第8章紫外可见分光光度法.ppt

分析化学第8章 紫外-可见风光光度法第一节第一节 分光光度法基本原理分光光度法基本原理第二节第二节 紫外紫外-可见分光光度计可见分光光度计第三节第三节 分析条件的选择分析条件的选择第8章 紫外-可见分光光度法分析化学第8章 紫外-可见风光光度法第一节第一节 紫外紫外-可见分光光度法基本原理可见分光光度法基本原理一、光的基本性质一、光的基本性质分析化学第8章 紫外-可见风光光度法治疗肿瘤的治疗肿瘤的刀刀分析化学第8章 紫外-可见风光光度法切尔诺贝利事故后核辐射导致人畸形切尔诺贝利事故后核辐射导致人畸形 分析化学第8章 紫外-可见风光光度法分析化学第8章 紫外-可见风光光度法X X射线计算机断层扫描装置射线计算机断层扫描装置(CT)(CT)、分析化学第8章 紫外-可见风光光度法无线数据网，各种移动通讯以及无线电广播等无线数据网，各种移动通讯以及无线电广播等分析化学第8章 紫外-可见风光光度法散射：蔚蓝色的天空和早晚偏红色的太阳散射：蔚蓝色的天空和早晚偏红色的太阳分析化学第8章 紫外-可见风光光度法19841984年年9 9月北京天安门广场激光表演调试时的照片月北京天安门广场激光表演调试时的照片 分析化学第8章 紫外-可见风光光度法光的折射光的折射光的反射光的反射分析化学第8章 紫外-可见风光光度法*S衍射屏衍射屏观察屏观察屏a 衍射屏衍射屏观察屏观察屏L LS孔的衍射孔的衍射缝的衍射缝的衍射分析化学第8章 紫外-可见风光光度法 光分析法光分析法光谱分析法光谱分析法非光谱分析法非光谱分析法原子光谱分析法原子光谱分析法分子光谱分析法分子光谱分析法原原子子吸吸收收光光谱谱原原子子发发射射光光谱谱原原子子荧荧光光光光谱谱X X射射线线荧荧光光光光谱谱折折射射法法偏偏振振法法光光散散射射法法干干涉涉法法旋旋光光法法紫紫外外可可见见光光谱谱法法红红外外光光谱谱法法分分子子荧荧光光光光谱谱法法分分子子磷磷光光光光谱谱法法核核磁磁共共振振波波谱谱法法分析化学第8章 紫外-可见风光光度法分析化学第8章 紫外-可见风光光度法单色光：单色光：具有单一波长的光。激光接近于单色光复合光：复合光：具有多种波长的光。如日光、白炽灯光可见光：可见光：肉眼能够感觉到的光互补色光互补色光:把适当颜色的两种单色光按一定的强度 比例混合，也可以成为白光。这两种单色光就叫做互补色光。分析化学第8章 紫外-可见风光光度法分析化学第8章 紫外-可见风光光度法二、物质对光的选择性吸收二、物质对光的选择性吸收1、溶液颜色是物质对光选择性吸收的结果 分析化学第8章 紫外-可见风光光度法/nm颜色 互补光400-450紫 黄绿450-480蓝黄480-490绿蓝橙490-500蓝绿红500-560绿红紫560-580黄绿紫580-610黄蓝610-650橙绿蓝650-760红蓝绿物质颜色与吸收光颜色的互补关系物质颜色与吸收光颜色的互补关系分析化学第8章 紫外-可见风光光度法2 2、溶液的吸收光谱曲线、溶液的吸收光谱曲线分析化学第8章 紫外-可见风光光度法分析化学第8章 紫外-可见风光光度法三、朗伯朗伯-比尔定律比尔定律 1 1、地位：、地位：物质对光的吸收定量依据定量依据为朗伯-比尔定律。朗伯-比尔定律是光吸收的基本定律基本定律，也是分光光度法的依据和基础。2 2、主要内容、主要内容分析化学第8章 紫外-可见风光光度法朗伯定律分析化学第8章 紫外-可见风光光度法比尔定律比尔定律分析化学第8章 紫外-可见风光光度法吸光系数吸光系数浓度单位为浓度单位为g/L以以a表示，单位表示，单位为为Lg-1cm-1摩尔吸光系数摩尔吸光系数浓度单位为浓度单位为mol/L以以表示表示,单位为单位为Lmol-1cm-1比例系数比例系数分析化学第8章 紫外-可见风光光度法吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数max越大表明该物质的吸光能力越强，用光度法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测定该物质的灵敏度越高摩尔吸光系数讨论摩尔吸光系数讨论在溶剂和波长等条件一定时在溶剂和波长等条件一定时,仅与吸收物质本身仅与吸收物质本身的性质有关，与的性质有关，与b和和c无关；无关；分析化学第8章 紫外-可见风光光度法3、偏离朗伯、偏离朗伯-比尔定律比尔定律正偏离：实际吸光度理论值负偏离：实际吸光度理论值分析化学第8章 紫外-可见风光光度法实际吸光值实际吸光值理论吸光值理论吸光值？正偏离正偏离是是否否负偏离负偏离分析化学第8章 紫外-可见风光光度法解离等化学因素解离等化学因素偏离偏离原因原因 非单色光非单色光非均相体系非均相体系浓度的限制浓度的限制选择较好单色器选择较好单色器入射波长在最大吸收波长处入射波长在最大吸收波长处避免产生胶体或浑浊等避免产生胶体或浑浊等稀溶液稀溶液(c10-2mol/L)分析化学第8章 紫外-可见风光光度法分析化学第8章 紫外-可见风光光度法第二节第二节 紫外紫外-可见分光光度计可见分光光度计一、仪器的基本构造光源光源单色器单色器样品室样品室检测器检测器显示器显示器紫外-可见分光光度计结构示意图分析化学第8章 紫外-可见风光光度法 分析化学第8章 紫外-可见风光光度法1 1、光源、光源紫外区：氢、氘灯。发射185400nm的连续光谱。器件器件可见光区：钨灯作为光源，其辐射波长范围在3202500 nm。分析化学第8章 紫外-可见风光光度法紫外光源紫外光源-氘灯氘灯(185-375 nm)可见光源可见光源-钨灯钨灯(320-1000nm)分析化学第8章 紫外-可见风光光度法2 2、单色器、单色器作用：作用：将光源发射的复合光分解成单色光组成：组成：分析化学第8章 紫外-可见风光光度法3 3、吸收池、吸收池使用注意事项：（1）使用前后要彻底清洗。（2）严禁用手指、硬纸和布触摸透光面（3）严禁加热烘烤。（4）样品溶液的量以池体积的4/5为宜，使用挥发性溶液应加盖。（5）含有腐蚀玻璃的物质的溶液时，不得长时盛放。分析化学第8章 紫外-可见风光光度法可拆卸圆形测量池可拆卸圆形测量池两面透光两面透光圆形测量池圆形测量池两面透光两面透光1cm 长方形测量池长方形测量池两面透光两面透光气体测量池气体测量池两面透光两面透光微量测量池微量测量池两面透光两面透光流动测量池流动测量池两面透光两面透光吸收池的形状吸收池的形状分析化学第8章 紫外-可见风光光度法4 4、检测器、检测器作用：利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信号，种类：硒光电池、光电二极管、光电倍增管、硅二极管阵列检测器 5.5.结果显示记录系统结果显示记录系统检流计、数字显示、微机进行仪器自动控制和结果处理分析化学第8章 紫外-可见风光光度法二、仪器的类型及特点二、仪器的类型及特点优缺点：结构简单、价格便宜，但操作麻烦，误差大应用：应用于定量分析，一般不能作全波段光谱扫描1.单波长单光束分光光度计原理原理：单波长单光束分光光度计测量示意图光源单色器样品池检测器分析化学第8章 紫外-可见风光光度法分析化学第8章 紫外-可见风光光度法原理：原理：优点：优点：操作简单，消除了因光源强度变化而带来的误差2 2、单波长双光束分光光度计、单波长双光束分光光度计光源单色器斩光器参比池样品池检测器单波长双光束分光光度计测量示意图动画分析化学第8章 紫外-可见风光光度法分析化学第8章 紫外-可见风光光度法3 3、双波长分光光度计、双波长分光光度计光源样品池斩光器单色器单色器检测器双波长分光光度计测量示意图12优点：优点：仪器操作简单，精确度高，不仅能测定高浓度、多组分混合物，并且能测定浑浊试样。原理：原理：动画分析化学第8章 紫外-可见风光光度法分析化学第8章 紫外-可见风光光度法143仪器检验仪器检验指示波长准确度的检验指示波长准确度的检验透射比正确度的检验透射比正确度的检验稳定度的检验稳定度的检验2吸收池配套性的检验吸收池配套性的检验分析化学第8章 紫外-可见风光光度法第三节 分析条件的选择及定量分析一、显色条件的选择一、显色条件的选择1、基本概念分析化学第8章 紫外-可见风光光度法2、显色反应要求好恒稳无易高选择性好选择性好灵敏度高灵敏度高显色条件易控制显色条件易控制显色剂无吸收显色剂无吸收生成化合物组成恒定生成化合物组成恒定化学性质稳定化学性质稳定分析化学第8章 紫外-可见风光光度法实验确定适宜酸度，绘实验确定适宜酸度，绘pH-ApH-A线线T-AT-A曲线的平坦处曲线的平坦处点击添加文本 点击添加文本pHpH显色剂用量显色剂用量显色温度显色温度显色时间显色时间多为室温，视情况而定多为室温，视情况而定3 3、显色条件的选择、显色条件的选择分析化学第8章 紫外-可见风光光度法无机显色剂有机显色剂硫氰酸盐硫氰酸盐钼钼 酸酸 铵铵氨氨 水水过氧化氢过氧化氢氨基水杨酸氨基水杨酸邻邻 菲菲 啰啰 啉啉结结 晶晶 紫紫孔孔 雀雀 绿绿4、显色剂的种类、显色剂的种类分析化学第8章 紫外-可见风光光度法参比溶液选择 入射光波长的选择：一般应该选择max吸光度范围的选择：0.2-0.8二、测量条件的选择二、测量条件的选择分析化学第8章 紫外-可见风光光度法紫外吸收光谱有关术语（补充）（1 1）生色团）生色团 分子中能吸收紫外或可见光的结构单元 生色团为不饱和基团：C=C、N=O、C=O、C=S等（2 2）助色团）助色团 本身没有生色功能，但当它们与生色团相连时，使生色团吸收峰向长波位移动并增加其强度的官能团。分析化学第8章 紫外-可见风光光度法3 3、红移和蓝移、红移和蓝移分析化学第8章 紫外-可见风光光度法三、紫外-可见分光光度法应用（一）定性鉴定（一）定性鉴定 1、化合物的鉴定（采用吸收光谱对照法）2、化合物纯度鉴定 3、有机化合物机构分析分析化学第8章 紫外-可见风光光度法200250300350400450500550600650700750800050100150200Anm200300400500600700800900050100150200 （二）定量测定1、单组份化合物的分析（标准曲线法）分析化学第8章 紫外-可见风光光度法2 2、混合物中多组分的测定、混合物中多组分的测定分析化学第8章 紫外-可见风光光度法bbaababcbcAAA11111 bbaababcbcAAA22222 4 0 05 0 06 0 07 0 08 0 005 01 0 01 5 02 0 0 分析化学第8章 紫外-可见风光光度法已知NO2-在355nm处355=23.3 L/(molcm)，302nm处302=9.32 L/(molcm)；NO3-在355nm处355=0 L/(molcm)，302nm处302=7.24 L/(molcm)，现有一含有NO2-和NO3-的试样，用1cm比色皿测得A355=0.730，A302=1.010，试样 中 N O2-和 N O3-的 浓 度 为 多 少？