剂:待测物质的标准溶液、待测溶液、乙醇、蒸馏水、盐酸等。
五、实验步骤:1. 准备标准溶液:准确移取一定量的待测物质标准溶液,加入一定量的溶剂,定容至一定体积,得到一系列浓度的标准溶液。
2. 标准曲线绘制:在紫外-可见分光光度计上,以蒸馏水为参比,测定标准溶液的吸光度。
以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。
3. 待测溶液配制:准确移取一定量的待测溶液,加入一定量的溶剂,定容至一定体积。
4. 待测溶液吸光度测定:在紫外-可见分光光度计上,以蒸馏水为参比,测定待测溶液的吸光度。
5. 计算待测物质浓度:根据待测溶液的吸光度,从标准曲线上查找对应的浓度值。
六、实验数据与结果:1. 标准曲线绘制结果:以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,得到标准曲线方程为y = 0.0018x + 0.0045,其中R² = 0.9986。
2. 待测溶液吸光度测定结果:待测溶液的吸光度为0.675。
3. 待测物质浓度计算结果:根据待测溶液的吸光度,从标准曲线上查找对应的浓度为0.8mg/L。
七、实验讨论:1. 实验过程中,比色皿应保持干净、干燥,避免杂质干扰实验结果。
2. 在测定待测溶液的吸光度时,应确保仪器稳定、准确。
3. 实验结果受比尔定律的适用范围限制,当吸光度较大时,比尔定律可能不再适用。
分析化学-第九章_分光光度法
(4) 检测系统
作用:将光强度转换成电流信号来进行测量。光电转换装置。 包括:光电管,光电二极管阵列等
§9.3 显色反应与条件的选择
为什么要进行显色反应?
• 光度分析中,对于本身无吸收的待测组分,先要通过显色反 应将待测组分转变成有色化合物,然后测定吸光度或吸收曲 线。与待测组分形成有色化合物的试剂称为显色剂。
橘
Fe2+ + 3
红
色
显色反应条件的选择
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
即朗伯-比尔定律 A lg I0 lg 1 bc
IT
朗伯-比尔定律的数学表达式
注意量纲
A lg I0 bc abc
I
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:溶液的摩尔浓度,单位 mol·L-1;
ε :摩尔吸收系数,单位 L·mol-1·cm-1;
λ
A
420 0.199
430 0.211
440 0.237
450 0.283
460 0.313
470 0.333
480 0.371
490 0.395
500 0.445
510 0.476
520 0.451
530 0.401
540 0.321
浙江大学分析化学 9 吸光光度法(070612)
一、朗伯—比尔定律 当一束平行的单色光照射到有色溶液时,光的一部分将 被溶液吸收,一部分透过溶液。
设入射光强度为I0,透过光强度为I,溶液的浓度为c, 液层宽度为b,经实验表明它们之间有下列关系:
A= lg(I0/I) = abc
此式为朗伯—比尔定律 的数学表达式。
A= lg(I0/I) = abc
吸收曲线: 用不同波长的单色光照射, 测定吸光度,如果以波长 为横坐标,吸光度为纵坐 标即可得一条曲线称为吸 收曲线(如右图)。
设入射光强度为I0, 透过光强度为I
A= lg(I0/I)
1,10 邻二氮杂菲亜铁不同波长光的
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;
朗伯—比耳定律的前提条件之一是入射光为单色光。 分光光度计只能获得近乎单色的狭窄光带。例如 使用波长为b的复合光,由于1 和 2 处的k1和k2 不相同, 可导致对朗伯—比耳定律的正或负偏离。
•A= lg(I0/I)=k cb
入射光总强度为I01+I02, 透射光总强度为I1+I2
k1= k2, A= k cb 成线性关系
物质颜色和吸收光的关系
物质颜色 吸收光颜色 吸收光波长/nm 黄绿 紫 400~450 黄 蓝 450~480 橙 绿蓝 480~490 紫 红 蓝绿 490~500 紫红 绿 500~560 紫 黄绿 560~580 蓝 蓝 黄 580~600 绿蓝 橙 600~650 蓝绿 红 650~780 青蓝
25.0 106 g 4 c 5.0010(g L1 ) 50.0 103 L
则根据朗伯—比尔定律 A=abc,
A 0.300 a 3.0010-2 L.g-1.cm1 bc 2.0cm 5.00104 g L1
(完整word)分析化学 第九章 吸光光度法
第9章吸光光度法一、选择题1.所谓可见光区,所指的波长范围是()(A)200~400nm(B)400~750nm(C)750~1000nm(D)100~200nm2.一束()通过有色溶液时,溶液的吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。
(A)平行可见光(B)平行单色光(C)白光(D)紫外光3.下列说法正确的是()(A)朗伯-比尔定律,浓度c与吸光度A之间的关系是一条通过原点的直线(B)朗伯-比尔定律成立的条件是稀溶液,与是否单色光无关(C)最大吸收波长λmax是指物质能对光产生吸收所对应的最大波长(D)同一物质在不同波长处吸光系数不同,不同物质在同一波长处的吸光系数相同4.符合比耳定律的有色溶液稀释时,其最大的吸收峰的波长位置()(A)向长波方向移动(B)向短波方向移动(C)不移动,但峰高降低(D)无任何变化5.标准工作曲线不过原点的可能的原因是()(A)显色反应得酸度控制不当 (B)显色剂得浓度过高(C)吸收波长选择不当(D)参比溶液选择不当6.某物质摩尔吸光系数很大,则表明()(A)该物质对某波长光的吸光能力很强(B)该物质浓度很大(C)测定该物质的精密度很高(D)测量该物质产生的吸光度很大7.吸光性物质的摩尔吸光系数与下列()因素有关(A)比色皿厚度(B)该物质浓度(C)吸收池材料(D)入射光波长8.已知KMnO4的相对分子质量为158。
04,ε545nm=2。
2×103 L/(mol·cm)今在545nm处用浓度为0.0020% KMnO4溶液,3.00cm比色皿测得透射比为()(A)15%(B)83%(C)25%(D)53%9.有AB两份不同浓度的有色溶液,A溶液用1。
0cm吸收池,B溶液用3。
0cm吸收池,在同一波长下测得的吸光度值相等,则它们的浓度关系为 ()(A)A是B的1/3(B)A等于B(C)B是A的3倍(D)B是A的1/310.某有色溶液,当用1cm吸收池时,其透射比为T,若改用2cm吸收池,则透射比应为()(A)2T(B)2lgT(C)T 1/2 (D)T211.用分光光度计测量有色化合物,浓度测量产生的相对误差最小时的吸光度为()(A)0.368(B)0.334(C)0.443(D)0.43412.在分光光度测定中,如试样溶液有色,显色剂本身无色,溶液中除被测离子外,其它共存离子与显色剂不生色,此时应选()为参比.(A)溶剂空白(B)试液空白(C)试剂空白(D)褪色参比13.用邻菲罗啉法测定锅炉水中的铁,pH需控制在4~6之间,通常选择()缓冲溶液较合适。
分析化学(第四版_高职高专化学教材编写组) 第九章 吸光光度法
第二节 吸光光度法的基本原理
一、物质对光的选择性吸收
(一)光的基本特性 1.电磁波谱:光是一种电磁波
10-2 nm 10 nm
射 线 x 射 线
102 nm 104 nm
紫 外 光 红 外 光
0.1 cm 10cm
微 波
103 cm
105 cm
无 线 电 波
可
见
光
2.可见光、单色光和互补色光
物质呈现不同的颜色其本质是对光的选择性吸收;
颜色深浅随浓度而变化是对光的吸收程度不同。
通过比较溶液颜色的深浅来测定物质的含量的方法,称为 目视比色法。
目前普遍采用分光光度计测量吸光度以代替比较颜色深浅, 应用分光光度计的分析方法称为分光光度法。 分光光度法根据物质对不同波长的单色光的吸收程度不同
进行定性和定量分析。按照研究的波谱区域不同,可分为:
分光光度法
紫外分光光度法——200-400nm
可见分光光度法—— 400-780nm 红外分光光度法——780-3.0×104nm
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。
吸光光度法
比色分析法 分光光度法
二、吸光光度法特点
理解分光光度计的基本结构和工作原理。
掌握定量分析方法和测量条件的选择。
能力目标 能绘制吸收曲线。 能正确选择显色条件和光度测量条件。 能应用吸光光度法对样品中的微量成分进行定量分析。
知识回顾
前面所学滴定分析和质量分析都属于化学分析法,适用于 含量高于1%常量组分的测定,测定结果的相对误差可控制在 0.2%以内。但不宜测定含量低于1%的微量成分。 实例:含Fe约0.05%的样品 称0.2 g试样, 则mFe≈0.1 mg
分析化学—— 吸光光度法
λ1 λ2 λ3 λ4 λ5
A1 A2 A3 A4 A5
17
KMnO4吸收曲线(吸收525nm的绿光而呈紫色)
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)对于不同物质,它们的吸收曲线形状和λmax则 不同。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。 (3)同一种物质、不同浓度时,其吸收曲线形状相 似、λmax不变;吸光度与浓度成正比。定量分析
例12–3 有一浓度为1.0μg • mL–1的Fe2+溶液,以邻 二氮菲显色后,用分光光度计测定,比色皿厚度为 2.0cm,在波长510nm处测得吸光度A=0.380,计算 该显色反应的吸光系数a和摩尔吸光系数ε。
(2) Fe2+的浓度用mol • L–1表示时, 1.0 10 3 g L-1 c 1.8mol L1 -1 55.85 g mol
(4)不同浓度的同一种 物质,在λmax处吸光度 随浓度变化的幅度最大, 所以测定最灵敏。此特 性可作为物质定量分析 的依据。
吸收曲线是定量分析 中选择入射光波长的重 要依据。
§12-2
光吸收的基本定律
1.朗伯—比耳定律***
当一束平行单色光通过任何均匀、非散射的固体、 液体或气体介质时,一部分被吸收,一部分透过介质,一 部分被器皿的表面反射则它们之间的关系为:
溶液的颜色由透射光的波长所决定。 透射光与吸收光为互补色光。 如CuSO4溶液因吸收了白光中的黄色 光的互补:蓝 黄 光而呈现蓝色
3. 吸收曲线
用不同波长的单色光照射某一物质测定吸光度 A(物质对光的吸收程度),以波长为横坐标,以吸光度 为纵坐标,绘制吸收曲线,可描述物质对不同波长光 的吸收能力。
分析化学吸光光度法M
0
1
溶 液
A1=lg(I0/I1)
I 0 I1
I0 I1 A2 lg lg I2 I2
一、目视比色法
用眼睛比较溶液颜色的深浅以测定物质含量的 方法。
标准系列法
优点 缺点
二、光度计的基本部件
光电比色法:使用光电比色计测定溶液吸光度进行 定量分析的方法。 分光光度法:——分光光度计——————。
不同仅在于获得单色光的方法:
光电:滤光片 分光:棱镜或光栅 优点:准确度高、选择性高、分析速度快
l l
工作曲线将偏 离比耳定律
2. 由于溶液中的化学反应引起的偏离 例: Cr2O72- + H2O 2H+ + 2CrO42(橙) (黄) 消除方法:使作工作曲线和测量时的条 件一致 3. 被测溶液浓度太大 消除方法:稀释溶液 4. 介质不均匀 消除方法:使溶液澄清、透明
§9-2 目视比色法及光度计的基本部件
p258 式(9-7)
结论: 不同透光度或吸光度下的分析误差是不同的。为了使分析误差 在2.0%以下,应控制读数T =10~70%(A=1.0~0.15)之间。
当T=36.8% (A=0.434)时,分析误差最小,约为1.4%。→
1.光源
2.单色器
3.吸收池
4.检测系统:
光电管、读数装置
光源
→
单色器
→
吸收池
→
检测系统
§9-3Βιβλιοθήκη 显色反应及显色条件的选择进行光度分析时,首先要把待测组分转变为有色化合物 显色反应:将待测组分转变为有色化合物的反应
分析化学课件之
κ 可作为定性鉴定的参数; κ 可作为物质的吸光能力的度量 κ 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。 κ >105 : 超高灵敏; κ = (6~10)×104 :高灵敏; κ = 104~ 103 : 中等灵敏; κ < 103 : 不灵敏。 κ 在数值上等于浓度为1 mol ·L-1、液层厚度为1cm的溶液在某一波长下的吸光度。
例: Cr2O72- + H2O = CrO42- + 2H+
橙色(λmax=350nm)
黄色(λmax=375nm)
课后作业
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思考题(P268)
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习题(P268-269)
添加标题
第1、2、4、题
添加标题
第2 、 3 、 4、题
谢谢!
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电子能级间跃迁
电子能级间跃迁的同时总伴随有振动和转动能级间的跃迁。即电子光谱中总包含有振动能级和转动能级间跃迁产生的若干谱线而呈现宽谱带。
物质分子外层电子平时处于能量最低、最稳定的基态,当用光照射到物质后,如果光具有的能量恰好和电子由基态跃迁到激发态所需要的能量相等时,则这一波长的光就被分子所吸收,发生电子跃迁。
添加标题
03
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。
添加标题
02
05
朗伯—比耳定律
04
摩尔吸收系数κ定义
02
教学重点:
03
教学难点 :
06
偏离比耳定律的原因
07
朗伯—比耳定律
第九章 吸光光度法
分析化学第九章 紫外-可见分光光度法
近红外光 中红外光
一、分光光度法
2.分光光度法的特点 (1)灵敏度高,检测下限为10-5~10-6mol/L(0.001%~0.0001%), 可用于微量组分的测定; (2)准确度高,Er = 2%~5%; (3)操作简便、快速; (4)应用广泛,可用于几乎所有无机离子和大多数有机物的定性 和定量分析。
三、紫外-可见分光光度计的使用
1.可见分光光度计 (2)操作方法(以722型分光光度计为例 )
① 将吸收池架放入暗箱,黑色吸收池插入吸收池架的第1格,推(或拉) 入光路,盖上暗箱盖,仪器接通电源,打开电源开关,预热20min; ② 洗涤吸收池,装溶液至其高度的2/3~3/4,擦净吸收池外侧溶液,放入暗 箱中吸收池架的第2格,盖上暗箱盖; ③ 旋转“波长调节旋钮”,选择测量波长; ④ 按“A/T转换功能”键,选择测量模式为透射比T,按“0%”键使T%=; ⑤ 将参比溶液推(或拉)入光路,按“100%”键,使T=100%; ⑥ 按“A/T转换功能”键,选择测量模式为吸光度A,此时A=0; ⑦ 将被测溶液推(或拉)入光路,读取吸光度A,并记录; ⑧ 测量完毕,取出吸收池,清洗、晾干,放入吸收池盒中。关闭电源,拔 下电源插头,盖上仪器防尘罩,填写仪器使用记录。
一、紫外-可见分光光度计结构
4.检测器 (1)用于接受透过吸收池溶液的光即透射光,并将光信 号转变为电信号而输出,其输出电信号与透射光的强度 成正比。 (2)常用的检测器有光电管及光电倍增管等,光电倍增 管的灵敏度最高。
5.信号处理及显示系统
将由检测器产生的电信号,经放大等处理后,用一定方 式显示出来。
三、紫外-可见分光光度计的使用
2.紫外-可见分光光度计(以UV-7504型分光光度计为例 )
第9章-吸光光度法
2. 双原子分子能级示意图
V'' 4 3 2 1 0 V' 4 3 2 J' 4 2 0 1 0
B
A
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3. 吸收光谱图
A 0.8 0.6 最大吸收波长max
0.4
0.2 400 450 500 550 600 650 /nm
另可配置记录仪、数字显示器及计算机等。
光源
单色器
吸收池
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检测系统
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紫外-可见 分光光度计
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双光束紫外可见分光光度计
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§9.3 显色反应及显色条件的选择
一、显色反应 二、显色反应的选择
三、显色条件的选择 四、显色剂
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一、显色反应( Color reaction )
待测物质本身有较深的颜色,直接测定。
待测物质是无色或很浅的颜色,需要选适 当的试剂与被测离子反应生成有色化合物 再进行测定,此反应称为显色反应,所用 的试剂称为显色剂(color reagent)。 显色反应的类型:主要有氧化还原反应和 络合反应(最常用)两大类。
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A
A
A
0
1
c
0
2
c
0
3
c
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2. 酸度
M+HR=MR + H+ 影响显色剂的平衡浓度和颜色 影响被测金属离子的存在状态 影响络合物的组成 制作pH与吸光度关系曲线确定pH范围。
分析化学-吸光光度法
Analytical Chemistry 分析化学
2、物质对光选择性吸收的实质
一束光通过某物质时该物质的分子、原子或离子与 光子发生碰撞,光子的能量转移至分子、原子或离 子上,使这些粒子发生能级变化,由基态跃迁至较 高能态,这个过程即为吸收。
光是否被物质吸收,取决于
光子的能量 物质的结构 只有当能级差△E 与光子能量h相当时物质吸收光。
(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。
2011.3
分析化学(2011)
CYJ 16
Analytical Chemistry 分析化学
(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
A1 = 1/2A=0.150
由于A1 = –lgT1 则 T1 =10-0.15 = 0.708=70.8%
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
2011.3
分析化学(2011)
CYJ 2
Analytical Chemistry 分析化学
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% 依据化学反应, 使用玻璃仪器
准确度高
灵敏度高 仪器分析:微量组分(<1%), Er 2%-5% 依据物理或物理化学性质, 需要特殊的仪器
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分析化学(2011)
CYJ 12
Analytical Chemistry 分析化学
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。
第九章 吸光光度法
第九章 吸光光度法
——第1、2、3节
【复习】
溶液浓度的变化。 目视比色法 光电比色法
分光光度法
新课
【学习目标】
熟悉光的波粒二象性和光的组成;
了解互补光 掌握溶液颜色的产生原理(重点)
掌握朗伯比尔定律(难点)
一、光学基础知识
1、光的波粒二象性
光是一种电磁波既具 有波动性(波的性质 如干涉、衍射)又具 有粒子性(光电效应)
2、光的组成
【提问】太阳光是有那几种光组成的?
3、互补光
白光不仅可有七种不同颜色的光混合而成,而 且还可以有两种特定的色光按一定的强度比例 混合而得,这两种颜色的光就成为互补色光。
4、溶液颜色的产生(重点)
请利用互补光的原理,结合书上的内容,解释 高锰酸钾溶液颜色的产生原理。 看到溶液 呈紫色
(一)朗伯-比尔定律(难点) 2、公式——摩尔吸光系数
C mol/L
b cm
那么当溶液浓度为c mol/L,液层厚度为b cm时,我们怎样表示计算呢?
A bc
称为摩尔吸光系数
二、光的吸收定律
(二)吸光光度系数对测定的影响
阅读总结 摩尔吸光系数 越大 该物质对某波 长的光 吸收能力越强 测定灵敏度 越高
紫光被 透过
照射
KMnO4溶液
绿光被吸收
4、光的吸收曲线
【讨论】让不同波长的光一次通过某一固定浓 ①同一物质的 吸收曲线是特 度的溶液,这时光对各种波长的光的吸收程度 ②同一物质不 征的,这一特 是否相同?在主要能吸收的管的波长处吸收是 同浓度的溶液 性可做定性分 在一定波长处 析依据。 强是弱?相反呢? 吸光度随浓度 的增加而增大, 这一特性可作 为定量分析依 据
分析化学第九章吸光光度法
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6
✓ 分子、原子、离子具有不连续的量子化能级,仅 能吸收当照射光子的能量hv与被照射粒子的 E激 - E基 =(hv)n因为不同物质微粒的结构不同 ,共有不同的量子化能级,其能量差也不相同,因 此对光的吸收具有选择性。若固定某一溶液的浓 度 C 和液层厚度 b ,测量不同 λ下的 A ,以 吸光度 A 对吸收波长λ 作图,就得到-吸收曲
c.光栅:在玻璃片或金属片上刻划均匀的线,1200 条/mm, 衍射、干涉原理。
(3)吸收池: 玻璃:可见, 石英:紫外、可见
(4)检测器:光电转换器件(光电管、光电倍增光,光电二极管 阵列)。利用光电效应,光照产生光电流,测定光电流的大小 。
(5)显示器: 检流计:72型。数字显示:722型。数字打印:UV-
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。
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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,
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9.3.2显色条件的选择
1、 溶液的酸度:M+L=ML(显色剂L存在酸效 应L(H))
a. 影响显色剂的溶度
b. 影响M的存在状态
c. 影响ML的组成和稳定性,如Fe3+-磺基 水杨酸pH组成颜色
2-3 1:1 紫红
4-8 1:2 棕褐
8-10 1:3 黄色
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2.显色剂用量:显色剂过多有时会引起副反应,加
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续前 吸收光谱
S3
h
S2
S1
E3 A E2
E1
S0
E0
纯 电子能态 间跃迁
S2 A
h S1
锐线光谱
S0 分子内电子跃迁
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用 ②进行定量分析 途 ③选择吸收波长
④判断干扰情况 KMnO4溶液的光吸收曲线
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四. 光吸收的基本定律
透光率(透射比) 入射光 I0
透射光 It
透光率定义: T
It I0
T 取值为0.0 % ~ 100.0 % 全部吸收 T = 0.0 % 全部透射 T = 100.0 %
第九章 吸光光度法
9.1 吸光光度法的基本原理 9.2 光度计及其基本部件 9.3 显色反应与显色条件的选择 9.4 吸光度测量条件的选择 9.5 吸光光度法的应用
9.1 吸光光度法基本原理
一. 概述 二. 光的基本性质 三. 物质的颜色和对光的选择性吸收 四. 光吸收的基本定律 五. 吸光度的加和性 六. 偏离朗伯-比耳定律的原因
表示该吸光物质对此波长光的吸收能力越强, 显色反应越灵敏,在最大吸收波长处的摩尔
吸光系数常以εmax表示;
• (2) 桑德尔(Sandell)灵敏度S
仪器检测限为A =0.001时,单位截面积(cm2) 光程内所含吸光物质的最低含量,其单位是
μg·cm-2 , S与ε的关系:S=M /ε
2020年9月1日6时14分
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二. 光的基本性质
光是一种电磁波,具有波动性和微粒性。
λ=
c ν
E = hν=h
c λ
德布罗意关系式
h为普朗克常数(6.626×10-34 J·s)
c为光速(3×1010 cm/s)
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续前
电磁波谱:电磁辐射按波长顺序排列,称~。
吸光度定义:A -lgT lg I0 2 lg T % It
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朗伯-比耳定律
1760年朗伯提出:c 一定,一束平行的单色 光通过一均匀溶液后,溶液对光的吸收程 度A与液层的厚度b成正比。
A= k b
1852年比耳提出:b一定, A和吸光物质的 浓度c成正比。
完全透过 吸收黄色光
2020年9月1日6谱的产生:
原子吸收光谱:原子外层电子选择性吸
⑴ 吸收光谱
收某些波长电磁波,线光谱
分子吸收光谱:带光谱
⑵ 分子振动能级:分子内部价电子运动,分子内原子 振动和分子绕其重心的转动。
⑶ 分子能量:E = Ee + Ev + Er
⑷ 分子吸收光谱产生:分子吸收外界能量(光、电、热 引起分子能级跃迁,从基态跃迁到激发态
0
c
T = 36.8 % A = 0.434
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续前
吸光系数
A Kcb
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
c:mol / L c:g / L
取值与浓度的单位有关
K 摩尔吸光系数 L ·mol –1 ·cm -1
A= k' c
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续前
合并上述两个定律为朗伯-比尔定律 K是k 和k'合并常数
A -lgT Kbc K为吸光系数
T :透光率
1.0
T
0.5
A:吸光度
100
A
50
T = 0.0 % A=∞ T = 100.0 % A = 0.0
A T%
0
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A cb
K a 吸光系数 L ·g –1 ·cm -1 A acb
c:g / 100 mL
K
E1% 1cm
相互关系
E1% 1cm
10a
10
M
比吸光系数
A
E1% 1cm
cb
2020年9月1日6时14分
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续前
ε的含义
• (1)ε是吸光物质在一定波长和物质中的特征
常数,反映该吸光物质的灵敏度。ε值越大,
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一. 概述
1. 定义:基于被测物质的分子 对光 具有选择 吸收的特性而建立的分析方法。它包括比色 法、可见分光光度法及紫外分光光度法。
2. 特点: • (1) 灵敏度高:10-5~10-6 mol/L • (2) 准确度高:比色分析,相对误差5~10%,分
光光度法,2~5%,1~2% • (3) 应用广泛:测多数无机物和许多有机物 • (4) 操作简便仪器设备易普及
单色光
单一波长的光
复合光 光的互补
由不同波长的光组合而成的光
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。
蓝绿
绿 黄绿 黄
绿蓝
橙
蓝 紫 紫红
红
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三. 物质的颜色和对光的选择性吸收
完全吸收
光谱示意
复合光 表观现象示意
γ射线→ x 射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波
10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm
x 射射 线线
紫红 外外 光光
微
无
波
线
电
波
可 见 光(400~750nm)
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续前 单色光、复合光、光的互补
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续前
例: 铁(Ⅱ)浓度为5.0×10-4 g·L-1 的溶液,
与邻二氮菲反应,生成橙红色配合物。该配 合物在波长508nm,比色皿厚度为2cm时,测
带状光谱
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续前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 选择性吸收。
例:A 物质 E1 E0 2.5ev 1 ev = 1.610-19 J
A
hc E
6.62 1034 3 1010 2.5(ev) 1.6 1019
4.774 105 (cm) 477.4nm
B 物质 E1 E0 2.0ev
同理,得:
B
hc E
620.6nm
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续前
吸收曲线:
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。
λmax=525nm
①进行定性分析