分析化学精品课程建设 第十章吸光光度法教案 Analytical Chemistry 分析化学CA警 安庆师范学院 素育地 化学化工学院 主讲教师:开小明教授 2005/1/2 世
1 分析化学精品课程建设 第十章 吸光光度法 教案 • Analytical Chemistry • 分析化学 CAI • 安庆师范学院 化学化工学院 • 主讲教师：开小明教授
主要参考书 北京大学:定量分析简明教程(第二版) 武汉大学:分析化学(第二、三、四版) 李龙泉,林长山,朱玉瑞,吕敬慈,江万权.定量分 析化学 R. Kellneret al ,(FECS) Analytical chemistry(中译本:分析化学,北 京大学出版社,2001) JA.Dean:(世界图书出版社) Analytical Chemistry Handbook(中译本:分 析化学手册) D. Harvey:MCGraw Hill) Modern Analytical Chemistry 净一
2 主要参考书 • 北京大学：定量分析简明教程（第二版） • 武汉大学：分析化学（第二、三、四版） • 李龙泉，林长山，朱玉瑞，吕敬慈，江万权．定量分 析化学 • R. Kellner et al., (FECS) Analytical Chemistry （中译本：分析化学，北 京大学出版社，2001） • J. A. Dean: （世界图书出版社） Analytical Chemistry Handbook (中译本：分 析化学手册） • D. Harvey: (McGraw Hill ) Modern Analytical Chemistry
,经典定量分析法回顾分 1.前面我们学习了什么? 4种容量分析和重量分析 ·2要点:定量分析需要满足一定的条件,不是写了 个方程式,就可以做定量分析,容量分析和重量分析 都有丰富的内容,如重量分析晶核的形成、晶核成长 为晶体的过程,要想得到纯净的沉淀需要控制实验条 件,减少共沉淀 3掌据好这些基础知识无论是从事中学教学,还是进 业中可少走弯路。 ·4.注意问题:上述是经典分析,理论成熟,完善,再 发展不容易,特别是年轻人难以有所作为
3 经典定量分析法回顾 • 1.前面我们学习了什么? 4种容量分析和重量分析 • 2.要点：定量分析需要满足一定的条件，不是写了一 个方程式，就可以做定量分析，容量分析和重量分析 都有丰富的内容，如重量分析晶核的形成、晶核成长 为晶体的过程，要想得到纯净的沉淀需要控制实验条 件，减少共沉淀。 • 3.掌握好这些基础知识无论是从事中学教学，还是进 一步从事科学研究工作都是非常重要的，在今后的事 业中可少走弯路。 • 4.注意问题：上述是经典分析，理论成熟，完善，再 发展不容易，特别是年轻人难以有所作为
第十章吸光光度法 吸光光度法( Absorption photometry)是一种 基于物质对光的选择性吸收而建立起来的一种分析方 法。包括可见吸光光度法、紫外可见吸光光度法和红 外光谱法等,也叫分光光度法 spectrophotometry)、 比色法。吸光光度法同滴定分析法、重量分析法相比, 有以下一些特点: (-)灵敏度高吸光光度法测定物质的浓度下限 (最低浓度)一般可达1-10-3%的微量组分。如果对被测 组分事先加以富集灵敏度还可提高12个数量级。0 敦世
4 •第十章 吸光光度法 • 吸光光度法（Absorption photometry）是一种 基于物质对光的选择性吸收而建立起来的一种分析方 法。包括可见吸光光度法、紫外-可见吸光光度法和红 外光谱法等，也叫分光光度法(spectrophotometry)、 比色法。 吸光光度法同滴定分析法、重量分析法相比， 有以下一些特点： • (一)灵敏度高 吸光光度法测定物质的浓度下限 (最低浓度)一般可达1-10-3%的微量组分。如果对被测 组分事先加以富集，灵敏度还可以提高1-2个数量级
(二)准确度较高一般吸光光度法的相对 误差为1-5%,其准确度虽不如滴定分析法及重量 法,但对微量成分来说,还是比较满意的,因为 在这种情况下,滴定分析法和重量法也不够准确 了,甚至无法进行测定。 (三)操作简便,测定速度快(批量样品测定) 四应用广泛几乎所有的无机离子和有机 化合物都可直接或间接地用吸光光度法进行测定。 基于上述特点,吸光光度法被称作现代分析 化学的“常规武器”。 旅世范
5 • (二)准确度较高 一般吸光光度法的相对 误差为1-5%，其准确度虽不如滴定分析法及重量 法，但对微量成分来说，还是比较满意的，因为 在这种情况下，滴定分析法和重量法也不够准确 了，甚至无法进行测定。 • (三)操作简便，测定速度快(批量样品测定) • (四)应用广泛 几乎所有的无机离子和有机 化合物都可直接或间接地用吸光光度法进行测定。 • 基于上述特点，吸光光度法被称作现代分析 化学的“常规武器”
第一节物质对光的选择性吸收 光的基本性质部 光是一种电磁波,具有波粒二象性。其波长 A、频率v与速度c之间的关系为: E=hv=hc/入 h为普朗克常数,其值为663×1034J·S。普朗 克方程表示了光的波动性和粒子性之间的关系 显然,不同波长的光具有不同的能量,波长 愈短,能量愈高;波长愈长,能量愈低。 通常意义的单色光是指其波长处于某一范围 的光,而复合光则由不同单色光组成,如阳光和 自炽灯泡发出的光均为复合光
6 一、光的基本性质 • 光是一种电磁波，具有波粒二象性。 其波长 λ 、频率ν与速度c之间的关系为： E=ħν = ħc/λ ħ为普朗克常数，其值为6.63×10-34J·s。普朗 克方程表示了光的波动性和粒子性之间的关系。 显然，不同波长的光具有不同的能量，波长 愈短，能量愈高；波长愈长，能量愈低。 通常意义的单色光是指其波长处于某一范围 的光，而复合光则由不同单色光组成，如阳光和 白炽灯泡发出的光均为复合光。 第一节 物质对光的选择性吸收
电磁辐射(电磁波)按其波长可分为不同区域 γ射线5-140pm X射线103-10nm ·光学区10m-1000m0 其中:远紫外区10-200nm 近紫外区200~380nm 可见区380-780mm 中红外区25-50pm 远红外区50-1000μm 微波01mm~1m 多·无线电波>1m 救世范勤学葛行
7 电磁辐射(电磁波)按其波长可分为不同区域： g射线5~140pm • X射线 10-3~10nm • 光学区10 nm~1000mm • 其中：远紫外区10~200nm • 近紫外区200~380 nm • 可见区380~780 nm • 近红外区0.78~2.5mm • 中红外区2.5~50mm • 远红外区50~1000mm • 微波 0.1mm~1m • 无线电波＞1m
电磁波谱的波长范围很宽,其中范围较窄 的一段可见光谱区在分析化学中获得了最为广泛 的应用,本章以此讨论的对象。所谓可见光是指 人的眼睛所能感觉到的波长范围为400~750nm 的电磁波。当一束阳光(即白光)通过棱镜后就色第 散成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色的光 它们具有不同的波长范围,如图10—1所示。反 之,这些不同颜色的光依照强度按一定的比例混 合后,便又形成白光。进一步的研究表明,只需 可形成白光,它们称为互补色光,图10-1中处 于直线关系的两种光即为互补色光。(三基色是 红、绿、蓝)阳光、白炽灯光等白光便是由一对9 ,对互补色光依强度按一定比例混合而成的 Goto ,8
8 电磁波谱的波长范围很宽，其中范围较窄 的一段可见光谱区在分析化学中获得了最为广泛 的应用，本章以此讨论的对象。所谓可见光是指 人的眼睛所能感觉到的波长范围为400~ 750nm 的电磁波。当一束阳光(即白光)通过棱镜后就色 散成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色的光， 它们具有不同的波长范围，如图10—1所示。反 之，这些不同颜色的光依照强度按一定的比例混 合后，便又形成白光。进一步的研究表明，只需 将两种适当颜色的光依强度按一定的比例混合就 可形成白光，它们称为互补色光，图10—1中处 于直线关系的两种光即为互补色光。(三基色是 红、绿、蓝 )阳光、白炽灯光等白光便是由一对 对互补色光依强度按一定比例混合而成的。 Goto ９
》光的互补色示意图 绿 500~580 青 490~500 580~600 橙 青蓝 2600~650元—480~490 红 蓝 650~750 450~480 紫 400~450 图10-1光的互补色示意图(/rm) return
9 光的互补色示意图 return
二、物质对光的选择性吸收 (一)物质对光产生选择性吸收和原因 物质的分子内部具有一系列不连续的特征能级, 包括电子能级、振动能级和转动能级,cHP Molecular Energy Levels. htm这些能级都是量子 化的,这些能级又可分为基态和能量较高的若干个 激发态。双原子分子的三种能级跃迁示意图jpg在 般情况下,物质的分子都处于能量最低、最稳定 的状态一基态。当用光照射某物质后,如果光具 有的能量恰与物质分子的某一能级差相等时,这 波长的光即可被分子吸收,从而使其产生能级跃迁 而进入较高的能态一激发态。也就是说,并不是 任一波长的光都可以被某一物质所吸收。由于不同 物质的分子其组成和结构不同,它们所具有的特征 能级也不同,故能级差不同,而各物质只能吸收与 它们分子内部能级差相当的光辐射,所以不同物质 对不同波长光的吸收具有选择性
10 (一) 物质对光产生选择性吸收和原因 • 物质的分子内部具有一系列不连续的特征能级， 包括电子能级、振动能级和转动能级，CHP - Molecular Energy Levels.htm这些能级都是量子 化的，这些能级又可分为基态和能量较高的若干个 激发态。双原子分子的三种能级跃迁示意图.jpg在 一般情况下，物质的分子都处于能量最低、最稳定 的状态——基态。当用光照射某物质后，如果光具 有的能量恰与物质分子的某一能级差相等时，这一 波长的光即可被分子吸收，从而使其产生能级跃迁 而进入较高的能态——激发态。也就是说，并不是 任一波长的光都可以被某一物质所吸收。由于不同 物质的分子其组成和结构不同，它们所具有的特征 能级也不同，故能级差不同，而各物质只能吸收与 它们分子内部能级差相当的光辐射，所以不同物质 对不同波长光的吸收具有选择性。 二、物质对光的选择性吸收