摘要
基于物質對不同波長的光波具有選擇性吸收的能力而建立起來的分析方法。
內容
一:吸光(guang)光(guang)度法
基于物質對不(bu)同波長的光波具有選擇(ze)性吸收的能(neng)力而建立起來的分析方(fang)法。
(一(yi)) 光線(xian):
光(guang)線的波長(chang): 200nm-400nm 紫外線*
400-750nm可見光(guang)*
>750nm 紅(hong)外線
光具(ju)有波(bo)粒(li)二相性,波(bo)長不(bu)同(tong),其能量不(bu)同(tong)。
(二) 物質的吸收光譜及(ji)顏色:
1. 物質的(de)原子吸(xi)收(shou)光譜和原子發(fa)射光譜:原子的(de)最外層電(dian)子可以選擇性吸(xi)收(shou)特征波長的(de)電(dian)磁波成(cheng)為
激(ji)發(fa)態而產生的光(guang)譜稱為原(yuan)子(zi)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)光(guang)譜。激(ji)發(fa)態原(yuan)子(zi)恢復(fu)到基態,則釋放出特(te)征波(bo)長的光(guang)子(zi),形成原(yuan)子(zi)發(fa)射光(guang)譜。不(bu)同(tong)的溶(rong)液其光(guang)譜不(bu)同(tong),即不(bu)同(tong)溶(rong)液對不(bu)同(tong)波(bo)長的光(guang)其吸(xi)(xi)收(shou)(shou)能力不(bu)同(tong),對某一(yi)特(te)定波(bo)長的光(guang)存在吸(xi)(xi)收(shou)(shou)峰。
2. 可見光由赤(chi)橙黃綠(lv)青蘭紫等能量不同的光線組成(cheng),當可見光穿過(guo)某一溶液時(shi),由于特(te)定波(bo)長的
光被吸收(shou)而使溶液呈現相應的顏(yan)色。(如(ru)CuSO4由于吸(xi)收了(le)可見光中的黃光(600nm)而成藍色)不(bu)(bu)同(tong)顏色的溶液對(dui)不(bu)(bu)同(tong)波長的光其吸收(shou)能(neng)力(li)不(bu)(bu)同(tong)。
(三) 光吸(xi)收的(de)基(ji)本定律(lv)(Lambert-Beer 定律):
一束平(ping)行單(dan)色光(Io)通(tong)過有色的透明溶(rong)(rong)液時(shi),一部分的光(guang)可以透過溶(rong)(rong)液(It),另(ling)一(yi)部分被溶液吸收(Ia),還有一部分(fen)被(bei)器皿表面反射(Ir),則:
Io=It+Ia+Ir 。那么,該溶液透光率為(wei): T = It / Io 。
1. Lambert 定律:設(she)有一(yi)束平行單色(se)光,通(tong)過液層厚度為b 的均勻透明溶液,則溶液對光的吸收能力:
A=Ig(Io/It)=Ig(1/T)=k2b
k2 為(wei)吸光(guang)系(xi)數,為(wei)常數。與入射光(guang)波長(chang)、溶液性質(zhi)、濃(nong)度(du)(du)和溫度(du)(du)有關;A 為吸光(guang)度(又(you)稱光(guang)密(mi)度
O.D 或消(xiao)光度(du)E),當入(ru)射(she)光波長、吸光溶液的(de)濃度和溫度一定時,A 與(yu)b 成(cheng)正比。
2. Beer 定律(lv):設有一束平行單(dan)色光,通過濃度為c 的(de)均勻(yun)透明溶液,則溶液對光的吸收能力:
A=Ig(Io/It)=Ig(1/T)=k4c
k2 為常(chang)數。由Beer 定律(lv)可知:當入(ru)射光(guang)波長、吸光(guang)溶液的厚(hou)度和溫度一定時,A 與c 成(cheng)正比(bi)。
3. Lambert-Beer 定律:綜(zong)合1.2.得: A=Kbc ,
即:當(dang)入射光(guang)波長、吸光(guang)溶液(ye)的(de)性質和溫度(du)一(yi)定時,A 與(yu)b、c 成正比(bi)。
(四) 吸光光度法(fa)的基本原(yuan)理(li):
1、 不同物(wu)質,由(you)于其(qi)分子結(jie)構和原子組成不同,故對光的吸收(shou)光譜不同(如:CuSO4),在(zai)測定不(bu)同(tong)顏
色的(de)(de)物(wu)質濃度(du)時(shi)要用(yong)最大(da)吸收的(de)(de)波長的(de)(de)入射光,這樣測(ce)量的(de)(de)靈敏度(du)最高。
2、 同一種物質,若濃度不同,則對同一波長的(de)入(ru)射光(guang)的(de)吸(xi)收能力(吸(xi)光(guang)度)也(ye)不同,且成正比關(guan)系(xi)。
3、 應(ying)此,利用(yong)(yong)特定波(bo)長的單色光(guang)(guang)(通(tong)(tong)常用(yong)(yong)最大吸(xi)收波(bo)長的入射光(guang)(guang))照射不同濃度(du)的某一溶液時(shi),所得的吸(xi)光(guang)(guang)度(du)大小應(ying)與溶液濃度(du)呈線(xian)性(xing)關(guan)系(xi)(xi),故(gu)可(ke)利用(yong)(yong)該(gai)線(xian)性(xing)關(guan)系(xi)(xi)通(tong)(tong)過計算或(huo)查標(biao)準曲(qu)線(xian)來求得未(wei)知(zhi)溶液的濃度(du)。
(五) 吸光(guang)光(guang)度法特點:
1. 靈(ling)敏度高:mg%級(ji)、甚至ug%級。
2. 準確度(du)高:誤差2-5%
3. 操作簡便、快速,儀器設備不復(fu)雜,價格低廉,故(gu)應用廣泛。
二 :分(fen)光光度(du)計(ji)的使用(yong):
(一(yi)) 分光(guang)(guang)光(guang)(guang)度計的(de)基本原理:利用吸光(guang)(guang)光(guang)(guang)度法(fa)的(de)原理,采(cai)用棱鏡(jing)或光(guang)(guang)柵(zha)等分光(guang)(guang)器(qi)獲得純度較(jiao)高的(de)單色(se)光(guang)(guang)
來測量未知(zhi)溶液的濃度的方法。
(二) 常(chang)用(yong)分光(guang)光(guang)度計(ji):可見(jian)光(guang)、紫外、紅(hong)外分光(guang)光(guang)度計(ji),
熒光(guang)(guang)分(fen)光(guang)(guang)光(guang)(guang)度(du)計(ji),火焰分(fen)光(guang)(guang)光(guang)(guang)度(du)計(ji)等。
(三) 722 型分光光度計的(de)結構(gou)(略)
(四) 722 型分光光度計的(de)使用及注意事項
1、 插(cha)上插(cha)頭,接通電(dian)源,打開(kai)暗箱蓋,預(yu)熱(re)20min。
* 注意:分(fen)光(guang)光(guang)度計在接(jie)通電(dian)源而不用時(shi),必須打開暗箱蓋,以(yi)免光(guang)電(dian)管老(lao)化(hua)。
2、 將準備好的試劑倒入(ru)(ru)比色杯中(zhong),用吸水紙擦去(qu)比色杯外側(ce)水珠(zhu),并(bing)依次放入(ru)(ru)比色杯架中(zhong)。
* 注意:手拿比色杯(bei)毛面(mian),試(shi)劑倒入(ru)杯(bei)中(zhong)滿2/3 即可,不(bu)得將比(bi)色杯放在(zai)儀器上。
3、 調節(jie)所需波長,靈敏度(du)調至“1”,選擇旋鈕(niu)至“T”。
4、 調“0”:打開暗箱蓋,用調“0”旋(xuan)鈕調節。
5、 調(diao)“100%”:蓋上暗箱(xiang)蓋,用調(diao)“100%”旋(xuan)鈕調節(jie),讓光線通過“空(kong)白(bai)管”。
6、 重復調“0”和調“100%”數次。
* 注意:若調不到“0”和“100%”,可將靈敏(min)度調至“2”或更高(gao),不得用力強(qiang)行旋轉旋鈕,以免損壞。
7、 將選擇選扭由(you)“T”調(diao)至(zhi)“A”,此時(shi)讀數應(ying)由“100”至“0”,若不為“0”,可用“消光(guang)零”旋鈕調節。
8、 拉(la)(la)動拉(la)(la)桿,分別讀取“A 標”和“A 樣”。
9、 取出(chu)比色杯,棄去溶液,洗凈晾干,備(bei)用。
(五) 計算(suan)
1.利用標(biao)準管計算測定物含量:
A 樣=K 樣(yang)b 樣c 樣
A 標=K 標(biao)b 標c 標
因為入射(she)光的波長(chang),溶液性(xing)質和溫度(du)以(yi)及(ji)比色杯的
厚度都(dou)一樣,即:K 樣(yang)=K 標(biao) b 樣=b 標
所以(yi):A 樣/ A 標= c 樣/ c 標
得:c 樣= c 標(biao)×A 樣/ A 標
2. 利用標(biao)準曲線進行(xing)計(ji)算:
3. 偏離Lambert-Beer 定(ding)律(lv)的原(yuan)因(yin)
1) 由于非但色光引起(qi)的偏離(li)。
2) 由于(yu)溶液(ye)本身原因(yin)引起的偏離:
① 由于介質不均勻引(yin)起的偏離
② 由于溶液中化學反應引起的偏離(li)
三(san):實驗(yan):CuSO4 濃度(du)的測定
C 標= 比色波長=650nm
比色結果: A 標= A 樣=
計算:C 樣=C 標*A 樣(yang)/A 標
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