分光光度计.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,178-2007,紫外、可见、近红外分光光度计,3,1,掌握：分光光度法原理；可见分光光度计；规程,具体参数的要求和数据的获取；,目的要求,2,利用,各种物质所具有的发射、吸收或散射的特性,以确定,物质的结构和化学成分的分析方法,称为,光谱分析法,。,英文为,spectral analysis,或,spectrum analysis,。,各种结构的物质都具有自己的特征光谱,，光谱分析法就是利用特征光谱研究物质结构或测定化学成分的方法。,一、概述,3,分光光度法,分光光度法（,Absorption Photometry,）是一种基于物质对光的,选择性吸收,而建立起来的一种分析方法。包括可见吸光光度法、紫外,-,可见吸光光度法和红外光谱法等。,4,分光广度法的优点：,灵敏度高,测定简便快速，仪器设备简单。,不破坏样品,5,c,真空中光速,2.9979245810,8,m/s,3.0 10,8,m/s,波长，单位：,m,cm,mm,m,nm,1,m=10,-6,m,1,n,m=10,-9,m,1=10,-10,m,频率，单位：赫芝（周）,Hz,次,/,秒,V=c/,(1),光的基本性质,:,电磁波的波粒二象性,光的传播速度,:,c=,X,波动性,6,h,普朗克,(Planck),常数,6.626,10,-34,J,s,频率,E,光量子具有的能量,单位：,J(,焦耳,),，,eV(,电子伏特,),V=E/h,光的,微粒性,光量子，具有能量,。,E=hv,7,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。,波粒二象性,V=c/,v=E/h,c/=E/h,E=hc/,8,将光（电磁波）按波长（或频率）顺序排列，即得电磁波谱。,200,nm 400nm 760nm 1mm,紫外线,可见光,红外线,不同波长的光具有不同能量，,波长越长,（,频率越低,）能量越小,。,可 见 光,9,完全吸收,完全透过,吸收黄色光,物质的颜色与光的关系,10,对溶液来说，溶液呈现不同的颜色，是由于溶液中的质点,(,分子或离子,),选择性的吸收某种颜色的光,所引起的。如果各种颜色的光透过程度相同，这种物质就是无色透明的。如果只让一部分波长的光透过，其他波长的光被吸收，则溶液就呈现出透过光的颜色，也就是溶液呈现的是与它吸收的光成互补色的颜色。例如,硫酸铜溶液因吸收了白光中的黄色光而呈蓝色；,11,2、光吸收的基本定律（,Lamber-Beer,定律）,单色光通过吸光溶液后，吸光度与溶液,的浓度和厚度之间呈正比关系。,入射光,透射光,b,I,0,I,1,C,I,a,被物质吸收的光,t,12,（1）Lambert,定律：,说明吸收与溶液液层厚度间的关系,L,2,入射光,透射光,L,2,L,1，,I,1,I,2,I,0,I,2,入射光,透射光,L,1,I,0,I,1,13,Lambert,定律：,当一适当波长的单色光通过一固定浓度的溶液时，其透射光强度随液层厚度的增加而成指数函数减少，即,I,t,=I,o,*10,-k,1,b,其吸光度与光通过的液层厚度成正比。,式中,b,为液层厚度，,k,1,为比例系数，它与被测物质性质、入射光波长、溶剂、溶液浓度及温度有关，,Lambert,定律对所有的,均匀介质,都是适用的。,14,（2）Beer,定律：,说明吸收与溶液浓度间的关系,c,1,C,2,入射光,透射光,入射光,透射光,C,1,C,2，,I,2,I,1,I,0,I,1,I,0,I,2,15,Beer,定律：,当一适当波长的单色光通过溶液时，若液层厚度一定，透射光的强度随着溶液浓度的增加而成指数函数减少，即,I,t,=I,o,*10,-k,2,c,其吸光度与溶液浓度成正比。,式中,c,为物质的量浓度,(,或质量浓度,),，,k,2,为与吸光物质种类、溶剂、入射光波长、液层厚度和溶液温度有关的常数。,Beer,定律仅适用于,单色光。,16,如果同时考虑溶液浓度,C,和液层厚度,b,对光吸收的影响，将,Lambert,和,Beer,定律合并，用,a取代,k1,和,k2,两个常数则可以推出,I,t,=I,o,*10,-k,1,b,I,t,=I,o,*10,-k,2,c,I,t,=I,o,.10,-abc,a,为吸光系数，与入射光的波长和溶液的性质有关，为常数；,b,为液层厚度；,c,为溶液浓度。,17,透射光强度,I,t,与入射光强度,I,o,之比称为,吸光度用,T,表示,则,T=I,t,/I,o,=10,-abc,T,的负对数值定义为,吸光度用,A,表示,则,A=-lgT=lg I,o,/I,t,=abc,A（absorbance）,表示吸光率（或吸光度）,T（transmittance）,表示透光率（或透光度）,18,分光光度法利用物质的吸收光谱进行分析,吸收光谱（,absorption spectrum,）,所谓,吸收光谱,就是用各种不同波长光线测定物质溶液的吸光度，然后按其结果描出,吸光度与波长关系的曲线,。,吸收光谱是,物质的特征性曲线,，一种物质,在一定的,PH,、温度、浓度等条件下，具有的一定形状,的吸收光谱曲线,19,吸收光谱曲线，,在浓度一定的条件下，以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标，所绘制的曲线。,曲线上吸光度最大的地方称为最大吸收峰，它所对应的波长称为最大吸收波长，用,1max,表示。,最大吸收波长处测定吸光度，则灵敏度最高,溶液浓度愈大，吸收光谱的峰值愈高，两者成正比关系。,吸收光谱,KMnO4,吸收光谱曲线,20,吸收光谱体现了,物质的特性,，是进行,定性、定量分析的基础,。,l,max,是,定性分析,的依据，而溶液的浓度愈大，则吸光度,A,愈大，是进行,定量分析,的依据。,21,0.208,光源,单色器,比色杯,检测器,(,光电元件,),读数单元,分光光度计,紫外,-,可见分光光度计的基本结构示意图,22,光源,：,可见和紫外分光光度计装有两种光源灯泡：,钨丝灯，产生可见光；,氢弧（氘）灯，产生紫外线。,由于玻璃吸收紫外线，所以氢弧灯的灯管多用石英制成，或在灯管上设有石英窗。,23,色散元件（棱镜或光栅）,单色器,：,光狭缝,单色器的作用是将混合光分解（色散），并,可根据需要使一定波长的单色光投射至比色,槽。,24,光电元件：光电管或光电倍增管,作用：将光能转变成电能。,光电管产生光电流的大小，与光强度和波长有关。,光电管对弱光的灵敏度大，光照过强或长时间曝光灵敏 度显著下降，即,“,疲劳,”,现象。,温度对光电管的灵敏度有影响。,25,电子放大器,读数单元,读数元件,26,1,、比色杯应相匹配性（对光的吸收和反射应一致），不得随意挪用。,2,、比色杯应持其侧壁的毛玻璃面。,3,、盛液时达到比色杯的,3/4,即可，不能太满，外壁如有液体，,只能用滤纸沾去水份，再用擦镜纸擦干净。,4,、测毕，比色液一般应倒回原试管中，直至计算无误后方可倒掉。,5,、测量完毕，比色皿用蒸馏水洗干净。,注意事项,27,本报规程适用于波长范围,190nm-2600nm,，波长连续可调的可见、紫外,-,可见、紫外,-,可见,-,近红外分光光度计的首次鉴定、后续检定和使用中检验。,便于性能要求，工作波长分为三段,A,段（,190nm-340nm),、,B,段（,340nm-900nm,）、,C,段（,900nm-2600nm,）。按照计量性能的高低将仪器划分为,、,、,、,共,4,个等级。,JJG178-2007,紫外、可见、近红外分光光度计检定规程,28,1,、波长允许误差（,nm,）,波长示值误差,=,测量平均值,-,波长标准值,级别,A,段,B,段,C,段,0.3,0.5,1.0,05,1.0,2.0,1.0,4.0,4.0,2.0,6.0,6.0,29,2,、波长重复性（,nm,）波长重复性,=,最大值,-,最小值,级别,A,段,B,段,C,段,0.1,0.2,0.5,0.2,0.5,1.0,0.5,2.0,2.0,1.0,3.0,3.0,30,3,、透射比示值误差（,%,）,透射比示值误差,=,平均值,-,标准值,级别,A,段,B,段,0.3,0.3,0.5,0.5,1.0,1.0,2.0,2.0,31,4,、透射比重复性（,%,）透射比重复性,=,最大值,-,最小值,级别,A,段,B,段,0.1,0.1,0.2,0.2,0.5,0.5,1.0,1.0,32,1,、氧化钬滤光片,2,、介质膜干涉滤光片,3,、紫外可见光区透射比滤光片,4,、杂散光滤光片,标准物质的选择,33,A,段、,B,段每间隔,100nm,至少选择一个波长检定点；,为使测量数据更为准确自动扫描仪器选择较慢的扫描速度，数据采集过程中仪器参数不得更改，否则需重新开始采集，例如扫描速度、光谱带宽、波长范围等；,如发现仪器设备校准数据出现超差现象，第一时间告知企业人员；,因标准器体积较小种类繁多，每次使用前后必须仔细核查。,注意事项,34,Thank You!,35,