吸光光度法教案ppt课件资料.ppt

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1、1主要参考书主要参考书2经典定量分析法回顾经典定量分析法回顾 1.前面我们学习了什么前面我们学习了什么? 4种容量分析和重量分析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。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

2、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。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发展不容易，特别是年轻人难以有所作为。 3 吸光光度法（吸光光度法（Absorption photometry）是一种）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。包括法。包括可见吸光光度法可见吸光光度法、紫外、紫外-可见吸光光度法和红可见吸光

3、光度法和红外光谱法等，也叫分光光度法外光谱法等，也叫分光光度法(spectrophotometry)、比色法。比色法。 吸光光度法同滴定分析法、重量分析法相比，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：有以下一些特点： (一一)灵敏度高灵敏度高 吸光光度法测定物质的浓度下限吸光光度法测定物质的浓度下限(最低浓度最低浓度)一般可达一般可达1-10-3%的微量组分。如果对被测的微量组分。如果对被测组分事先加以组分事先加以富集，灵敏度还可以提高富集，灵敏度还可以提高1-2个数量级。个数量级。4 (二二)准确度较高准确度较高 一般吸光光度法的相对一般吸光光度法的相对误差为误差为1-5%，

4、其准确度虽不如滴定分析法及重量，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。了，甚至无法进行测定。 (三三)操作简便，测定速度快操作简便，测定速度快(批量样品测定批量样品测定) (四四)应用广泛应用广泛 几乎所有的无机离子和有机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。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基于上述特点，吸光光度法被称作现代分析化学的

5、化学的“常规武器常规武器”。5一、光的基本性质一、光的基本性质 光是一种电磁波，具有波粒二象性。光是一种电磁波，具有波粒二象性。 其波长其波长 、频率、频率与速度与速度c之间的关系为：之间的关系为：E= = c/为普朗克常数，其值为为普朗克常数，其值为6.6310-34Js。普朗克。普朗克方程表示了光的波动性和粒子性之间的关系。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。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通常意义的单色光是指其波长处于某一范围的

6、光，而复合光则由不同单色光组成，如阳光和的光，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。白炽灯泡发出的光均为复合光。第一节第一节 物质对光的选择性吸收物质对光的选择性吸收6电磁辐射(电磁波)按其波长可分为不同区域： g g射线射线5140pm X射线射线 10-310nm 光学区光学区10 nm1000m mm 其中：远紫外区其中：远紫外区10200nm 近紫外区近紫外区200380 nm 可见区可见区380780 nm 近红外区近红外区0.782.5m mm 中红外区中红外区2.550m mm 远红外区远红外区501000m mm 微波微波 0.1mm1m 无线电波无线

7、电波1m 7 电磁波谱的波长范围很宽，其中范围较窄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。当一束阳光的电磁波。当一束阳光(即白光即白光)通过棱镜后就色通过棱镜后就色散成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色的光，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，它们具有不同的波长范围，如图如图101所示所示。反。反之，这些不同颜色的光依

8、照强度按一定的比例混之，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，图可形成白光，它们称为互补色光，图101中处中处于直线关系的两种光即为互补色光。于直线关系的两种光即为互补色光。(三基色是三基色是红、绿、蓝红、绿、蓝 )阳光、白炽灯光等白光便是由一对阳光、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。对互补色光依强度按一定比例混合而成的。 Goto 8光的互补色示意图光的互补色示意图re

9、turn9(一一) 物质对光产生选择性吸收和原因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，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，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化的，这些能级又可分为基态和能量较高的若干个激发态。激发态。双原子分子的三种能级跃迁示意图双原子分子的三种能级跃迁示意图.jpg在在一般情况下，物质的分子都处于能量最低、最稳定一般情况下，物质的分子都处于能量最低、最稳定的状态的

10、状态基态基态。当用光照射某物质后，如果光具。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而进入较高的能态激发态激发态。也就是说，并不是。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能级也不同，故能级差不同，而各物质只能吸收与它们分子

11、内部能级差相当的光辐射，所以不同物质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。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二、物质对光的选择性吸收10（二）（二） 物质的颜色与吸收光的关系物质的颜色与吸收光的关系 从光本身来说，有些波长的光线，作用于从光本身来说，有些波长的光线，作用于眼睛引起了颜色的感觉，我们把人眼所能看见眼睛引起了颜色的感觉，我们把人眼所能看见有颜色的光叫做可见光，其波长范围大约在有颜色的光叫做可见光，其波长范围大约在400-750 nm之间。实验证明：白光之间。实验证明：白光(日光、白炽日光、白炽电灯光、日光灯光等电灯光、日光灯

12、光等)是由各种不同颜色的光按是由各种不同颜色的光按一定的强度比例混合而成的。如果让一束白光一定的强度比例混合而成的。如果让一束白光通过三棱镜，就分解为红、橙、黄、绿、青、通过三棱镜，就分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫蓝、紫七种颜色的光七种颜色的光，这种现象称为光的色散。，这种现象称为光的色散。每种颜色的光具有一定的波长范围。我们把白每种颜色的光具有一定的波长范围。我们把白光叫做复合光；把只具有一种颜色的光，叫做光叫做复合光；把只具有一种颜色的光，叫做单色光。单色光。分析化学上所指的单色光是波长范围分析化学上所指的单色光是波长范围很窄的光很窄的光。Goto 1211物质颜色与吸收光颜色的关系物质

13、颜色与吸收光颜色的关系return12 光的互补色现象在日常生活中常遇到。如黄绿光的互补色现象在日常生活中常遇到。如黄绿光和紫光互补，红光和蓝绿光互补，等等。光和紫光互补，红光和蓝绿光互补，等等。(提示提示:日常生活中光吸收互补性，如：植物日常生活中光吸收互补性，如：植物叶叶、花花，塑料塑料薄膜薄膜) 对固体物质来说，当白光照射到物质上时，物对固体物质来说，当白光照射到物质上时，物质对于不同波长的光吸收、透过、反射、折射的程质对于不同波长的光吸收、透过、反射、折射的程度不同而使物质呈现出不同的颜色。如果物质对各度不同而使物质呈现出不同的颜色。如果物质对各种波长的光完全吸收，则呈现黑色；如果完全

14、反射，种波长的光完全吸收，则呈现黑色；如果完全反射，则呈现白色；如果对各种波长的光吸收程度差不多，则呈现白色；如果对各种波长的光吸收程度差不多，则呈现灰色；如果物质选择性地吸收某些波长的光，则呈现灰色；如果物质选择性地吸收某些波长的光，那么，这种物质的颜色就由它所反射或透过光的颜那么，这种物质的颜色就由它所反射或透过光的颜色来决定。色来决定。 13 对溶液来说，溶液呈现不同的颜色，是由于溶液对溶液来说，溶液呈现不同的颜色，是由于溶液中的质点中的质点(分子或离子分子或离子)选择性的吸收某种颜色的光所选择性的吸收某种颜色的光所引起的。如果各种颜色的光透过程度相同，这种物质引起的。如果各种颜色的光透

15、过程度相同，这种物质就是无色透明的。如果只让一部分波长的光透过，其就是无色透明的。如果只让一部分波长的光透过，其它波长的光被吸收，则溶液就呈现出透过光的颜色，它波长的光被吸收，则溶液就呈现出透过光的颜色，也就是溶液呈现的是与它吸收的光成互补色的颜色。也就是溶液呈现的是与它吸收的光成互补色的颜色。例如硫酸铜溶液因吸收了白光中的黄色光而呈蓝色；例如硫酸铜溶液因吸收了白光中的黄色光而呈蓝色；高锰酸钾溶液因吸收了白光中的绿色光而呈现紫色。高锰酸钾溶液因吸收了白光中的绿色光而呈现紫色。其实，任何一种溶液对不同波长的光的吸收程度是其实，任何一种溶液对不同波长的光的吸收程度是不相等的。如果将某种波长的单色光

16、依次通过一定浓不相等的。如果将某种波长的单色光依次通过一定浓度的某一溶液，测量该溶液对各种单色光的吸收程度，度的某一溶液，测量该溶液对各种单色光的吸收程度，以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标可以得到一条曲以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标可以得到一条曲线，叫做吸收光谱曲线或光吸收曲线。它清楚地描述线，叫做吸收光谱曲线或光吸收曲线。它清楚地描述了溶液对不同波长的光的吸收情况。了溶液对不同波长的光的吸收情况。14 以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，即可以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，即可得到一条吸光度随波长变化的曲线，称之为吸收曲得到一条吸光度随波长变化的曲线，称之为吸收曲线或吸收光谱。图线或吸

17、收光谱。图102是四个不同浓度的是四个不同浓度的KMnO4溶液的光吸收曲线。从图溶液的光吸收曲线。从图102可以看出，在可见可以看出，在可见光范围内，光范围内，KMnO4溶液对波长溶液对波长525nm附近的绿色附近的绿色光有最大吸收，而对紫色和红色光则吸收很少。光光有最大吸收，而对紫色和红色光则吸收很少。光吸收程度最大处的波长，称为最大吸收波长，常用吸收程度最大处的波长，称为最大吸收波长，常用l l最大最大或或l lmax表示，任何可见光区内、溶液的颜色主表示，任何可见光区内、溶液的颜色主要是由这个数值决定的。在正常情况下，选用不同要是由这个数值决定的。在正常情况下，选用不同浓度的某种溶液，最

18、大吸收波长也是固定不变的，浓度的某种溶液，最大吸收波长也是固定不变的，说明光的吸收与溶液中物质的结构有关。说明光的吸收与溶液中物质的结构有关。 Goto 1715Absorption spectrum图图10-2 KMnO4溶溶液的吸收曲线液的吸收曲线(cKMnO4: abcd) return16一、朗伯一、朗伯-比耳定律比耳定律（一）朗伯（一）朗伯-比耳定律的推导比耳定律的推导 朗伯朗伯(Lambert)和比耳和比耳(beer)分别于分别于1760年和年和1852年研究了光的吸收与有色溶液吸收层的厚度及溶年研究了光的吸收与有色溶液吸收层的厚度及溶液浓度的定量关系，奠定了分光光度分析法的理论基

19、液浓度的定量关系，奠定了分光光度分析法的理论基础。当一束平行单色光垂直照射到任何均匀、非散射础。当一束平行单色光垂直照射到任何均匀、非散射的介质（固体、液体或气体）；例如溶液，光的一部的介质（固体、液体或气体）；例如溶液，光的一部分被介质吸收，一部分透过溶液、一部分被器皿的表分被介质吸收，一部分透过溶液、一部分被器皿的表面反射。如果入射光的强度为面反射。如果入射光的强度为I0，吸收光的强度为，吸收光的强度为Ia，透过光的强度为透过光的强度为It,反射光的强度为反射光的强度为Ir则它们之间的关系则它们之间的关系为为 I0Ir+Ia+It 17 在分光光度测定中，装溶液的比色皿都是采用相在分光光度

20、测定中，装溶液的比色皿都是采用相同质的光学玻璃制成的，反射光的强度基本上是不变同质的光学玻璃制成的，反射光的强度基本上是不变的的(一般约为入射光强度的一般约为入射光强度的4)其影响可以互相抵消，其影响可以互相抵消，于是可以简化为于是可以简化为 I0It+Ia 纯水对于可见光的吸收极微，故有色液对光的吸纯水对于可见光的吸收极微，故有色液对光的吸收完全是由溶液中的有色质点造成的。收完全是由溶液中的有色质点造成的。 当入射光的强度当入射光的强度I0一定时，如果一定时，如果Ia越大，越大，It就越小，就越小，即透过光的强度越小，表明有色溶液对光的吸收程度即透过光的强度越小，表明有色溶液对光的吸收程度就

21、越大。就越大。 实践证明，有色溶液对光的吸收程度，与该溶液实践证明，有色溶液对光的吸收程度，与该溶液的浓度、液层的厚度以及入射光的强度等因素有关。的浓度、液层的厚度以及入射光的强度等因素有关。如果保持入射光的强度不变，则光吸收程度与溶液的如果保持入射光的强度不变，则光吸收程度与溶液的浓度和液层的厚度有关。浓度和液层的厚度有关。 183.朗伯朗伯-比耳定律比耳定律 如果同时考虑溶液的浓度和液层的厚度都变化，如果同时考虑溶液的浓度和液层的厚度都变化，都影响物质对光的吸收，则上述两个定律可合并为都影响物质对光的吸收，则上述两个定律可合并为朗伯朗伯-比耳定律，即得到：比耳定律，即得到：011-= lo

22、g=IdI k IdbK bI022-= log=IdI k IdcK cI CHP - Beer-Lambert Law.htm1.朗伯定律朗伯定律2.比耳定律比耳定律0log=IKbcI19 A=Kbc 此式为光吸收定律的数学表达式。此式为光吸收定律的数学表达式。 式中式中A称为吸光度，称为吸光度， K是比例常数，与入射光是比例常数，与入射光的波长、物质的性质和溶液的温度等因素有关。的波长、物质的性质和溶液的温度等因素有关。 I/I0称为透光率，用称为透光率，用T表示。它与表示。它与A的关系为：的关系为：0=log IAI令: 则:1=log AT20朗伯朗伯比尔定律的物理意义和适用范围比

23、尔定律的物理意义和适用范围 当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时，其吸光度射的吸光物质时，其吸光度A与吸光物质的浓与吸光物质的浓度度c及吸收层厚度及吸收层厚度b成正比。这正是吸光光度法成正比。这正是吸光光度法进行定量分析的理论依据。进行定量分析的理论依据。 朗伯朗伯比尔定律是光吸收的基本定律，适比尔定律是光吸收的基本定律，适用于所有的电磁辐射与所有的吸光物质用于所有的电磁辐射与所有的吸光物质(可以可以是气体、固体、液体、原子、分子和离子是气体、固体、液体、原子、分子和离子)间间的作用。但由推导过程中所确定的假设可知，的作用。但由推导过程中所确定

24、的假设可知，朗伯朗伯比尔定律的成立是有前提的，即比尔定律的成立是有前提的，即(1)入射入射光为平行单色光且垂直照射；光为平行单色光且垂直照射；(2)吸光物质为均吸光物质为均匀非散射体系；匀非散射体系；(3)吸光质点之间无相互作用；吸光质点之间无相互作用；(4)辐射与物质之间的作用仅限于光吸收过程，辐射与物质之间的作用仅限于光吸收过程，无荧光和光化学现象发生。无荧光和光化学现象发生。21吸光度的加和性吸光度的加和性 以上是对吸收介质中单一组分吸光度的以上是对吸收介质中单一组分吸光度的讨论。当介质中含有多种吸光组分时，只要各讨论。当介质中含有多种吸光组分时，只要各组分间不存在着相互作用，则在某一波

25、长下介组分间不存在着相互作用，则在某一波长下介质的总吸光度是各组分在该波长下吸光度的加质的总吸光度是各组分在该波长下吸光度的加和，即和，即AA1+A2+An，这一规律称为吸光，这一规律称为吸光度的加和性，可应用于多组分的同时测定中。度的加和性，可应用于多组分的同时测定中。本年度本领域主要研究成果本年度本领域主要研究成果: : 1.LM-BP1.LM-BP神经网络应用于光度法同时测定邻苯二酚、间神经网络应用于光度法同时测定邻苯二酚、间苯二酚和对苯二酚三组分光谱学与光谱分析，苯二酚和对苯二酚三组分光谱学与光谱分析，20192019，25(11)25(11)：124-126124-126 2 2主成

26、分线性回归分光光度法同时测定复方制剂中苯主成分线性回归分光光度法同时测定复方制剂中苯酚和间苯二酚中国卫生检验，酚和间苯二酚中国卫生检验，20192019，(10)(10)：1156-1156-1157115722思考题与习题 P301 1、2、3、423谢谢各位同学参与!24谢谢大家的支持!Return 8 25（二）吸收系数和桑德尔灵敏度（二）吸收系数和桑德尔灵敏度 1.吸收系数吸收系数 (1) 吸收系数吸收系数a 当当c的单位为的单位为g/L，b的单位为的单位为cm时，时，K用用a表示，表示，称为吸收系数，其单位为称为吸收系数，其单位为L/gcm，这时朗伯，这时朗伯-比耳比耳定律变为：定律

27、变为： Aabc (2) 摩尔吸收系数摩尔吸收系数 当式中浓度当式中浓度c的单位为的单位为mol/L，液层厚度的单位，液层厚度的单位为为cm时，则用另一符号时，则用另一符号表示，称为摩尔吸收系数，表示，称为摩尔吸收系数，它表示物质的浓度为它表示物质的浓度为1mol/L，液层厚度为，液层厚度为1cm时，时，溶液的吸光度。其单位为溶液的吸光度。其单位为L/molcm。这时朗伯。这时朗伯-比比耳定律就变为耳定律就变为: 26 A bc 在分光光度分析实践中在分光光度分析实践中,我们不能直接取我们不能直接取1mol/L这样高浓度的有色溶液来测定摩尔吸光系数值，而这样高浓度的有色溶液来测定摩尔吸光系数值

28、，而是在适宜的低浓度时测定吸光度，然后通过计算求是在适宜的低浓度时测定吸光度，然后通过计算求得得值。值。2. 桑德尔灵敏度桑德尔灵敏度 吸光光度法的灵敏度除用摩尔吸收系数吸光光度法的灵敏度除用摩尔吸收系数表示外，表示外，还常用桑德尔灵敏度还常用桑德尔灵敏度S表示。表示。 定义：当光度仪器的检测极限为定义：当光度仪器的检测极限为A=0.001时，时，单位截面积光程内所能检出的吸光物质的最低质量单位截面积光程内所能检出的吸光物质的最低质量（gcm-2）。）。27 由桑德尔灵敏度由桑德尔灵敏度S的定义可得到：的定义可得到： A=0.001= bc 6331101000100.00110SbcMbcM

29、MM28 即：即： S=M/ 可见，某物质的摩尔吸光系数可见，某物质的摩尔吸光系数 越大，其桑德越大，其桑德尔灵敏度尔灵敏度S越小，即该测定方法的灵敏度越高。越小，即该测定方法的灵敏度越高。3.标准曲线的绘制及应用标准曲线的绘制及应用 配制一系列已知浓度的标准溶液，在一定条件配制一系列已知浓度的标准溶液，在一定条件下进行测定。然后以吸光度为纵坐标，以浓度为横下进行测定。然后以吸光度为纵坐标，以浓度为横坐标作图，得到一条标准曲线，也称做工作曲线。坐标作图，得到一条标准曲线，也称做工作曲线。曲线的斜率为曲线的斜率为 b，由此可得到摩尔吸收系数，由此可得到摩尔吸收系数 ；也；也可根据未知液的可根据未

30、知液的Ax,在标准曲线上查出未知液的浓在标准曲线上查出未知液的浓度度cx。29二、引起偏离朗伯二、引起偏离朗伯-比耳定律的原因比耳定律的原因(一一)物理因素物理因素1.单色光不纯所引起的偏离单色光不纯所引起的偏离 严格地讲，朗伯严格地讲，朗伯-比耳定律只对一定波长的单色比耳定律只对一定波长的单色光才成立。但在实际工作中，目前用各种方法得到光才成立。但在实际工作中，目前用各种方法得到的入射光并非纯的单色光，而是具有一定波长范围的入射光并非纯的单色光，而是具有一定波长范围的单色光。那么，在这种情况下，吸光度与浓度并的单色光。那么，在这种情况下，吸光度与浓度并不完全成直线关系，因而导致了对朗伯不完全

31、成直线关系，因而导致了对朗伯比耳定律比耳定律的偏离。的偏离。2.非平行入射光引起的偏离非平行入射光引起的偏离 非平行入射光将导致光束的平均光程非平行入射光将导致光束的平均光程b大于吸大于吸收池的厚度收池的厚度b，实际测得的吸光度将大于理论值。，实际测得的吸光度将大于理论值。303介质不均匀性引起的偏离介质不均匀性引起的偏离 朗伯朗伯-比耳定律是建立在均匀、非散射基比耳定律是建立在均匀、非散射基础上的一般规律、如果介质不均匀，呈胶体、础上的一般规律、如果介质不均匀，呈胶体、乳浊、悬浮状态存在，则入射光除了被吸收乳浊、悬浮状态存在，则入射光除了被吸收之外、还会有反射、散射作用。在这种情况之外、还会

32、有反射、散射作用。在这种情况下，物质的吸光度比实际的吸光度大得多，下，物质的吸光度比实际的吸光度大得多，必然要导致对朗伯必然要导致对朗伯-比耳定律的偏离。比耳定律的偏离。 31（二）化学因素（二）化学因素1溶液浓度过高引起的偏离溶液浓度过高引起的偏离 朗伯朗伯-比耳定律是建立在吸光质点之间没有相比耳定律是建立在吸光质点之间没有相互作用的前提下。但当溶液浓度较高时，吸光物互作用的前提下。但当溶液浓度较高时，吸光物质的分子或离子间的平均距离减小，从而改变物质的分子或离子间的平均距离减小，从而改变物质对光的吸收能力，即改变物质的摩尔吸收系数。质对光的吸收能力，即改变物质的摩尔吸收系数。浓度增加，相互

33、作用增强，导致在高浓度范围内浓度增加，相互作用增强，导致在高浓度范围内摩尔吸收系数不恒定而使吸光度与浓度之间的线摩尔吸收系数不恒定而使吸光度与浓度之间的线性关系被破坏。性关系被破坏。2. 化学变化所引起的偏离化学变化所引起的偏离 溶液中吸光物质常因解离、缔合、形成新的溶液中吸光物质常因解离、缔合、形成新的化合物或在光照射下发生互变异构等，从而破坏化合物或在光照射下发生互变异构等，从而破坏了平衡浓度与分析浓度之间的正比关系，也就破了平衡浓度与分析浓度之间的正比关系，也就破坏了吸光度坏了吸光度A与分析浓度之间的与分析浓度之间的线性关系线性关系。产生。产生对朗伯对朗伯-比耳定律的偏离。比耳定律的偏离

34、。32一、基本部件一、基本部件 一般由光源、单色器（分光系统）、吸收池、一般由光源、单色器（分光系统）、吸收池、检测系统和信号显示系统等五部分组成。检测系统和信号显示系统等五部分组成。 （一）光源（一）光源 常用的光源为常用的光源为6-12伏低压钨丝灯，电源由温器伏低压钨丝灯，电源由温器供给，为了保持光源强度的稳定，以获得准确的测供给，为了保持光源强度的稳定，以获得准确的测定果，电压必须稳定。定果，电压必须稳定。 （二）单色器（分光系统）（二）单色器（分光系统） 单色器的作用从光源发出的复合光中分出所需单色器的作用从光源发出的复合光中分出所需要的单色光。要的单色光。 单色器通常由由入射狭缝、准

35、直镜、色散元件、单色器通常由由入射狭缝、准直镜、色散元件、聚焦镜和出射缝组成。聚焦镜和出射缝组成。33（三）吸收池（比色皿）（三）吸收池（比色皿） 比色皿是用透明无色的光学玻璃制作的。大多比色皿是用透明无色的光学玻璃制作的。大多数比色皿为长方形，也有圆柱形的。一般厚度为数比色皿为长方形，也有圆柱形的。一般厚度为0.5、1、2和和3厘米。厘米。（四）检测系统（四）检测系统(又叫光电转化器又叫光电转化器) 在光度计中，常用的是硒光电池。晒光电池和眼在光度计中，常用的是硒光电池。晒光电池和眼睛相似，对于各种不同波长的光线，灵敏度是不同的。睛相似，对于各种不同波长的光线，灵敏度是不同的。对于波长为对于

36、波长为500-600nm的光线最灵敏。而对紫外线，的光线最灵敏。而对紫外线，红外线则不能应用。红外线则不能应用。 光电管和光电倍增管用于较精密的分光光度计中。光电管和光电倍增管用于较精密的分光光度计中。具有灵敏度高、光敏范围广及不易疲劳等特点。具有灵敏度高、光敏范围广及不易疲劳等特点。 34（五）信号显示系统（五）信号显示系统 早期使用的是检流计、微安表、电位计、数字早期使用的是检流计、微安表、电位计、数字电压表、自动记录仪等。电压表、自动记录仪等。 现代的分光光度计广泛采用数字电压表、函数现代的分光光度计广泛采用数字电压表、函数记录仪、示波器及数据处理台等。记录仪、示波器及数据处理台等。 测

37、量光电流的检流计常用悬镜式检流计测量光电流的检流计常用悬镜式检流计(也称作也称作直流复射式检流计直流复射式检流计)，其灵敏度可达，其灵敏度可达10-9安培格。安培格。为了保护检流计，使用中要防止震动或大电流通过。为了保护检流计，使用中要防止震动或大电流通过。检流计标尺上有两种刻度，等刻度的是表示百分透检流计标尺上有两种刻度，等刻度的是表示百分透光率光率(T)，对数刻度表示吸光度，对数刻度表示吸光度(A)。 根据透光率根据透光率T，如果把入射光强度，如果把入射光强度I当作当作I光强光强单位，透过光强度当作单位，透过光强度当作100光强单位中的一部分，这光强单位中的一部分，这一数值为百分透光度，亦

38、称为百分透光率。一数值为百分透光度，亦称为百分透光率。35 二、吸光度的测量原理二、吸光度的测量原理 分光光度计实际上测得的是光电流或电压，通分光光度计实际上测得的是光电流或电压，通过转换器将测得的电流或电压转换为对应的吸光度过转换器将测得的电流或电压转换为对应的吸光度A。测定时，只要将待测物质推入光路，即可直接读出测定时，只要将待测物质推入光路，即可直接读出吸光度值。吸光度值。测定步骤：测定步骤： 1调节检测器零点，即仪器的机械零点。调节检测器零点，即仪器的机械零点。 2应用不含待测组分的参比溶液调节吸光零点。应用不含待测组分的参比溶液调节吸光零点。 3. 待测组分吸光度的测定。待测组分吸光

39、度的测定。36三、分光光度计的类型三、分光光度计的类型 可见分光光度计、紫外可见分光光度计、紫外-可见分光光度计和红外可见分光光度计和红外分光光度计。分光光度计。 (一一)单光束分光光度计单光束分光光度计 721、722、751型型。 751型分光光度计是一种波长范围较宽型分光光度计是一种波长范围较宽(200-1000nm)、精密度较高的分光光度计。由光源、精密度较高的分光光度计。由光源(钨丝钨丝灯或氢灯灯或氢灯)发出的光线由反射镜反射，使光线经狭缝发出的光线由反射镜反射，使光线经狭缝的下半部，经准光镜进入单色器棱镜色散底，由准的下半部，经准光镜进入单色器棱镜色散底，由准光镜将光聚焦于狭缝上半

40、部而射出，经液槽照射于光镜将光聚焦于狭缝上半部而射出，经液槽照射于光电管上。由此可见，仪器用同一狭缝作入光和出光电管上。由此可见，仪器用同一狭缝作入光和出光狭缝，它们始终具有相同的宽度。光狭缝，它们始终具有相同的宽度。37 棱镜和透镜均由石英材料作成，反光镜和准光棱镜和透镜均由石英材料作成，反光镜和准光镜表面镀铝。所以全部系统保证紫外光谱通过。波镜表面镀铝。所以全部系统保证紫外光谱通过。波长长200-320nm范围用氢灯作光源，波长范围用氢灯作光源，波长320-1000nm范围用钨丝灯作光源波长范围用钨丝灯作光源波长200-625nm用蓝用蓝敏光电管敏光电管(GD-5)测量进射光强度，波长测量进射光强度，波长625-1000nm用红放光电管用红放光电管(GD-6)测量透射光强度。吸测量透射光强度。吸光度和透光度刻在读数电位差计转盘上，而电流计光度和透光度刻在读数电位差计转盘上，而电流计起示零作用。起示零作用。 (二二)双光束分光光度计双光束分光光度计