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1、第十一章吸光光度法第1页，本讲稿共13页 2.1 朗伯朗伯比耳定律比耳定律朗伯朗伯-比尔定律是光吸收的基本定律比尔定律是光吸收的基本定律,是吸光光度法定量分是吸光光度法定量分析的理论基础析的理论基础.朗伯朗伯(Lambert)(Lambert)定律定律:如果溶液的浓度一定如果溶液的浓度一定,有色溶液对光的吸收程有色溶液对光的吸收程度与液层的厚度成正比度与液层的厚度成正比.AbAb 比耳比耳(Beer)(Beer)定律定律:在一定的浓度范围内在一定的浓度范围内,当单色光通过液层厚度当单色光通过液层厚度一定的有色溶液时一定的有色溶液时,溶液的吸光度与溶液的浓度成正比溶液的吸光度与溶液的浓度成正比。
2、A Ac c 动画动画1动画动画2第2页，本讲稿共13页数学表达式数学表达式：A=K b c 朗伯朗伯比尔定律比尔定律：一束平行单色光垂直通过某一一束平行单色光垂直通过某一均匀、非散射的溶液时，溶液的均匀、非散射的溶液时，溶液的吸光度吸光度A与溶液的与溶液的浓度浓度c 和液层厚度和液层厚度b的乘积成正比。的乘积成正比。朗伯朗伯 比耳定律比耳定律适用范围适用范围：朗伯：朗伯-比尔定律是光吸收的基本定律比尔定律是光吸收的基本定律,不仅不仅适用于有色溶液适用于有色溶液,也适用于其他均匀、非散射的固体、也适用于其他均匀、非散射的固体、液体和气体。液体和气体。K比例常数比例常数,与溶液性质与溶液性质,T
3、,l l有关有关第3页，本讲稿共13页朗伯朗伯-比尔定律的适用条件比尔定律的适用条件1.单色光单色光 入射光为平行单色光且垂直照射入射光为平行单色光且垂直照射.3.稀溶液稀溶液(一般一般0.01mol/L)即吸光质点之间无相互作用即吸光质点之间无相互作用.2.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.4.吸光物质为均匀非散射体系吸光物质为均匀非散射体系.第4页，本讲稿共13页2、吸光系数和摩尔吸光系数、吸光系数和摩尔吸光系数（1）吸光系数）吸光系数a（2）摩尔吸光系数）摩尔吸光系数A=a b c 当当c用用g/L表示，表示，b用用cm表示时
4、，表示时，K用用a表示，称为表示，称为吸光系数吸光系数，单位为单位为 Lg-1cm-1，则：，则：当当c用用molL-1表示，表示，b用用cm表示时，表示时，K用用表示，称为表示，称为摩尔摩尔吸光系数吸光系数，单位为，单位为Lmol-1cm-1。A=b c（3）与与a的关系的关系=M a第5页，本讲稿共13页 e e molar absorptivity(1)e(1)e 表示吸光物质浓度为表示吸光物质浓度为1mol/L,液层厚度液层厚度 为为1 1cm 时溶液的吸光度时溶液的吸光度.(2)e(2)e 值越大，溶液的吸光能力越强，显色反应的灵敏值越大，溶液的吸光能力越强，显色反应的灵敏度越高度越
5、高.(3)e(3)e 是吸光物质在特定波长下的特征常数是吸光物质在特定波长下的特征常数,是表征是表征显色反应灵敏度的重要参数显色反应灵敏度的重要参数.(4)e(4)e 值是选择显色反应的重要依据值是选择显色反应的重要依据.第6页，本讲稿共13页max与灵敏度的关系与灵敏度的关系 104反应灵敏度反应灵敏度低低104 5104反应灵敏度反应灵敏度中中5104 105反应灵敏度反应灵敏度超高超高 对对于于微微量量组组分分的的测测定定，一一般般选选较较大大的的显显色反应，以提高测定的灵敏度。色反应，以提高测定的灵敏度。第7页，本讲稿共13页【例例】：有有一一浓浓度度为为1.0 g/ml Fe2+的的
6、溶溶液液，以以邻邻二二氮氮菲菲显显色色后后，在在比比色色皿皿厚厚度度为为 2cm、波波长长510nm处处测测得得吸吸光光度度为为0.380，计计算算（1）透透光光度度T；(2)吸吸光光系数系数a；（；（3）摩尔吸光系数）摩尔吸光系数 。解解（1）T10-A10-0.3800.417（2）（3）或=Ma=55.851.9102=1.1104 L.mol-1.cm-1第8页，本讲稿共13页吸光度的加和性吸光度的加和性A总总=Ai=1b1c1+2b2c2+nbncn 总的吸光度等于各个吸光物质的吸光度之和。总的吸光度等于各个吸光物质的吸光度之和。或或溶液的吸光度应等于溶液中各组分的吸光度之溶液的吸光
7、度应等于溶液中各组分的吸光度之和。（和。（组分间没有干扰组分间没有干扰）A5 A4 A3 A2 A1第9页，本讲稿共13页2.2 对朗伯比尔定律的偏离对朗伯比尔定律的偏离标准曲线：标准曲线：以标液浓度为横坐以标液浓度为横坐标，吸光度为纵坐标图，理论标，吸光度为纵坐标图，理论上应该得到一条过原点的直线，上应该得到一条过原点的直线，称为标准曲线。称为标准曲线。CA标准工作曲线标准工作曲线图图正误差正误差负误差负误差动画对朗伯比尔定律的偏离对朗伯比尔定律的偏离：工作曲：工作曲线偏离线性的关系，曲线向上线偏离线性的关系，曲线向上或向下弯曲。或向下弯曲。第10页，本讲稿共13页 1.物理因素引起的偏离物
8、理因素引起的偏离 (1)非单色光引起的偏离非单色光引起的偏离 梭梭镜镜或或光光栅栅得得到到的的单单色色光光，实实质质上上是是一一个个有有限限度度的的光光谱谱带带，因因而导致对朗伯而导致对朗伯-比尔定律的偏离。比尔定律的偏离。（2）介质不均匀性引起的偏离介质不均匀性引起的偏离 介质不均匀，呈胶体、乳浊、悬浮状态存在，导致对朗介质不均匀，呈胶体、乳浊、悬浮状态存在，导致对朗伯伯-比耳定律的正偏离。比耳定律的正偏离。(3)非平行入射光引起的偏离非平行入射光引起的偏离 若入射光为非平行光若入射光为非平行光,就不能保证光束全部垂直通过吸收池就不能保证光束全部垂直通过吸收池,从而产生正偏离从而产生正偏离.
9、对朗伯比尔定律偏离的因素对朗伯比尔定律偏离的因素第11页，本讲稿共13页 2 化学因素引起的偏离化学因素引起的偏离 (1)溶液浓度过高引起的偏离溶液浓度过高引起的偏离 朗朗伯伯-比比尔尔定定律律仅仅适适用用于于稀稀溶溶液液.当当溶溶液液浓浓度度较较高高时时，使使吸吸光光度度与浓度之间的线性关系被破坏与浓度之间的线性关系被破坏,偏离朗伯偏离朗伯-比尔定律。比尔定律。(2)化学变化所引起的偏离化学变化所引起的偏离 溶溶液液中中吸吸光光物物质质常常因因条条件件变变化化而而发发生生解解离离、缔缔合合、形形成成新新的的化化合合物物或或在在光光照照射射下下发发生生互互变变异异构构等等，改改变变吸吸光光物物
10、质质的浓度的浓度,，导致对朗伯，导致对朗伯-比耳定律的偏离。比耳定律的偏离。例：例：铬酸盐或重铬酸盐溶液中存在下列平衡：铬酸盐或重铬酸盐溶液中存在下列平衡：2CrO42-2H=Cr2O72-H2O 溶液中溶液中CrO42-、Cr2O72-的颜色不同，吸光性质也不相同的颜色不同，吸光性质也不相同,故此时溶故此时溶液液pH 对测定有重要影响。对测定有重要影响。第12页，本讲稿共13页内内 容容 选选 择择一、概述一、概述二、光的吸收定律二、光的吸收定律三、分光光度计三、分光光度计四、显色反应和显色条件的选择四、显色反应和显色条件的选择五、吸光度测量条件的选择五、吸光度测量条件的选择六、吸光光度法的应用六、吸光光度法的应用第13页，本讲稿共13页