第七章吸光光度法 吸光光度法:基于物质对光的选择性吸收而建立 的分析方法,包括比色法和分光光度法。 分光光度法的优点:灵敏、准确、快速、选择性 好、适于微量组分的测定。 §7-1吸光光度法的基本原理 物质对光的选择性吸收 光是一种电磁波,根据波长或频率大小分为X 射线、紫外、可见、红外、微波和无线电波。 e=hy=h n
§7-1 吸光光度法的基本原理 一、物质对光的选择性吸收 光是一种电磁波，根据波长或频率大小分为X 射线、紫外、可见、红外、微波和无线电波。 第七章 吸光光度法 吸光光度法: 基于物质对光的选择性吸收而建立 的分析方法, 包括比色法和分光光度法。 分光光度法的优点: 灵敏、准确、快速、选择性 好、适于微量组分的测定。 nλ c E = hν = h
10-2 nm 10 nm 102 nm 104nm 0.1 cm 10 cm 103 cm 105cm X-射线紫外 见红外 微波 无线电波 紫外:200-400m 可见:400-750nm 红外:0.75-50um 单色光:单一波长的光。 复合光:由不同波长的光组成的 光 互补色光白光是由两种适当颜色的光按一 定强度、比例混合而成的,这二种颜色的光称 为互补色光,如黄色与兰色,黄绿色与紫色
紫外： 200-400nm 可见： 400-750nm 红外： 0.75-50µm 10 -2 nm 10 0 nm 102 nm 10 4 nm 0.1 cm 10 cm 10 3 cm 10 5 cm X-射线 紫外 可见 红外 微波 无线电波 单 色 光： 单一波长的光。 复 合 光： 由不同波长的光组成的 光。 互补色光 白光是由两种适当颜色的光按一 定强度、比例混合而成的，这二种颜色的光称 为互补色光，如黄色与兰色，黄绿色与紫色
不同颜色的可见光波长及其互补光 颜色 λ/mm 互补色光 紫蓝 400-500 黄绿 450-480 绿蓝 80-490 蓝绿 490500 500560 绿黄橙红 560580 黄橙红紫蓝 580-610 610650 绿蓝 650-760 蓝绿
不同颜色的可见光波长及其互补光 颜色 λ/nm 互补色光 紫 400—500 黄绿 蓝 450—480 黄 绿蓝 480—490 橙 蓝绿 490—500 红 绿 500—560 红紫 黄绿 560—580 紫 黄 580—610 蓝 橙 610—650 绿蓝 红 650—760 蓝绿
黄绿 溶液呈现它所吸收 光的互补色光的颜 出于不同物质微粒具 450 550 600 A/n 有不同的量子能级,其 图72不同浓度KMnO4溶液的吸收曲线 能量差也不同,因此物 质对光的吸收具有选择 最大 与C无关 性。 2、A∞C(一定c范围内) 吸收光谱曲线: 以波长为横坐标,吸光度为纵坐标得到的一条曲 线。它反映某溶液对不同波长单色光的吸收程度。 在最大吸收波长处测定吸光度,则灵敏度最高
黄绿 溶液呈现它所吸收 光的互补色光的颜 色。 吸收光谱曲线： 以波长为横坐标，吸光度为纵坐标得到的一条曲 线。它反映某溶液对不同波长单色光的吸收程度。 在最大吸收波长处测定吸光度，则灵敏度最高。 1、λ最大与c无关 2、A ∝ c (一定c范围内) 由于不同物质微粒具 有不同的量子能级，其 能量差也不同，因此物 质对光的吸收具有选择 性
分子能级示意图
r2 r 4 r2 r 4 r2 r 4 r2 r 4 r2 r 4 r2 r 4 r2 r 4 r2 r 4 S2 S1 S0 v 3 v 2 v 1 v'2 v'1 v''1 分子能级示意图
二、吸收的基本定律 1、朗伯一比尔定律 32烛光 16 分级消光现象 1760年, Lambert用实验指出,当光通过透明介 质时,光的减弱程度与光通过介质的光程成正 比 1850年,Ber研究证明了,光的吸收程度与透明 介质中光所遇到的吸光质点的数目成正比,在溶 液中即可与吸光质点的浓度成正比。 A=Kbc
二、吸收的基本定律 1、朗伯 —比尔定律 A=Kbc 1760年，Lambert用实验指出，当光通过透明介 质时，光的减弱程度与光通过介质的光程成正 比。 1850年，Beer研究证明了，光的吸收程度与透明 介质中光所遇到的吸光质点的数目成正比，在溶 液中即可与吸光质点的浓度成正比。 分级消光现象 16 8 32烛光
透光率T 吸光度A=1g=1g=-gT 设薄层厚度db,面积S,照到薄层上的光强 l,通过薄层后光减弱了d6 dy=S×db 吸光质点数dn=k×cdv=kxs×cxdb dboc lb dboc di -dlek xl x dn=K xIxk xcxSxdb=k.c db
b I I0 db 设薄层厚度db，面积S ，照到薄层上的光强 Ib，通过薄层后光减弱了 dIb。 dv = S × db 吸光质点数 dn=k'×c dv=k' × S × c × db dIb∝ Ib dIb∝ dn -dIb=k''×Ib× dn =K'' × Ib× k' × c × S × db = k''' Ib c db o I I T = T I T I A o lg 1 = lg = lg = − 透光率 吸光度
dIbe K lcdb=Kbc -In-=Kbc A=Kbc Kbo 2、光度分析的灵敏度 (1)摩尔吸光系数 A=Kbc b: Cm, C: mol /L A=bcc:摩尔吸光系数,只与波长有关, 单位:L/ cm mol。 物理意义:一定下,b=1cm,c1 m/L时的吸光度。 实际工作中,不能用c1mo1L的溶液测吸光度。在 b=1cm时,做工作曲线,斜率为E 一般8:105已很灵敏
∫ ∫ − = = I b I b b K c b K bc I I 0 "' d "' d ο Kbc I I K bc I I o o − = − = lg ln ''' A=Kbc 2、光度分析的灵敏度 A=Kbc b：cm, c：mol/L A=εbc ε：摩尔吸光系数，只与波长有关, 单位：L/cm·mol。 物理意义：一定λ下，b=1cm，c=1 mol/L 时的吸光度。 (1) 摩尔吸光系数 实际工作中，不能用c=1mol/L的溶液测吸光度。在 b=1cm时，做工作曲线，斜率为ε。 一般 ε：105 已很灵敏
(2)桑德尔灵敏度指数:S(μg/(cm2) 在Am时40.001下,单位截面积光程内所 能检出吸光物质的最低含量。 S与8关系 0.001 A=0.001=bc C S=b(cm)×c( mol/dm3)xMg/mo)×10°ug/g 0.001×M×10 M p g/CI
(2) 桑德尔灵敏度指数：S （µg/cm2） 在λmax时 A=0.001下，单位截面积光程内所 能检出吸光物质的最低含量。 S与 ε 关系 A= 0.001=ε bc S = b(cm)×c(mol/dm3) ×M(g/mol) ×106μg/g ε 0.001 bc = ε ε M M = × × = 3 0.001 10 (μg/cm2)
Fe2与邻二氮菲生成红色络合物,其E为11×10,Fe与 磺基水杨酸络合物,其ε5.8×10,则前者的灵敏度高。 双硫腙与Pb的cn2为8×104则 207 0.0030gug/cm2 双硫腙与Cu的n为452×104则 63.5 004ygm2灵敏度高 3.吸光度的加和性 共存的两种吸光物质对同一波长的光的吸光度值分 别为A1、A2,则总吸光度为 A=A1 +A2 =GbC+ abc
双硫腙与Pb的εPb为6.8×104 则 S= µg/cm2 双硫腙与Cu 的εCu为4.52×104 则 S= µg/cm2 灵敏度高 0.0030 207 = ε 0.0014 63.5 = ε Fe2+与邻二氮菲生成红色络合物，其ε为1.1×104, Fe2+与 磺基水杨酸络合物，其ε为5.8×103，则前者的灵敏度高。 3．吸光度的加和性 共存的两种吸光物质对同一波长的光的吸光度值分 别为A1、A2，则总吸光度为； A=A1+A2= ε 1bc1 + ε 2bc2