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(共37张PPT)
引课
如何测定
空气中甲醛的含量？
试剂盒测定
比色卡比色
确定范围
项目六：紫外-可见分光光度法
任务一：
分光光度法的基本原理
知识点1
吸光光度法
知识点2
吸光分析基本定律
知识点3
朗伯-比尔定律
知识点4
显色反应
引课
为什么分光光度法
能测定空气中甲醛的含量？
甲醛
酚试剂
嗪
高铁
离子
高铁
离子
蓝绿色化合物
对630nm的光产生选择性吸收
从而可以建立相应的分析方法
知识点1：吸光光度法
任务一：分光光度法的基本原理
项目六：紫外-可见分光光度法
包括
知识点1：吸光光度法
通过比较有色溶液颜色深浅
根据物质对一定波长的光的吸收程度
分光光度法
比色法
吸光光度法
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
200 400 nm
（近紫外区）
紫外吸光光度法
知识点1：吸光光度法
10～200 nm
（远紫外光）
真空紫外光度法
400 750 nm
可见吸光光度法
2.5 1000 m
红外光度法
依据物质对不同波长范围光的吸收主要有
知识点1：吸光光度法
光是一种电磁波
光的特性有哪些？
它也具有能量，波长越短能量越高。
, 具有波动性和粒子性；
若将各种电磁波按其波长或频率大小顺序排成图表则称电磁波谱。
电磁波的分区
知识点1：吸光光度法
波长越短，能量越高
知识点1：吸光光度法
单一波长的光
单色光
由不同波长的光组合而成的光
复合光
光
知识点1：吸光光度法
绿
紫
青
红
青蓝
橙
蓝
黄
互补色
复合光
白光
互补色
知识点1：吸光光度法
吸收黄色光
吸收光
透射光
互补
知识点1：吸光光度法
物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择性的吸收作用而产生的，物质的颜色由透过光的波长决定。
知识点1：吸光光度法
物质呈现的颜色
吸收的光颜色
互补关系
硫酸铜溶液
高锰酸钾溶液
如果两种适当颜色的光按一定的强度比例混合可以得白光，这两种光就叫互为补色光。
互为补色光
因吸收白光中的黄色光而呈蓝色
因吸白光中的绿色光而呈紫色
知识点2：吸光分析基本定律
任务一：分光光度法的基本原理
项目六：紫外-可见分光光度法
知识点2：吸光分析基本定律
当一束平行单色光通过任何均匀、非散射的固体、液体或气体介质时
一部分被吸收，一部分透过介质，一部分被器皿的表面反射。
知识点2：吸光分析基本定律
如图所示，设入射光强度为I'0，吸收光强度为Ia，透过光强度为It，反射光强度为Ir。
KMnO4 的吸收光谱图
知识点2：吸光分析基本定律
吸收曲线
最大吸收波长， max
测定某种物质对不同波长单色光的吸收程度，
以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图。
定量分析的基础：
某一波长下测得的吸光度与物质浓度有关
知识点3：朗伯-比尔定律
任务一：分光光度法的基本原理
项目六：紫外-可见分光光度法
知识点3：朗伯-比尔定律
当一束平行单色光通过均匀、透明的吸光介质时，其吸光度与吸光质点的浓度和吸收层厚度的乘积成正比。
A= lg1/T
知识点3：朗伯-比尔定律
吸光系数
摩尔吸光系数，mol / L
吸光液层的厚度(光程)， cm
吸光物质的浓度， g / L
透光度，%或小数
知识点3：朗伯-比尔定律
摩尔吸光系数 ε 的讨论
摩尔吸光系数 ε (L·mol-1·cm-1)在数值上等于浓度为1 mol/L, 液层厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度,它是吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数
在温度和波长等条件一定时，ε仅与吸收物质本身的性质有关，与待测物浓度无关；
同一吸光物质在不同波长下的ε值是不同的。在最大吸收波长 λmax处的摩尔吸光系数，以εmax 表示
吸光光度法的灵敏度的表示方法
越大, 灵敏度越高:
知识点3：朗伯-比尔定律
>105 超高灵敏度
=(6～10）×104 高灵敏
=(2～6)×104 中等灵敏度
<2 × 104 低灵敏
偏离朗伯一比尔定律的原因
定量分析时，通常液层厚度是相同的，按照比尔定律，浓度与吸光度之间的关系应该是一条通过直角坐标原点的直线。
但在实际工作中，往往会偏离线性而发生弯曲。
0 1 2 3 4 ug/mL
A
。 。 。 。
*
0.8
0.6
0.4
0.2
0
工作曲线
知识点3：朗伯-比尔定律
知识点3：朗伯-比尔定律
引起这种偏离的因素（两大类）：
标准曲线法测定未知溶液的浓度时，发现：标准曲线常发生弯曲（尤其当溶液浓度较高时），这种现象称为对朗伯—比耳定律的偏离。
对朗伯—比耳定律的偏离
A
B
物理性因素
(仪器的非理想状态引起的)
化学性因素
知识点3：朗伯-比尔定律
物理性因素
A
单色光不纯，导致负偏差。散射光的影响，胶体、乳浊液或悬浊液由于散射的作用使吸光度增大，或入射光不是垂直通过比色皿（非平行入射光）产生正偏差。
为克服非单色光引起的偏离，首先应选择比较好的单色器，此外还应将入射波长选定在待测物质的最大吸收波长且吸收曲线较平坦处。
知识点3：朗伯-比尔定律
化学性因素
B
吸光质点的相互作用，浓度较大时，产生负偏差， 朗伯-比尔定律只适合于稀溶液
（C < 10-2 mol/L )。
平衡效应：溶液中存在着离解、聚合、互变异构、配合物的形成等化学平衡时。使吸光质点的浓度发生变化，影响吸光度。
知识点4：显色反应
任务一：分光光度法的基本原理
项目六：紫外-可见分光光度法
显色剂
知识点4：显色反应
主要有配位反应(为主)和氧化还原反应
mX(待测物)
＝XmRn(有色化合物)
＋nR(显色剂)
知识点4：显色反应
1.配位显色反应
当金属离子与有机显色剂形成配合物时，通常会发生电荷转移跃迁，产生很强的紫外—可见吸收光谱。
F+磺基水杨酸 → 三磺基水杨酸铁(黄色)
知识点4：显色反应
2.显色反应的选择
1
灵敏度高，一般ε>104
2
选择性好
4
反应生成的有色化合物组成恒定，稳定。
5
显色条件易于控制，重现性好。
显色剂在测定波长处无明显吸收。
3
对比度要大, λmax>60 nm
3.显色条件的确定
知识点4：显色反应
01
显色剂用量
——选择曲线变化平坦处
c(R)
c(R)
c(R)t
Mo(SCN)32+ 浅红
Mo(SCN)5 橙红
Mo(SCN)6- 浅红
Fe(SCN)n3-n
3.显色条件的确定
知识点4：显色反应
02
显色反应酸度
OH-
M + nR = MRn
H+
RH = R- + H+
例，磺基水杨酸(ssal) – Fe 3+
酸度的影响
副反应
存在型体的变化
生成不同配比的络合物
3.显色条件的确定
知识点4：显色反应
02
显色反应酸度
pH = 2 ~ 3
FeR
紫红色
pH = 4 ~ 7
FeR2
橙色
pH = 8 ~ 10
FeR3
黄色
pH>12 Fe(OH)3
沉淀
pH1选择曲线中吸光度较大且恒定的平坦区
A
pH
pH1
pH2
3.显色条件的确定
25℃
50℃
一般尽量采用水相测定
知识点4：显色反应
03
显色温度及显色时间
t /min
A
36.8
浓度测量的相对误差与T(或A)的关系
实际工作中，应控制T 在10～70％, A 在0.15～1.0之间 (调 c, b, )
最佳值
最佳读数范围
知识点4：显色反应
0.434
20
40
60
80
0.7
0.4
0.2
0.1
A
T%
10
8
6
4
2
0
Er
4.吸光度读数范围的选择
THANK YOU
感谢聆听

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