第十一章  紫外—可见分光光度法（课件）- 《药用化学基础（分析化学）》同步教学（劳保版·2023）

第十一章  紫外—可见分光光度法 紫外—可见分光光度计及吸收光谱 光的性质和光吸收的基本定律 01 02 03 04 目录 紫外—可见分光光度法的定性分析 紫外—可见分光光度法的定量分析 光是一种电磁波，是由不同波长 （400～700nm）的电磁波按一定比例组成的混合光，通过棱镜可分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色相连续的可见光谱。如把两种光以适当比例混合而产生白光时，则这两种光的颜色互为补色。当白光通过溶液时，如果溶液对各种波长的光都不吸收，溶液就没有颜色。如果溶液吸收了其中一部分波长的光，则溶液就呈现透过溶液后剩余部分光的颜色。例如，我们看到 学习导学 3 KMnO4溶液在白光下呈紫色，就是因为白光透过溶液时，绿色光大部分被吸收，而紫色光透过溶液。 早在公元初，古希腊人就曾用五倍子溶液测定醋中的铁。1795年，俄国人也用五倍子的酒精溶液测定矿泉水中的铁。但是，比色法作为一种定量分析的方法，开始于 19世纪三四十年代。 学习导学 4 §11-1 光的性质和光吸收的基本定律 学习目标 １.熟悉光的概念、光的波动性和微粒性、电磁波谱和光谱区域的概念。 ２.了解物质分子内的运动形式、运动能级及能级跃迁的规律。 6 光属于电磁辐射，又称电磁波，是以波的形式在空间高速传播的粒子流。它具有波动性和微粒性，即具有波粒二象性。 光子的能量与频率、波长的关系为： Ｅ＝ｈν＝ｈｃ／λ １.光的性质 一、光的性质和物质对光的选择 7 ２.物质分子的运动形式和运动能级 整个分子的能量为：Ｅ＝Ｅｒ＋Ｅｖ＋Ｅｅ 物质分子的运动、运动能级和能级差见表 11-2。 一、光的性质和物质对光的选择 8 3.物质对光的选择性吸收 把两种特定颜色的光按一定的比例混合就可以得到白光，这两种特定颜色的光称为互补色光。 当一束白光照射到某一物质上时，物质呈现的颜色是该物质吸收颜色光的互补色光。 一、光的性质和物质对光的选择 9 表中列出了物质的颜色和吸收光之间的关系 一、光的性质和物质对光的选择 10 １.物质对光的吸收程度的表示形式 （１）透光率 二、朗伯—比尔定律 11 （2）吸光度 二、朗伯—比尔定律 12 ２.光的吸收定律 （１）朗伯定律。当一束平行的单色光垂直照射到一定浓度的均匀透明溶液时，物质对入射光的吸光度与光程成正比。 二、朗伯—比尔定律 13 （２）比尔定律。当用一适当波长的单色光照射一溶液时，若光程一定，则物质对光的吸光度与溶液浓度成正比。 二、朗伯—比尔定律 14 （３）朗伯—比尔定律。 二、朗伯—比尔定律 15 ３.吸收系数 １）百分吸收系数。 二、朗伯—比尔定律 16 ２）摩尔吸收系数。 二、朗伯—比尔定律 17 ３）两者关系 二、朗伯—比尔定律 18 §11-2 紫外—可见分光光度计及吸收光谱 学习目标 １.理解紫外—可见分光光度计的组成。 ２.正确使用紫外—可见分光光度计测定给定波长处的吸光度、测绘吸收曲线、进行光谱扫描。 20 一、紫外—可见分光光度计 由光源、单色器、吸收池、检测器和信号处理与显示器五个部分组成 21 １.光源 （1）紫外—可见分光光度计的光源在紫外光区常用氘灯或氢灯 （2）可见光区常用光源为钨灯或卤钨灯 一、紫外—可见分光光度计 22 2.单色器 单色器的作用是光源发射的复色光按波长顺序色散，并从中分离出所需波长的单色光。 单色器由入射狭缝、准光镜、色散元件 （棱镜或光栅）、物镜 （聚焦镜或凹面镜）和出射狭缝构成。 一、紫外—可见分光光度计 23 2.单色器 一、紫外—可见分光光度计 色散元件的作用是将光源发射的复色光分解为不同波长的单色光。色散元件有棱镜和光栅两种，常用的是光栅。 24 一、紫外—可见分光光度计 ３.吸收池 吸收池是盛放空白溶液和试样溶液的器皿，玻璃吸收池只能用于可见光区，石英吸收池适用于紫外光区，也可用于可见光区。 两只吸收池的透光率之差应小于 0.3％，否则应进行校正。 25 ４.检测器 检测器是将光信号转变成电信号的光电转换装置，有光电池、光电管、光电倍增管和光二极管阵列检测器四种，常用的是光电管和光电倍增管。 一、紫外—可见分光光度计 26 ５.显示器 光电管输出的电信号很弱，需经放大才能以某种方式将测定结果显示出来。显示器有电表指示、数字显示、荧光屏显示、计算机控制操作和处理信息等。 一、紫外—可见分光光度计 27 一、紫外—可见分光光度计 28 根据光路结构和检测器的不同，紫外-可见分光光度计的分类及光路图如图所示。 一、紫外—可见分光光度计 29 一、紫外—可见分光光度计 30 一、紫外—可见分光光度计 31 二、吸收光谱 吸收光谱也称为吸收曲线，是测定物质对不同波长单色光的吸收程度，以波长