无机及分析化学 第九章 紫外分光光度法
《无机及分析化学 第九章 紫外分光光度法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无机及分析化学 第九章 紫外分光光度法（45页珍藏版）》请在文档大全上搜索。
1、1第九章紫外分光光度法Ultraviolet and VisibSpectrophotometry2学学 习习 要要 求求 1.了解物质颜色与光吸收的关系。 2.了解吸光光度法的基本概念和特点，掌握吸收曲线的特点，了解其应用。 3.掌握Lambert-Beer定律的原理和应用，掌握吸光系数a和摩尔吸光系数，了解Lambert-Beer定律的偏离情况。 4.掌握显色反应的特点,显色条件和测量条件的选择。 5.掌握吸光光度法的应用，了解吸光光度法的仪器构造和工作原理。39.1 概述9.2 光吸收的基本定律 9.3 紫外-可见分光光度计 9.4 分光光度法分析条件的选择9.5 紫外-可见分光光度测定
2、的方法 9.6 分光光度法的应用4紫外-可见分光光度法 基于物质对200800nm波长区间光的选择性吸收而建立起来的分析方法称为紫外-可见分光光度法 特点： 灵敏度高 用于10-710-4gmL-1微量组分的测定。 准确度高 相对误差一般在2%5%之间。 操作方便 快速 仪器价格低。 应用广泛 定量分析、定性分析和结构分析； 无机物、有机物分析； 测定配合物的组成、酸碱离解常数。59.1概述 1.电磁波谱 将电磁辐射按其波长顺序排列即为电磁波谱。电磁辐射具有波粒二象性。 波动性： c = (9-1) 粒子性： (9-2) 波长短能量大，波长长能量小。 表9-1 电磁波谱 波谱区名称 波长范围
3、X 射线 10-310nm 远紫外光 10200nm 近紫外光 200400nm 可见光 400760nm 近红外光 0.76205m 中红外光 2.525m 远红外光 25100m 微波 0.1100cm 无线电波 1100mcE=h= hl6 波长在10105 nm内的电磁波称为光。 400760 nm的光能被人眼感觉，称为可见光。 200400 nm的光称为近紫外光。 不同波长的光具有不同的颜色。 单色光单色光 只具有一种波长的光。 复合光复合光 由两种以上波长组成的光。 白光白光是一种复合光，白光经过色 散作用可分解为红、橙、黄、绿、 青、蓝、紫七种颜色的光。每种颜 色光都具有一定的波
4、长范围，均为 复合光。 表9-2 不同波长光的颜色 波长/nm颜色 620760 红色 590620 橙色 560590 黄色 500560 绿色 480500 青色 430480 蓝色 400430 紫色7 2.物质对光的选择性吸收 溶液呈现不同的颜色:由于溶液中的质点（分子或离子）对不同波长的光选择性吸收而产生的。 若溶液选择性地吸收某一部分波长的光，而让其他波长的光透过，则溶液呈现透过光的颜色，即溶液呈现的颜色是它吸收光的互补色。 如:硫酸铜溶液因吸收了白光中的黄色光黄色光而呈现蓝色；高锰酸钾溶液因吸收了白光中的绿色光绿色光而呈现紫色等。 物质不同，对光的选择性吸收不同，不同物质的溶液就
5、呈现不同的颜色。 8表9-3 物质吸收光波长与呈现颜色的关系 l/nm 颜色互补光400450紫黄绿450480蓝黄480490绿蓝橙490500蓝绿红500560绿红紫560580黄绿紫580610黄蓝610650橙绿蓝650760红蓝绿白光白光青蓝青蓝青青绿绿黄黄橙橙红红紫紫蓝蓝9 物质对光选择性吸收的原因物质对光选择性吸收的原因 分子的电子能级跃迁产生了对光的吸收, 分子的电子能级是固定的。当入射光能量与物质分子的电子能级间的能量差E 相等时才会被吸收，即 （9-3) 式中，E为吸光分子两个能级间的能量差；，为所吸收光的波长和频率；h为普朗克常数。 这种分子中电子能级的跃迁所对应的波长范
6、围在紫外-可见光区。紫外-可见光光谱法属于分子光谱。 hch=lDE = E 2-E 1 =10 9.29.2光吸收的基本定律光吸收的基本定律 1.朗伯比尔定律 朗伯和比尔分别研究了光的吸收程度与有色溶液液层厚度及溶液浓度的定量关系。 一束强度为I0的平行单色光通过液层厚度为b的有色溶液时，由于溶液中吸光质点对光的吸收作用，透过溶液后的光强度减弱为I,设有色溶液浓度为c ，则有如下关系： 0lgIkbcI=11 有色溶液若对光无吸收，即It=I0，则 ； 吸收程度越大，It越小， 越大。 表示溶液对光的吸收强度，称吸光度， 用符号A表示。 A=kbc （9-8） 表明当一束单色光通过有色溶液后
7、，溶液的吸光度与有色溶液浓度及液层厚度成正比。 0lgtII0lgtII0Lg0tII12透光率透光率 T T ( transmittance ) ( transmittance )透光率定透光率定义义：0IITt=T 取值为取值为0.0 % 100.0 %全部吸收全部吸收T = 0.0 %全部透射全部透射T = 100.0 %入射光入射光 I0透射光透射光 It吸光度吸光度A A与透光度与透光度T T的关系为的关系为: :01lglglgIATIT= -13 当c 的单位为gL-1、液层厚度b 的单位为cm时，常数k以a 表示，a称为吸光系数，单位为Lg-1cm-1。其物理意义是：浓度为lg
8、L-1，液层厚度为1cm，在一定波长下测得的吸光度。此时式(9-8)变为 A = abc（9-10） 当c的单位为molL-1，液层厚度b的单位为cm时，常数k以来表示，称为摩尔吸光系数，单位为Lmol-1cm-1。表示吸光质点的浓度为1molL-1，液层厚度为1cm时溶液的吸光度。此时式(9-10)变为 A=bc（9-11）14 值越大，表明有色溶液对光的吸收能力越强，溶液颜色越深，用光度法测定该吸光物质时的灵敏度越高。 104显色反应的灵敏度低104 5104属中等灵敏度5104 105属高等灵敏度 105 属超高灵敏度 对于微量组分的分析，一般选较大的显色反应, 以提高测定的灵敏度。通常
