紫外分光光度法的应用
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(3)定性和定量分析依据:同一物质在不同波长时ε值不同。 不同物质在同一波长时ε值不同。
εmax表明了该物质在最大吸收波长λmax处的最大吸光能力。
四、吸收光谱(吸收曲线) 1.定义:以A为纵坐标, λ为横坐标,绘制的λ~A曲线。 2.吸收光谱术语:
①吸收峰→λmax ,②吸收谷→λmin ③肩峰→λsh , ④末端吸收 ⑤强带: max>104,弱带: max<103
CrO42- +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。
• (二)光学因素
1.非单色光的影响:入射光为单色光是应用该定律的重要前提: 2.杂散光的影响:仪器本身缺陷;光学元件污染造成。
3.反射和散色光的影响:散射和反射使T↓,A↑,吸收光谱变形。 通常可用空白对比校正消除。
表观现象示意
黑色
复合光
无色
吸收黄光
蓝光
二、紫外-可见分光光度法
基于物质吸收紫外或可见光引起分子中价电子跃迁、产 生分子吸收光谱与物质组分之间的关系建立起来的分析方 法,称为紫外可见分光光度法(UV-vis)。
(1)灵敏度高,可测到10-7g/ml。 (2)准确度好,相对误差为1%-5%,满足微量组分测定要求。 (3)选择性好,多种组分共存,无需分离直接测定某物质。 (4)操作简便、快速、选择性好、仪器设备简单、便宜。 (5)应用广泛,无机、有机物均可测定。
特征值
定性、定量分析: 在吸收曲线λmax 处测吸光度A。 ●同一物质的吸收光谱特征值相同, (每一波长处吸光系数相同)。
同一物质相同浓度的吸收曲线重合。
●同一物质不同浓度,其吸收曲线形状相似,λmax相同。(定量) ●不同物质相同浓度,其吸收曲线形状,λmax不同。(定性)
吸收光谱 特征值:
λmax λmin λsh
朗伯定律: 比尔定律:
A=k1 ×L A=k1 ×C
朗伯-比尔定律: A=k C L 液层 厚度
射与光其一的浓束度波平C长行及、单液强A色层度=光厚-以lg通度T及吸系过L,溶的光数一T液乘=均1温积浓0匀-度成度A、=等正1非0保比-散kc持。L射不的变L吸时→光,2物L该质时溶溶,液2液AA的时、吸,TT光在2→度入?A
2、百分吸光系数 / 比吸光系数 E11c%m:
一定λ下,c=1%(W/V),L=1cm时的吸光度。单位:100ml/g.cm
3、两者关系:
1g/100ml
来自百度文库
M 10
E1% 1cm
4、吸光系数的意义:
(1)一定条件下是一个特征常数。
(2)在温度和波长等条件一定时,ε仅与物质本身的性质有关,与
待测物浓度c和液层厚度L无关;
也会引起偏离。
尤其浓度过高(>0.01mol/L)会使C与A关系偏离定律:
①粒子相互作用加强,吸光能力改变。
②溶液对光的折射率显著改变。
• 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:
即透光率T反映溶液对光吸收程度,通常用1/T反映吸光度。
②吸光度(吸收度)A
定义:A = lg
1 T
I0 = -lgT = lg It
A=-lgT , T=10-A
③T与A关系: A∝1/T,T=0,A=∞ ,T=100%,A=0
二、光的吸收定律
朗伯(Lambert)和比尔(Beer)分别于1760年和1852年研究吸光度 A与溶液厚度L和其浓度C的定量关系:
2019/5/28
五、偏离光的吸收定律原因
朗伯-比尔定律:A=k C L
依据Beer定律,A与C关系应 为经过原点的直线
偏离Beer定律的主要因素表 现为以下两个方面: (一)化学因素 (二)光学因素
(一)化学因素
朗—比耳定律假定所有的吸光质点之间不发生相互作用;
该定律适用于稀溶液,溶质的离解、缔合、互变异构及化学变化
称这两种单色光为互补色光,这种现象称为光的互补。
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。 即物质的颜色是它所吸收光的互补色。
物质的本色
无色溶液:透过所有颜色的光 有色溶液:透过光的颜色 黑色: 吸收所有颜色的光 白色: 反射所有颜色的光
物质的颜色与光的关系
光谱示意 完全吸收
完全透过
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。
(3)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。 (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。
一、物质对光的选择性吸收
●物质的颜色由物质与光的相互作用方式决定。 ●人眼能感觉到的光称可见光,波长范围是:400~760nm。 ●让白光通过棱镜,能色散出红、橙、黄、绿、蓝、紫等各色光。 ●单色光:单一波长的光 ●复合光:由不同波长的光组合而成的光,如白光。 ●光的互补:若两种不同颜色的单色光按一定比例混合得到白光,
紫外-可见分光光度法的基本原理
一、透光率(透光度)和吸收度
透过光 吸收光 反射光
①透光率T
Ir
t Ia
I0 = It + Ia + Ir
定义:
T=
It I0
×100%
T 取值为0.0 % ~ 100.0 % T = 0.0 % : 光全吸收 T = 100.0 % :光全透过
显然,T↑,溶液吸收度↓;T ↓,溶液吸收度↑。
注意! 适用范围
①入射光为单色光,适用于可见、红外、紫外光。 ②均匀、无散射溶液、固体、气体。 ③吸光度A具有加和性。Aa+b+c= Aa + Ab + Ac
三、吸光系数
A=k c L
k = A /c L
1、摩尔吸光系数或Em: 在一定λ下,c=1mol/L,L=1cm时的吸光度。单位:L/(mol.cm)
εmax表明了该物质在最大吸收波长λmax处的最大吸光能力。
四、吸收光谱(吸收曲线) 1.定义:以A为纵坐标, λ为横坐标,绘制的λ~A曲线。 2.吸收光谱术语:
①吸收峰→λmax ,②吸收谷→λmin ③肩峰→λsh , ④末端吸收 ⑤强带: max>104,弱带: max<103
CrO42- +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。
• (二)光学因素
1.非单色光的影响:入射光为单色光是应用该定律的重要前提: 2.杂散光的影响:仪器本身缺陷;光学元件污染造成。
3.反射和散色光的影响:散射和反射使T↓,A↑,吸收光谱变形。 通常可用空白对比校正消除。
表观现象示意
黑色
复合光
无色
吸收黄光
蓝光
二、紫外-可见分光光度法
基于物质吸收紫外或可见光引起分子中价电子跃迁、产 生分子吸收光谱与物质组分之间的关系建立起来的分析方 法,称为紫外可见分光光度法(UV-vis)。
(1)灵敏度高,可测到10-7g/ml。 (2)准确度好,相对误差为1%-5%,满足微量组分测定要求。 (3)选择性好,多种组分共存,无需分离直接测定某物质。 (4)操作简便、快速、选择性好、仪器设备简单、便宜。 (5)应用广泛,无机、有机物均可测定。
特征值
定性、定量分析: 在吸收曲线λmax 处测吸光度A。 ●同一物质的吸收光谱特征值相同, (每一波长处吸光系数相同)。
同一物质相同浓度的吸收曲线重合。
●同一物质不同浓度,其吸收曲线形状相似,λmax相同。(定量) ●不同物质相同浓度,其吸收曲线形状,λmax不同。(定性)
吸收光谱 特征值:
λmax λmin λsh
朗伯定律: 比尔定律:
A=k1 ×L A=k1 ×C
朗伯-比尔定律: A=k C L 液层 厚度
射与光其一的浓束度波平C长行及、单液强A色层度=光厚-以lg通度T及吸系过L,溶的光数一T液乘=均1温积浓0匀-度成度A、=等正1非0保比-散kc持。L射不的变L吸时→光,2物L该质时溶溶,液2液AA的时、吸,TT光在2→度入?A
2、百分吸光系数 / 比吸光系数 E11c%m:
一定λ下,c=1%(W/V),L=1cm时的吸光度。单位:100ml/g.cm
3、两者关系:
1g/100ml
来自百度文库
M 10
E1% 1cm
4、吸光系数的意义:
(1)一定条件下是一个特征常数。
(2)在温度和波长等条件一定时,ε仅与物质本身的性质有关,与
待测物浓度c和液层厚度L无关;
也会引起偏离。
尤其浓度过高(>0.01mol/L)会使C与A关系偏离定律:
①粒子相互作用加强,吸光能力改变。
②溶液对光的折射率显著改变。
• 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:
即透光率T反映溶液对光吸收程度,通常用1/T反映吸光度。
②吸光度(吸收度)A
定义:A = lg
1 T
I0 = -lgT = lg It
A=-lgT , T=10-A
③T与A关系: A∝1/T,T=0,A=∞ ,T=100%,A=0
二、光的吸收定律
朗伯(Lambert)和比尔(Beer)分别于1760年和1852年研究吸光度 A与溶液厚度L和其浓度C的定量关系:
2019/5/28
五、偏离光的吸收定律原因
朗伯-比尔定律:A=k C L
依据Beer定律,A与C关系应 为经过原点的直线
偏离Beer定律的主要因素表 现为以下两个方面: (一)化学因素 (二)光学因素
(一)化学因素
朗—比耳定律假定所有的吸光质点之间不发生相互作用;
该定律适用于稀溶液,溶质的离解、缔合、互变异构及化学变化
称这两种单色光为互补色光,这种现象称为光的互补。
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。 即物质的颜色是它所吸收光的互补色。
物质的本色
无色溶液:透过所有颜色的光 有色溶液:透过光的颜色 黑色: 吸收所有颜色的光 白色: 反射所有颜色的光
物质的颜色与光的关系
光谱示意 完全吸收
完全透过
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。
(3)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。 (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。
一、物质对光的选择性吸收
●物质的颜色由物质与光的相互作用方式决定。 ●人眼能感觉到的光称可见光,波长范围是:400~760nm。 ●让白光通过棱镜,能色散出红、橙、黄、绿、蓝、紫等各色光。 ●单色光:单一波长的光 ●复合光:由不同波长的光组合而成的光,如白光。 ●光的互补:若两种不同颜色的单色光按一定比例混合得到白光,
紫外-可见分光光度法的基本原理
一、透光率(透光度)和吸收度
透过光 吸收光 反射光
①透光率T
Ir
t Ia
I0 = It + Ia + Ir
定义:
T=
It I0
×100%
T 取值为0.0 % ~ 100.0 % T = 0.0 % : 光全吸收 T = 100.0 % :光全透过
显然,T↑,溶液吸收度↓;T ↓,溶液吸收度↑。
注意! 适用范围
①入射光为单色光,适用于可见、红外、紫外光。 ②均匀、无散射溶液、固体、气体。 ③吸光度A具有加和性。Aa+b+c= Aa + Ab + Ac
三、吸光系数
A=k c L
k = A /c L
1、摩尔吸光系数或Em: 在一定λ下,c=1mol/L,L=1cm时的吸光度。单位:L/(mol.cm)