延安大学：《分析化学 Analytical Chemistry》课程教学资源（课件讲稿）第10章 吸光光度法 Absorptiometry（Spectrophotometry）

号易品号B College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 1013光吸收基本定律朗伯比尔定律 1物质对光吸收的测量模型 入射光I 透射光I Ia+It T=/lO A=lg〔L0/I 全部吸收T=0.0% 全部吸收A=∞ 全部透射T=100.0% 全部透射A=0.0 T取值为00%~100.0% A取值为00~∞ A=l〔0/I=-g Chap X Absorptiometry 2013420/4学年

Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 Chap Ⅹ Absorptiometry Absorptiometry Absorptiometry Absorptiometry 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 10.1.3 光吸收基本定律 光吸收基本定律 光吸收基本定律 光吸收基本定律 朗伯-比尔定律 1 物质对光吸收的测量模型 物质对光吸收的测量模型 物质对光吸收的测量模型 物质对光吸收的测量模型 入射光 I 0 透射光 I t I a I 0 = I a + I t T = I t / I 0 T 取值为0.0 % ~ 100.0 % 0.0 % ~ 100.0 % 0.0 % ~ 100.0 % 0.0 % ~ 100.0 % 全部吸收 T = 0.0 % T = 0.0 % T = 0.0 % T = 0.0 % 全部透射 T = 100.0 % T = 100.0 % T = 100.0 % T = 100.0 % A = lg (I 0 / I t) 全部吸收 A = ∞ 全部透射 A = 0.0 A = 0.0 A = 0.0 A = 0.0 A 取值为0.0 ~ ∞ A = lg (I 0 / I t) = -lgT

号易品号B College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 2朗伯比尔定律 入射光I 透射光I A=g (0/l=Kbc b K:吸收系数,b:液层厚度,c:溶液浓度 物理意义:当一束平行单色光垂直照射到含有吸光物质 溶液时,溶液的吸光度与溶液的浓度及溶液层厚度成正比。 Lambert-Beer定律成立的条件 A.入射光应是严格的单色光且要垂直照射; B.吸光物质是均匀的,非散射性的; C.吸光质点间无相互作用,溶液要稀; D光与物质间的作用只是吸收,无荧光或光化学现象。 Chap X Absorptiometry 2013420/4学年

Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 Chap Ⅹ Absorptiometry Absorptiometry Absorptiometry Absorptiometry 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 2 朗伯-比尔定律 入射光 I 0 透射光 I t I a b A ＝ lg (I 0 / I t) = K b c ) = K b c ) = K b c ) = K b c K:吸收系数，b:液层厚度，c: 溶液浓度 物理意义：当一束平行单色光垂直照射到含有吸光物质 物理意义：当一束平行单色光垂直照射到含有吸光物质 物理意义：当一束平行单色光垂直照射到含有吸光物质 物理意义：当一束平行单色光垂直照射到含有吸光物质 溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度及溶液层厚度成正比。 溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度及溶液层厚度成正比。 溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度及溶液层厚度成正比。 溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度及溶液层厚度成正比。 Lambert-Beer Lambert-Beer Lambert-Beer Lambert-Beer定律成立的条件 定律成立的条件 定律成立的条件 定律成立的条件 A. 入射光应是严格的单色光且要垂直照射； 入射光应是严格的单色光且要垂直照射； 入射光应是严格的单色光且要垂直照射； 入射光应是严格的单色光且要垂直照射； B. 吸光物质是均匀的，非散射性的； 吸光物质是均匀的，非散射性的； 吸光物质是均匀的，非散射性的； 吸光物质是均匀的，非散射性的； C. 吸光质点间无相互作用，溶液要稀； 吸光质点间无相互作用，溶液要稀； 吸光质点间无相互作用，溶液要稀； 吸光质点间无相互作用，溶液要稀； D. 光与物质间的作用只是吸收，无荧光或光化学现象。 光与物质间的作用只是吸收，无荧光或光化学现象。 光与物质间的作用只是吸收，无荧光或光化学现象。 光与物质间的作用只是吸收，无荧光或光化学现象

必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 3吸收系数 K:比例常数 物质的性质入射光波长温度 K的取值及单位与b和C的单位有关,反应了光度法的灵敏度。 gLb:cmK→a吸收系数,E·g1cm1=abe c:molb:cm→摩尔吸光系数 L'mol-l-cmA=Ehe 物理意义:当b=1cm,1molL溶液的吸光度。 物质给定,温度一定时,E仅与波长有关,给出E时应指明波长。 maxs Emax bc 表观摩尔吸收系数:E'<E Chap X Absorptiometry 2013.20/4学年

Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 Chap Ⅹ Absorptiometry Absorptiometry Absorptiometry Absorptiometry 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 3 吸收系数 A = Kbc K：比例常数 物质的性质 入射光波长 温度 K的取值及单位与 的取值及单位与 的取值及单位与 的取值及单位与b和C的单位有关，反应了光度法的灵敏度。 的单位有关，反应了光度法的灵敏度。 的单位有关，反应了光度法的灵敏度。 的单位有关，反应了光度法的灵敏度。 c: g·L-1 , b: cm 吸收系数， L · g –1 · cm K -1 ⇒ a A = abc c: mol·L-1 , b: cm K⇒ε摩尔吸光系数, L·mol –1·cm-1 A = ε bc 物理意义：当b = 1cm b = 1cm b = 1cm b = 1cm，1 mol·L-1溶液的吸光度。 溶液的吸光度。 溶液的吸光度。 溶液的吸光度。 物质给定，温度一定时， 物质给定，温度一定时， 物质给定，温度一定时， 物质给定，温度一定时，ε仅与波长有关，给出 仅与波长有关，给出 仅与波长有关，给出 仅与波长有关，给出ε时应指明波长。 时应指明波长。 时应指明波长。 时应指明波长。 λmax，εmax 表观摩尔吸收系数： 表观摩尔吸收系数： 表观摩尔吸收系数： 表观摩尔吸收系数：ε ´ < ε bc A ε =

必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 4桑德尔灵敏度J 当吸光度为A=0.001时,单位截面积光程内所能检测到的 吸光物质的最低质量,μg"c2.S= 例1某溶液用2cm吸收池测量时,T=60%,若改用1cm或3cm 吸收池时,T及A各等于多少? A=Ebe=-lg7A=kb7=60%4=022 b=lcm.4=-×0.22=0.11.Z=0.77 2 b=3cm.4=-×0.22=0.33.Z=0.47 2 Chap X Absorptiometry 2013420/4学年

Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 Chap Ⅹ Absorptiometry Absorptiometry Absorptiometry Absorptiometry 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 4 桑德尔灵敏度S 当吸光度为A = 0.001 A = 0.001 A = 0.001 A = 0.001时，单位截面积光程内所能检测到的 时，单位截面积光程内所能检测到的 时，单位截面积光程内所能检测到的 时，单位截面积光程内所能检测到的 吸光物质的最低质量， 吸光物质的最低质量， 吸光物质的最低质量， 吸光物质的最低质量， μg·cm-2 。 ε M S = 例1 某溶液用2 cm吸收池测量时， 吸收池测量时， 吸收池测量时， 吸收池测量时，T = 60% T = 60% T = 60% T = 60%，若改用1 cm或3 cm 吸收池时，T及A各等于多少？ A bc T = = − ε lg A Kb = T A = = 60%, 0.22 1 1cm, 0.22 0.11, 0.77 2 b A T = = × = = 3 3cm, 0.22 0.33, 0.47 2 b A T = = × = =

号易品号B College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 例2浓度为255μg50mL的C叫溶液,用双环己酮草酰二踪光度 法进行测定,在600m处用2cm吸收池测得的T=505%,求E 及S? C2+ 25.5g=0.51gmL 051×10-69=5.1×10-4gL 50 mL 1.0×10-3L 5.1×10 =8.03×106moL 63.546 g0.505 =185×104L●mol●cm b2×8.03×10 M63.546 343×10°gcm E1.85×10 Chap X Absorptiometry 2013420/4学年

Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 Chap Ⅹ Absorptiometry Absorptiometry Absorptiometry Absorptiometry 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 例2浓度为25.5μg/50 mL的Cu2+溶液，用双环己酮草酰二腙光度 溶液，用双环己酮草酰二腙光度 溶液，用双环己酮草酰二腙光度 溶液，用双环己酮草酰二腙光度 法进行测定，在 法进行测定，在 法进行测定，在 法进行测定，在600 nm处用2 cm吸收池测得的T = 50.5% T = 50.5% T = 50.5% T = 50.5%，求ε 及S？ 2 6 4 3 25.5 μg 0.51 10 g 0.51 μg/mL 5.1 10 g/L 50 mL 1.0 10 L C u ρ + − − − × = = = = × × 2+ 2 2+ 4 Cu 6 Cu 5.1 10 8.03 10 mol/L M 63.546 Cu c ρ + − × − = = = × 3 2 4 M 63.546 3.43 10 g/cm 1.85 10 S µ ε − = = = × × 4 -1 -1 6 lg lg 0.505 1.85 10 L mol cm 2 8.03 10 T bc ε − − − = = = × • • × ×