第十章吸光光度法 (2)优秀课件.ppt
《第十章吸光光度法 (2)优秀课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第十章吸光光度法 (2)优秀课件.ppt(73页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第十章 吸光光度法第1页,本讲稿共73页l教学内容教学内容:物质对光的选择性吸收、光吸收定律及其应用条件、摩尔吸光系数与灵敏度;显色反应及其影响因素;吸光光度法的特点与应用、吸光光度法仪器l教学重点教学重点:吸收光谱、工作波长的确定、线性范围、检出限、准确度与精密度、回收率l教学难点教学难点:参比溶液的选择、共存离子干扰、络合物组成的确定第2页,本讲稿共73页化学分析化学分析:常量组分:常量组分(1%),Er:0.1%0.2%依据化学反应依据化学反应,使用玻璃仪器使用玻璃仪器 化学分析与仪器分析方法比较仪器分析:微量组分(1%),Er:1%5%依据物理或物理化学性质,需要特殊的仪器例例:含含F
2、e约约0.05%的样品的样品,称称0.2 g,则则m(Fe)0.1 mg重量法重量法 m(Fe2O3)0.14 mg,称不准称不准容量法容量法 V(K2Cr2O7)0.02 mL,测不准测不准 光度法 结果0.048%0.052%,满足要求准确度高准确度高灵敏度高灵敏度高第3页,本讲稿共73页第十章 吸光光度法 10-1 吸光光度法 特点特点 灵敏度高:测定下限可达灵敏度高:测定下限可达10-510-6molL-1,10-4%10-5%准确度能够满足微量组分的测定要求:准确度能够满足微量组分的测定要求:相对误差相对误差25(12)操作简便快速操作简便快速应用广泛应用广泛 吸光光度法是基于被测物
3、质的分子对光具有选择性吸收的特性而建立起来的分析吸光光度法是基于被测物质的分子对光具有选择性吸收的特性而建立起来的分析方法。方法。第4页,本讲稿共73页 光的性质及物质对光的选择性吸收光的性质及物质对光的选择性吸收 光的性质光的性质 光具有二象性光具有二象性,即波动性和粒子性即波动性和粒子性,可用普朗克方程表示可用普朗克方程表示:c 真空中光速真空中光速 2.99792458108m/s3.0 108m/s 波长,单位:波长,单位:m,cm,mm,m,nm,1m=10-6m,1nm=10-9m,1=10-10m 频率,单位:赫芝频率,单位:赫芝(周周)Hz 次次/秒秒 n 折射率,真空中为折射
4、率,真空中为1光的传播速度:波动性第6页,本讲稿共73页X磁场向量传播方向YZx电场向量第7页,本讲稿共73页h普朗克普朗克(Planck)常数常数 6.62610-34Js 频率频率E光量子具有的能量光量子具有的能量 单位:单位:J(焦耳焦耳),eV(电子伏特电子伏特)1eV=1.6021019 J微粒性光量子,具有能量。第8页,本讲稿共73页结论结论:一定波长的光具有一定的能量,波长越一定波长的光具有一定的能量,波长越 长长(频率越低频率越低),光量子的能量越低,光量子的能量越低.波粒二象性真空中:第9页,本讲稿共73页 (单色光)橙 白光 青兰 互补光(即复合光:由2 or 多种单色光混
5、合而成的混合光)黄 绿 青红 紫 兰 (单色光)只有一种波长的光例:I0 KMnO4 紫光(紫红色)颜色(i)物质 通过 透过 青色 互补 选择性吸收绿光 *全吸收 呈黑色 *不吸收 呈无色 单色光:具有相同能量(相同波长)的光.混合光:具有不同能量(不同波长)的光复合在一起.例如白光第10页,本讲稿共73页/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 分子对光的吸收与吸收光谱不同颜色的可见光波长及其互补光蓝绿第11页,本讲稿共73页 为什么为什么KM
6、nO4 吸收绿光呢?吸收绿光呢?光吸收曲线(吸收光谱)光吸收曲线(吸收光谱)I0,1 KMnO4 I I0,22 I0,3 3 A A CKMnO4(定量)(定量)浓度浓度 max 绿青色光绿青色光 紫红色紫红色 如稀释时 ilogI0/I=const:令为A(吸光度)如何定量呢?光吸收曲线:主要用于选定工作波长无关31(定性)max不变不变第12页,本讲稿共73页光吸收定律(光吸收定律(LambertBeer定律)定律)表达式表达式 log I0/I=A=k k1 b(、C、T=const时)时)Lambert定律定律=k k2 C(、b、T=const时)时)Beer定律定律 kbc(La
7、mber-Beer定律)定律)常数?即:当一束平行单色光 通过均匀溶液时,Sol的A与Sol的浓度、液层的厚度成正比。第13页,本讲稿共73页吸光度与光程的关系吸光度与光程的关系 A=abc 0.10b0.202b0.00光源检测器显示器参比第14页,本讲稿共73页吸光度与浓度的关系吸光度与浓度的关系 A=abc0.10c0.202c0.00光源检测器显示器参比第15页,本讲稿共73页吸光度与波长的关系吸光度与波长的关系 A=abc0.00红0.10红0.00光源检测器显示器参比蓝绿光红光第16页,本讲稿共73页 c b k A=kbcg/L cm a(Lg cm )=abcmol/L cm
8、k(Lmol cm )=kbc ()()-1-1-1-1灵敏度正 灵敏度表示法:灵敏度表示法:灵敏度 104 高 106 超高负L.D.(检出限)s=M(g/mol)/k(g/cm)k ,s(桑德尔灵敏度)即 指当仪器所能测出的Amin=0.001时,单位面积光程内能检出的吸光物质的最低含量 a(吸光系数吸光系数)k(摩尔吸光系数)(摩尔吸光系数)k值因c、b 的单位而异,如第17页,本讲稿共73页 AT(透光度)(透光度)I/I0=T T1 T%=T100A=I I0/I I=I I/I I0=T=1/T=1/T100%=2T%=kbc AC AC 正负 定量分析 相关性还可用曲线表示:第1
9、8页,本讲稿共73页A=a+kc LD=3Sb/k(斜率)试剂空白试剂空白11次平行测定值的标准偏差次平行测定值的标准偏差 S=(Xi-x)/(n-1)2斜率斜率=tg 截 距 第19页,本讲稿共73页吸光度吸光度A、透射比、透射比T与浓度与浓度c 的关系的关系AT(%)cA=kbc1.00.80.60.40.2100 80 60 40 20第20页,本讲稿共73页 定律应用的前提条件定律应用的前提条件 入射光不平行,入射光不平行,散射散射 前提条件:前提条件:sol 均匀、透明、非散射性均匀、透明、非散射性入一定的单色光入一定的单色光 C=10 10(mol/L)线性线性 否则 偏离 物理因
10、素 化学因素单色光不纯单色光不纯(最主要因素)导致-3 10 负偏离 10 正偏离-4-3-4l1.入一定的单色光即应选用入一定的单色光即应选用 max处或肩峰处测定处或肩峰处测定.l 2.sol 均匀、透明、非散射性即均匀、透明、非散射性即吸光质点形式不变吸光质点形式不变 离解、络合、缔合会破坏线性关系离解、络合、缔合会破坏线性关系,应控制条件应控制条件(酸度、浓度、介质等酸度、浓度、介质等).3.C=10 10 (mol/L)浓度增大,分子之间作用增强浓度增大,分子之间作用增强.-3-4第21页,本讲稿共73页 平衡效应平衡效应 如:如:Cr2O7 +H2O HCrO4 2CrO4 +2H
11、 橙色 黄色2350nm 375nm入入=25nm 偏离 酸效应酸效应 如如HB H +B A总总=AHB+AB=KHBCHB+KBCBKB=KHB(偏离可忽略)KHB C 正偏离正偏离C 负偏离负偏离 溶剂效应溶剂效应 极性极性 I I2颜色颜色 入入max +C2H5OH(+)红棕 小+CCl4 ()紫 大 如I2+2化学因素第22页,本讲稿共73页 必须指出,偏离是由仪器或分析实践所造成的,并非光吸收定律的缺陷。Vis光度分析是利用有色溶液进行,这就需要理想的星色反应体系及合适的分析条件。影响显色反应的因素影响显色反应的因素 设:设:M +R MR(显色反应)(显色反应)O-H反应 络合
12、反应 待测组分 显色剂 有色物质 关键:关键:显色剂或显色反应的选择标准显色剂或显色反应的选择标准第23页,本讲稿共73页1选择性好 即 2.灵敏度高灵敏度高 即即 K()MR 大大3.入(入入(入 max-入入 max)60nm;4.v、k大,MR组成恒定 反应速率常数 5.显色反应条件易控 标准 R+MMRR+N(干扰离子干扰离子)NRMRR 影响显色反应的因素影响显色反应的因素 1.CR:应适宜,否则会引起副反应。:应适宜,否则会引起副反应。CR由由ACR 曲线确定曲线确定 第24页,本讲稿共73页2pH:如如M+R=MR1,MR2 OH H+M(OH)HR M R KMR,AMR 导致
13、 pH=5 适宜适宜pH第25页,本讲稿共73页 3t(min):MR形成形成T()颜色稳定颜色稳定 Amax t,Tt1t2T1T2第26页,本讲稿共73页4.有机溶剂,表面活性剂 CTMAB PAM CPB(溴化十六烷基吡啶)SLS DBS Triton-100 Tween-80 作用:增敏,增溶,增稳 5共存离子共存离子Er(5)产生清除:调空pH,加掩蔽剂,沉淀剂等分离共存离子除了上述因素将影响光度分析结果外,仪器测量误差也会影响测定的准确度。仪器测量误差仪器测量误差来源:光源不稳,A,T标尺不准等 第27页,本讲稿共73页 表示法:一般控制:一般控制:T=1570 Er较小较小 A=
14、0.150.80 即较准确即较准确为获得准确的分析结果,必须选择测量条件。第28页,本讲稿共73页 测量条件:测量条件:(1)入:干扰 无无 选用选用max有 按A最大,干扰最小的原则 入(2)A=0.150.80 如控制Ws.试液的稀释或浓缩。(3)校准b,入,A,T标尺刻度等(4)选择参比溶液:试液 显色剂(R)其它试剂 参比溶液 蒸馏水或纯溶剂蒸馏水或纯溶剂 +试剂空白试剂空白 (即不加试液外其它溶液即不加试液外其它溶液)+不加不加R的试液的试液有吸收 无吸收例:在入测量处 选择催化、抑制反应体系,均可选用水作为参比溶液。第29页,本讲稿共73页 吸光光度法的应用吸光光度法的应用 单组分
15、的测定单组分的测定(1)工作曲线法工作曲线法:配制标准溶液系列:令配制标准溶液系列:令C1,C2,C3Er%:5%以入以入max测其测其A A1,A2,A3减小减小 AC 曲线曲线 工作曲线工作曲线 测测Ax,由曲线平坦部分求由曲线平坦部分求Cx 0.5%可用差示光度法可用差示光度法 第30页,本讲稿共73页*工作曲线不经过原点的原因工作曲线不经过原点的原因空白溶液选择和配制不当即用空白液不能使干扰物质的光吸收恰好抵消空白溶液选择和配制不当即用空白液不能使干扰物质的光吸收恰好抵消显色反应和显色条件选择不当显色反应和显色条件选择不当b与光学性能不一致与光学性能不一致仪器波长刻度不准仪器波长刻度不
16、准T的影响等等。的影响等等。*工作曲线不直的原因单色光不纯,导致单色光不纯,导致A产生负误差产生负误差有色吸光质点,组成不恒定,因而引起颜色强度的变化,工作曲线弯曲有色吸光质点,组成不恒定,因而引起颜色强度的变化,工作曲线弯曲溶液有胶体形成,对光产生散射溶液有胶体形成,对光产生散射溶液存在各种平衡效应(如缔合、离解、酸碱等)使溶液存在各种平衡效应(如缔合、离解、酸碱等)使A不正比于不正比于C第31页,本讲稿共73页(2)差示光度法(浓溶液差示光度法)方法原理:参比溶液 标液 普通光度法:C0 C2 差示光度法 C1 C2 代代替替C2C1C1C2第32页,本讲稿共73页调调 T%=100%T%
17、:T70 10100 A1=KbC1 Ex:5 0.5 50.5 A2=KbC2 即即Ex%准确度准确度 A2-A1=Kb(C2-C1)b相同相同 (同一种物质,同一比色皿同一种物质,同一比色皿)A K C (方法原理方法原理)应用:(1)工作曲线法:AC第33页,本讲稿共73页(2)公式法:)公式法:CX=KAX+C1,K=(C1-C2)/A2例:丁二酮肟 Ni2+,且A2=0.47,AX=0.52,求 Ni%C1=6.12%C2=11.49%Ni%=(C1-C2)/A2AX+C1Ni%=(11.49-6.12)/0.470.52+6.12=12.06%多组分的测定多组分的测定第34页,本讲
18、稿共73页分析:分析:入入1M1,AM 入入1(M+N),AM+N 入入1N1,AN 入入1 (M+N),AN (1).联立方程法:入联立方程法:入1,入入2M+N(待测待测)入入1,入入2 M+N(标液标液)同同 上上A入入1=AM 入入1+AN 入入1A入入2=AM 入入2+AN 入入2(2).作图法:由作图法:由AC曲线斜率求曲线斜率求CM,CN 络合物组成的测定:络合物组成的测定:(1)摩尔比法(适用于摩尔比法(适用于小,小,n高的络合物)高的络合物):离解度离解度 n;络合比;络合比第35页,本讲稿共73页(2)等摩尔连续变化法(适用于a低,稳定性高的络合物)A1,A2CR/CMA1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第十章 吸光光度法 2优秀课件 第十 光度 优秀 课件
限制150内