第6章 吸光光度法（课件）- 《分析化学》同步教学（中山大学版）

第六章 吸光光度法 吸光光度法是分子光谱分析法的一种，又称分光光度法.属于分子吸收光谱分析方法 基于外层电子跃迁，电子光谱 6.1 吸光光度法基本原理 吸收光谱产生的原因 光: 一种电磁波 光谱名称 波长范围 X射线 0.1~10nm 远紫外光 10~200nm 近紫外光 200~400nm 可见光 400~750nm 近红外光 0.75~2.5um 中红外光 2.5~5.0um 远红外光 5.0~1000um 微波 0.1~100cm 无线电波 1～1000m 当光子的能量与分子的 E匹配时，就会吸收光子 I. 跃迁类型 价电子跃迁：σ→σ*, π→π*; n→σ*, n→π* E (h) 顺序: n→π*<π→π*< n→σ*<σ→σ* 电荷迁移跃迁 i. 配体→金属电荷转移 ii. 金属→配体电荷转移 iii.金属→金属电荷转移 有机化合物的生色原理 II.生色团和助色团 生色团：含有π→π*跃迁的不饱和基团 助色团: 含非键电子的杂原子基团。 如-NH2, -OH, -CH3… 与生色团相连时，会使吸收峰红移，吸收强度增强 III. 吸收光谱与分子结构：红移和紫移（蓝移） 共轭体系大小、助色团、空间位阻、 溶剂性质… 一些基本名词和概念 吸收光谱曲线：物质在不同波长下吸收光的 强度大小 最大吸收波长 lmax：光吸收最大处的波长 物质的颜色 吸收光 颜色 波长范围( λ ,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 物质的颜色和其吸收光波长 互补色 朗伯定律：光的吸收与溶液层的厚度成正比 比尔定律：光的吸收与溶液浓度成正比 6.2 朗伯－比尔定律 当一束平行单色光垂直照射到样品溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度及光程（溶液的厚度）成正比关系－－－朗伯比尔定律 －－－光的吸收定律 A＝lg（1/T）=Kbc 其中，K:比例常数，b:溶液厚度，c:溶液浓度 摩尔吸光系数 e A = Kbc A = ebc 单位： (L•mol-1 •cm-1) 吸光物质的吸光能力 灵敏度表示方法 桑德尔(sandell)灵敏度： S 当仪器检测吸光度为0.001时，单位截面积光程内所能检测到的吸光物质的最低含量。 单位：ug/cm2 S=M/e 吸光度的加和性 A1=ebc1 A2=ebc2 A= ebc1+ ebc2 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 6.3 吸光光度法的仪器装置 光源 单色器 样品池 检测器 读出系统 常用光源：钨灯，氙灯 样品池（比色皿） 玻璃比色皿－－可见光区 石英比色皿－－紫外光区 检测器： 光电管，光电倍增管， 光二极管阵列 单色器： 棱镜、光栅   直接检测法 间接检测法 没有颜色的化合物，需要通过适当的反应定量生成有色化合物再测定－－－－ 显色反应   6.4 吸光光度法的建立及条件优化 1. 选择显色反应：配位反应，氧化还原反应，反应物和产物有明 显的颜色差别 （对比度λ大） 2. 选择显色剂：无机显色剂、有机显色剂、多元络合显色剂 3. 优化显色反应条件: 介质及pH值、显色剂用量、显色时间和温度 4. 选择检测波长：“吸收最大，干扰最小”原则 5. 选择合适的浓度：A＝0.2~0.8 6. 选择参比溶液:试样空白、试剂空白、褪色空白 7. 建立标准曲线 测量条件选择 对朗伯－比尔定律的偏移 非单色光引起的偏移 物理化学因素：非均匀介质及化学反应 吸光度测量的误差