分 光光度 法 简介
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分 光光度 法 简介. 主要内容. 光 吸收的基本定律 光度分析仪 器的基本组成. 一、概 述. 根据物质对见光的 选择性吸收 而建立的分析方法。. 特点. 方法的灵敏度高 方法的准确度能满足微量组分的含量 操作简便快速、仪器设备简单 应用广泛. . 10 -2 nm 10 nm 10 2 nm 10 4 nm 0.1 cm 10cm 10 3 cm 10 5 cm. 射线. x 射线. 紫外光. 红外光. 微波. 无线电波. 可 见 光. 电磁波谱. 绿. 黄绿. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
分光光度法简介
光吸收的基本定律光度分析仪器的基本组成
主要内容
特点
一、概 述
方法的灵敏度高方法的准确度能满足微量组分的含量操作简便快速、仪器设备简单应用广泛
根据物质对见光的选择性吸收而建立的分析方法。
电磁波谱
射线
x射线
紫外光
红外光
微波
无线电波
10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm
可 见 光
单色光、复合光、光的互补
单色光
复合光
光的互补
单一波长的光
由不同波长的光组合而成的光
若两种不同颜色的单色光按一定的强度比例混合得到白光,那么就称这两种单色光为互补色光,这种现象称为光的互补。
蓝
黄
紫红
绿
紫
黄绿
绿蓝 橙
红
蓝绿
物质的颜色与光的关系
完全吸收
完全透过
吸收黄色光
光谱示意 表观现象示意复合光
物质对光的吸收
物质对光的吸收满足条件
hchEEE 02
hS2
S1
S0
S3
E2
E0
E1
E3
02 EEh hhh
物质的电子结构不同,所能吸收光的波长也不同,这就构成了物质对光的选择吸收基础。
吸收光与电子跃迁
透光率定义:
0I
IT
T 取值为 0.0 % ~ 100.0 %全部吸收 T = 0.0 %全部透射 T = 100.0 %
入射光 I0 透射光 I
吸光度定义:01
lg lgI
AT I
= =
二、光吸收的基本定律
吸光度与透光率的关系
T : 透光率A : 吸光度
1.0
0.5
0
A
C
A
100
50
0T
%
T
KbcAT 1010
T = 0.0 %
A= ∞
T = 100.0 %
A= 0.0
A= 0.434
T = 36.8 %
01lg lg
IA
T I= =
I0
b
It
郎伯 - 比尔定律
AKcbT lg01lg lg
IA
T I= =
b :吸光液层的厚度,光程, cm
c :吸光物质的浓度, g / L, mol/ L
关于 吸光系数的说明
KcbA b :吸光液层的厚度,光程, cm
c :吸光物质的浓度, g / L, mol/ L
K :比例常数 入射光波长物质的性质 温度
取值与浓度的单位相关
c : mol/ L ε 摩尔吸光系数, L · mol–1 · cm-1
c : g / L a 吸光系数, L · g –1 · cm-1
cbA
acbA
偏离朗伯-比尔定律的原因
物理因素:
化学因素:
A=KbcA-c 曲线在一定范围内为一直线,用作定量分析的校准曲线,偏离破坏了 A-c 曲线的线性,减小了线性范围。
① 非单色光引起的偏离② 介质不均匀引起的偏离
① 溶液浓度过高引起的偏离 (c>0.01mol/L)
② 化学反应引起的偏离
非单色光引起的对吸光定律的偏离
设入射光由 λ1 和 λ2 两种波长组成,溶液的吸光质点对两种波长的光的吸收均遵从吸收定律
λ1 bcII
A 11
011 lg bcλII 110011
λ2
bcII
A λ 22
022 lg bcλII 210022
λ1 + λ2
21
0201lgIIII
A
bcbc II
II2λ1λ 1010
lg0201
0201
21 λλ bcA 1 或 bcA 2
21 λλ bcA 1 或 bcA 2
对吸收光谱而言, b 和 c 固定,
iKA
反映了 ε 随波长变化的情况,单一波长, ε 固定;不同波长, ε 不同。因此,非单色光将导致对吸光定律的偏离。
A 或
1 2
对应的 较小 对应的 较大
1
2
A1
A2
A-C 曲线向浓度轴弯曲,偏离Beer 定律。 越大,偏离越严重。
① 在吸收光谱较平坦处进行吸收测量② 适当减小入射光谱带的宽度
为获得较宽的线性范围,减少
溶液浓度过高
浓度过高,吸光物质粒子间的平均距离减少,相互作用增强,电荷分布改变,改变。
发生了化学反应
1 聚合 - 离解
Cr2O72-+H2O↔2CrO4
2-+2H+
2 络合平衡
M+R↔MR
定性分析与定量分析的基础
定性分析基础
定量分析基础
物质对光的选择吸收
A
BA
)(max A )(max B
在一定的实验条件下,物质对光的吸收与物质的浓度成正比。
A
C
增大
光源
单色器
吸收池
检测系统
显示器
基本要求:光源强,能量分布均匀,稳定氢灯,氘灯, 185 ~ 350 nm ; 卤钨灯, 250 ~ 2000 nm
作用:将复合光色散成单色光棱镜:玻璃, 350 ~ 2500 nm, 石英, 185 ~ 4500 nm光栅:平面透射光栅, 反射光栅
玻璃,光学玻璃,石英
表头、记录仪、屏幕、数字显示
二、分光光度计的基本组件
作用:将光信号转换为电信号,并放大光电管,光电倍增管,光电二极管
0.575
光源 单色器
吸收池
检测器 显示
单波长单光束分光光度计
参比池
单色器 试样池 检测器 记录与数据处理光源
工作原理
参比溶液 : 调 T=100% A=0
特点
① 简单,廉价,适于常规定量分析。② 由于参比溶液和试样溶液的不同时
测量,要求光源和检测器具有很高的稳定性。不能进行波长扫描,不能绘制吸收光谱。
比值
光源 单色器
吸收池 检测器 显示
光束分裂器
单波长双光束分光光度计
工作原理:参比和样品同时测量,统计处理。
① 仪器复杂、昂贵;② 可消除光源和检测器的不稳定性,精密度好;③ 自动记录,快速进行波长扫描,绘制吸收曲线。
特点
将不同波长的两束单色光快速交替通过同一吸收池,而后到达检测器,经信号处理系统处理可直接获得溶液对 λ1及 λ2 两单色光的吸光度之
差值。
光源单色器
单色器
切光器
检测器吸收池
双波长分光光度计原理图
λ1
λ2
特点:① 通过波长的选择方便地校正背景吸收,消除吸收光谱重叠的干扰,适
用于混浊液和多组分混合物的定量分析。② 只使用一个吸收池,避免了单波长法测定中因被测溶液与参比溶液在
组成、均匀性上的差异以及两个吸收池之间的差异所引入的误差。
双波长分光光度计