《分光光度计教程》第7章 吸光光度法

第7章吸光光度法 §7-1概述 吸光光度法: 吸光光度法的特点 (1)灵敏度高 (2)准确度高 目视比色法,5%-20% 吸光光度法,2%-5%,1%2% (3)应用广泛 (4)仪器简单,操作快速、简便

1 第7章 吸光光度法 §7－1概述 吸光光度法： 一、吸光光度法的特点 （1）灵敏度高 （2）准确度高 目视比色法，5％－20％ 吸光光度法，2％－5％，1％－2％ （3）应用广泛 （4）仪器简单，操作快速、简便

二、光的基本性质 、光是一种电磁波,具有波动性和微粒性 光的电磁波性质 2 102-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm 紫红 射射 外外 微波 线线 光光 无线电波 可见光 可见光:A=400-750nm

2 二、光的基本性质 1、光是一种电磁波，具有波动性和微粒性 光的电磁波性质 λ γ 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 可见光：λ＝400－750nm

光的波粒二象性 光的折射 波动性y 光的衍射 光的偏振 光的干涉 粒子性E 光电效应 E:光子的能量(J,焦耳) hcv:光子的频率(Hz,赫兹) E=hv 丸:光子的波长(cm) 入c:光速(2.99×10cm.s4) h: Plank常数(6.6256×10-34J.s焦耳.秒)

3 光的波粒二象性 波动性 粒子性 光的折射 λ ν E 光的衍射 光的偏振 光的干涉 光电效应 E：光子的能量（J, 焦耳） ν ：光子的频率（Hz, 赫兹） λ ：光子的波长（cm） c：光速（2.9979×1010 cm.s-1） h：Plank常数（6.6256×10-34 J.s 焦耳. 秒） λ = ν = hc E h

2、光的色散与互补色光 400nm 750nm 单色光:具有同一波长的光 复合光:由不同波长的光组合而成的光 互补色光 绿 若两种不同颜色的单色光按 黄绿 蓝绿 定的强度比例混合得到白光,那么 黄 就称这两种单色光为互补色光,这 种现象称为光的互补 绿蓝 橙 监

4 2、光的色散与互补色光 400nm 750nm 单色光：具有同一波长的光 复合光：由不同波长的光组合而成的光 互补色光： 白光 红 蓝绿 绿蓝 橙 黄 蓝 黄绿 紫 绿 紫红 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

物质对光的选择性吸收 M+hy→>M* 1、物质对光的吸收具有选择性E=hy 2、物质的颜色与光的关系 光谱示意复合光表观现象示意 完全吸收 完全透过 吸收黄色光

5 三、 物质对光的选择性吸收 M + hγ → M * 1、物质对光的吸收具有选择性 △E = hγ 2、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 复合光 表观现象示意

3、吸收光谱—A-A 1.60 1.40 1.40 1.20 1.00 1.00 0.80 0.80 0.60 0.60 0.40 0.40 0.20 0.20 0.00 0.00 400440480520560600 440460480500520540560580600 λ/nm A/nm 1.二甲基黄吸收光谱 2麦塔喇红吸收光谱 四、光吸收的基本定律 1、朗伯一比尔定律 当一束平行单色光垂直照射到均匀、非散射的介质(S、lorg) 时,一部分被吸收,一部分透过介质,一部分被器皿表面反射

6 3、吸收光谱——A－λ 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 400 440 480 520 560 600 λ/nm A 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 440 460 480 500 520 540 560 580 600 λ/nm A 1.二甲基黄吸收光谱 2.麦塔喇红吸收光谱 四、光吸收的基本定律 1、朗伯－比尔定律 当一束平行单色光垂直照射到均匀、非散射的介质（S、l or g） 时，一部分被吸收，一部分透过介质，一部分被器皿表面反射

I+1.+I Io=la+I (1)透光度 T (7-1) 1706年,朗伯研究发现,A∞b 1852年,比尔研究发现,A∝c (2)朗伯一比尔定律 A=lg=kbc (7-2)

7 b Ia ' 0 I r I t I a t r ' 0 I = I + I + I 0 a t I = I + I b Ia ' 0 I r I （1）透光度 0 t I I T = （7－1） 1706年，朗伯研究发现，A∝b 1852年，比尔研究发现，A∝c （2）朗伯－比尔定律 Kbc I I A lg t 0 = = （7－2）

A—吸光度 吸光物质的本性 K一比例常数,与 入射 有关 温度 介质 它表示了物质对某波长光的吸收能力 朗伯一比尔定律的物理意义(P213) 当一束平行单色光垂直照射到均匀、非散射的吸光物质的溶液 时,溶液的吸光度与吸光物质的浓度及液层厚度成正比。 (3)A与T的关系 A=-lgT (7-3) A∝c T=10-Kbe 般测A求c(or含量)

8 A－吸光度 K－比例常数，与 吸光物质的本性 λ入射 温度 介质 有关 它表示了物质对某波长光的吸收能力 朗伯－比尔定律的物理意义（P218） 当一束平行单色光垂直照射到均匀、非散射的吸光物质的溶液 时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度及液层厚度成正比。 （3）A与T的关系 A=－lgT （7－3） A∝c T=10-Kbc 一般测A求c（or含量）

(4)吸光度的加和性 A总=A1+A2+…+An=K1bc1+K2bC2++ Kbc(7-4) 2、吸光光度分析的灵敏度 (1)吸光系数a A=Kbc中,当b-cm,c-g,L时,K=a(Lg.cm1) A=abc (2)摩尔吸光系数e b-cm,c-mol.L-lHf, K=e(L mol-lcm-1) a=e bc (7-5) E的物理意义:表示吸光质点的浓度为1moL-1,液层厚度 为lcm时,在一定波长下,溶液的吸光度。反映了吸光物质 对光的吸收能力,反映用吸光光度法测定的灵敏度 般ε≥104灵敏ε<103不灵敏e=106

9 （4）吸光度的加和性 A总＝A1+A2+···+An＝K1bc1+K2bC2+ ···+Knbcn （7－4） 2、吸光光度分析的灵敏度 （1）吸光系数a A=Kbc中，当b－cm，c－g.L-1时，K=a (L.g-1.cm-1) A=abc （2）摩尔吸光系数ε b－cm，c－mol.L-1时，K=ε (L.mol-1.cm-1) A=εbc （7－5） Ε的物理意义：表示吸光质点的浓度为1mol.L-1，液层厚度 为1cm时，在一定波长下，溶液的吸光度。反映了吸光物质 对光的吸收能力，反映用吸光光度法测定的灵敏度 一般ε≥104 灵敏 ε<103不灵敏 ε＝106

例1已知含Cd2浓度为140μgL的溶液,用双硫腙法测镉, 液层厚度为2cm,在波长λ为520nm处,测得的吸光度为 0.2,计算ε。已知Mc=11241 解 140×10 =125×106molL 112.41 A 0.22 8 bc2×1.25×106÷8.8×10 Lmor.cmy (3)桑德尔灵敏度( Sandel)s 内所能检测出来的吸光物质的最低含量。单位D> 定义:S是指当仪器的检测极限为A=0001时,单位截面积光程 S与E的关系:S M (pgcm2)(7-6) 8 推导:A=cbc=0.001 bCM 0.001M S 6 10 10 8 103×106M

10 例1.已知含Cd2+浓度为140μg.L-1的溶液，用双硫腙法测镉， 液层厚度为2cm，在波长λ为520nm处，测得的吸光度为 0.22，计算ε。已知MCd=112.41 6 1 6 Cd 1.25 10 mol.L 112.41 140 10 C − − − = × × = 解： 4 1 1 6 8.8 10 L.mol .cm 2 1.25 10 0.22 bcA − − − = × × × ε = = （3）桑德尔灵敏度（Sandell）S 定义：S是指当仪器的检测极限为A=0.001时，单位截面积光程 内所能检测出来的吸光物质的最低含量。单位μg.cm-2 S与ε的关系： ε = M S （μg.cm-2） （7－6） 推导：A = εbc = 0.001 ε × × = ε = × = M 10 10 0.001 M 10 10 bcM S 6 3 6 3