《水分析化学 Water Analytical Chemistry》课程教学课件（讲稿）第六章 分光光度法（1/2）

第六章 吸光光度法

1 第六章 吸 光 光 度 法

化学分析与仪器分析方法比较 化学分析:常量组分(1%),E10,1%~0.2% 准确度高 依据化学反应,使用玻璃仪器 仪器分析:微量组分(1%),E11%~5% 灵敏度高依据物理或物理化学性质,需要特殊的仪器 例:含Fe约0.05%的样品,称0.2g,则m(Fe)≈01mg 重量法m(Fe2O3)=0.14mg,称不准 容量法K(K2Cr2O)≈0.02mL,测不准 光度法结果0.048%~0.052%,满足要求

2 化学分析：常量组分(>1%), Er 0.1%～0.2% 依据化学反应, 使用玻璃仪器 化学分析与仪器分析方法比较 仪器分析：微量组分(<1%), Er 1%～5% 依据物理或物理化学性质, 需要特殊的仪器 例: 含Fe约0.05%的样品, 称0.2g, 则m(Fe)≈0.1mg 重量法 m(Fe2O3 )≈0.14mg, 称不准 容量法 V(K2Cr2O7 )≈0.02mL, 测不准 光度法 结果0.048%～0.052%, 满足要求 准确度高 灵敏度高

6.1吸光光度法的基本原理 吸光光度法是基于被测物质的分子对光具有 选择性吸收的特性而建立起来的分析方法。 特点(p293) 灵敏度高:测定下限可达105~10-6moL, 1049%~10-5% 准确度能够满足微量组分的测定要求: 相对误差2~5%(1~2%) 操作简便快速 应用广泛

3 6.1 吸光光度法的基本原理 • 特点 (p293) –灵敏度高：测定下限可达10－5～10－6mol/L, 10-4%～10-5% –准确度能够满足微量组分的测定要求： 相对误差2～5％ （1～2％） –操作简便快速 –应用广泛 吸光光度法是基于被测物质的分子对光具有 选择性吸收的特性而建立起来的分析方法

1.光的基本性质电磁波的波粒二象性 波动性 光的传播速度:==4·v c一真空中光速299792458×103m/s ~3.0×108m/s λ一波长,单位:m,cm,mm,m,nm,A 1m=106m,1nm=10-m,1A=10 10 m υ一频率,单位:赫芝(周)Hz次/秒 n一折射率,真空中为1

4 1.光的基本性质 电磁波的波粒二象性 c－真空中光速 2.99792458×108m/s ~3.0 ×108m/s λ－波长，单位：m,cm,mm, m,nm,Å 1 m=10-6m, 1nm=10-9m, 1Å=10- 10m ν－频率，单位：赫芝（周）Hz 次/秒 n－折射率，真空中为1 = =   c V n 光的传播速度: 波动性

与物质作用 电场向量 Electro magnetc wave Magnetic field 入 Electric field X 磁场向量 传播方向

5 磁场向量 电场向量 传播方向 Y Z X 与物质作用

微粒性 光量子,具有能量。 E=h h一普朗克( Planck)常数6.626×1034Js y一频率 E一光量子具有的能量 单位:J(焦耳),eV(电子伏特)

6 微粒性 h－普朗克(Planck)常数 6.626×10-34J·s －频率 E－光量子具有的能量 单位：J(焦耳)，eV(电子伏特) 光量子，具有能量。 E h = 

波粒二象性 Esh 真空中:E=h 结论:一定波长的光具有一定的能量,波长越 长(频率越低),光量子的能量越低。 单色光:具有相同能量(相同波长)的光。 混合光:具有不同能量(不同波长)的光复合在 起

7 波粒二象性 结论:一定波长的光具有一定的能量，波长越 长(频率越低)，光量子的能量越低。 单色光：具有相同能量(相同波长)的光。 混合光：具有不同能量(不同波长)的光复合在 一起。   = = c E h h n 真空中:  = c E h

光学光谱区 远紫外近紫外可见近红外中红外远红外 (真空紫外) 10nm~200nm200nm380nm780nm2.5m50m 380nm~780nm~2.5 50 300m

8 光学光谱区 远紫外 近紫外 可见 近红外 中红外 远红外 （真空紫外） 10nm~200nm 200nm ~380nm 380nm ~ 780nm 780 nm ~ 2.5 m 2.5 m ~ 50 m 50 m ~300 m

3.溶液中溶质分子对光的吸收与吸收光谱 不同颜色的可见光波长及其互补光 r60 /nm颜色互补光 100 400-450 紫—蓝 黄绿 650 450 450-480 480-490绿蓝 610 490-500蓝绿 1480 500-560 绿 560580黄绿 黄橙红紫蓝 580 490 580-610 黄 610-650 橙 绿蓝 550 500 650760红蓝绿

9 3. 溶液中溶质分子对光的吸收与吸收光谱 /nm 颜色 互补光 400-450 紫 黄绿 450-480 蓝 黄 480-490 绿蓝 橙 490-500 蓝绿 红 500-560 绿 红紫 560-580 黄绿 紫 580-610 黄 蓝 610-650 橙 绿蓝 650-760 红 蓝绿 不同颜色的可见光波长及其互补光

cr2O2、MnO4的吸收光谱 1.0 350 525545 08 CrO-2 MnO4 0.6 904 0.2 300350400 500 600 700nm

10 300 350 400 500 600 700 /nm 525 545 Cr2O7 2- MnO4 - 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 Absorbance Cr2O7 2-、MnO4 -的吸收光谱 350