分析化学专业知识讲座省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院6.1 概述概述 6.1.1 吸光光度法特点吸光光度法特点 6.1.2 光吸收基本定律（重点）光吸收基本定律（重点）6.1.3 比色法和吸光光度法及其仪器比色法和吸光光度法及其仪器6.2 光度分析法设计光度分析法设计 6.2.1 显色反应显色反应 6.2.2 显色条件选择（难点）显色条件选择（难点）第六章 吸光光度法1第1页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院 6.2.3 测量波长和吸光度范围选择测量波长和吸光度范围选择 6.2.4 参比溶液选择参比溶液选择 2第2页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院6.1 6.1 概述概述 6.1.1 吸光光度法特点吸光光度法特点 吸光光度法是基于被测物质对吸光光度法是基于被测物质对光含有光含有选择性吸收选择性吸收特征而建立起特征而建立起来分析方法。来分析方法。3第3页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院 当一束光照射到某物质溶液时，当一束光照射到某物质溶液时，物质对光吸收含有选择性物质对光吸收含有选择性，只有当，只有当照射光光子能量与被照射物质分子、照射光光子能量与被照射物质分子、原子或离子由基态到激发态之间能原子或离子由基态到激发态之间能量之差相等时，这个波长光才被吸量之差相等时，这个波长光才被吸收。收。4第4页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院1 光基本性质光基本性质光电磁波性质光电磁波性质 10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm可可 见见 光光微微波波 射射线线紫紫外外光光红红外外光光x射射线线无无线线电电波波5第5页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院波动性波动性粒子性粒子性 E E光折射光折射光衍射光衍射光偏振光偏振光干涉光干涉光电效应光电效应光波粒二象性h:Plank常数6.62510236第6页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院单色光、复合光、光互补单色光单色光复合光复合光光互补光互补单一波长光单一波长光由不一样波长光组合而成由不一样波长光组合而成光光若两种不一样颜色单色光若两种不一样颜色单色光按一定强度百分比混合得按一定强度百分比混合得到白光到白光.7第7页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院2 物质对光吸收物质对光吸收E2E0E1E3S3S2S1S0h 物质对光吸收满足物质对光吸收满足Plank 条件条件8第8页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院3 光吸收曲线或吸收光谱曲线光吸收曲线或吸收光谱曲线 将不一样波长光照射某一固定浓度和液层厚度溶液，并测量每一波长下溶液对光吸收程度（吸光度），以吸光度为纵坐标，对应波长为横坐标，所得曲线，称为吸收曲线。吸收曲线是吸光光度法选择测定波长主要依据。9第9页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院525Cr2O72-350400500600700350MnO4-1.00.80.60.40.2 A图为高锰酸钾和重铬酸钾吸收曲线图为高锰酸钾和重铬酸钾吸收曲线。10第10页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院4 物质对光选择吸收物质对光选择吸收 物质电子结构不一样，所能吸收光物质电子结构不一样，所能吸收光波长也不一样，显示颜色也不一样，这波长也不一样，显示颜色也不一样，这就组成了物质对光选择吸收基础。就组成了物质对光选择吸收基础。例：例：A 物质物质1 ev=1.6 10-19 J.11第11页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院B 物质物质同理，得：同理，得：12第12页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院ABA A C增增大大定性分析与定量分析定性分析基础定性分析基础定量分析基础定量分析基础物质对光选择吸物质对光选择吸物质对光选择吸物质对光选择吸收收收收在一定试验条件下，物在一定试验条件下，物质对光吸收与物质浓度质对光吸收与物质浓度成正比。成正比。13第13页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院6.1.2 光吸收基本定律光吸收基本定律透光率透光率 （透射比）（透射比）透光率定义：透光率定义：T 取值为取值为0.0%100.0%全部吸收全部吸收全部透射全部透射入射光强度入射光强度I0透射光强度透射光强度It14第14页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院A A=lg(lg(I I0 0/I It t)=lg1/T=)=lg1/T=k kbcbc吸光度吸光度介质厚度介质厚度(cm)(cm)透光率透光率k 吸光系数吸光系数 ，当，当c单位用单位用molL-1表示表示时，时，A bc，K用用表示表示.称为摩尔吸称为摩尔吸收系数，收系数，L mol 1 cm-1，当当c单位用单位用gL-1表示时，表示时，K用用a表示，表示，Aabc15第15页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院吸光度吸光度 与透光率与透光率1.00.50ACA100500T%TT=0.0%A=T=100.0%A=0.016第16页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院吸收定律与吸收光谱关系吸收定律与吸收光谱关系AC吸收吸收定律定律A 吸收吸收光谱光谱A C三维三维谱图谱图17第17页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院 S 值表示值表示 单位截面积光程单位截面积光程 测得吸光测得吸光度为度为 0.001 时，每时，每mL 溶液中待测物质溶液中待测物质微克数。单位为微克数。单位为 g.cm-2。Sandell 灵敏度灵敏度 SSandell 灵敏度与灵敏度与 关系关系18第18页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院6.1.3 比色法和吸光光度法及其仪器比色法和吸光光度法及其仪器1 目视比色法目视比色法 用眼睛观察、比较溶液颜色深度以确定物质含量方法称为目视比色法。19第19页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院特点特点利用自然光利用自然光比较吸收光互比较吸收光互补色光补色光准确度低准确度低不可分辨多组分不可分辨多组分方法简便，灵敏方法简便，灵敏度高度高标准系列标准系列未知样品未知样品20第20页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院2 吸光光度法吸光光度法 吸光光度法是借助分光光度计来测量一系列标准溶液吸光度，绘制标准曲线，然后依据被测试液吸光度，从标准曲线上求得被测物质浓度或含量。吸光光度法是有色溶液对某一波长吸收情况，而目视比色法是比较透过光强度。21第21页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院3 分光光度计原理分光光度计原理0.575光源光源单色器单色器吸收池吸收池比色皿比色皿检测器检测器显示显示22第22页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院光源光源：发出所需波长范围内连续光：发出所需波长范围内连续光 谱，有足够光强度谱，有足够光强度,稳定。稳定。可见光区：可见光区：钨灯，碘钨灯钨灯，碘钨灯(3202500nm)紫外区：紫外区：氢灯，氘灯氢灯，氘灯(180375nm)单色器单色器：将光源发出连续光谱分解为单：将光源发出连续光谱分解为单色光装置。色光装置。棱镜棱镜:玻璃玻璃3503200nm,石英石英1854000nm23第23页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院光栅光栅:波长范围宽波长范围宽,色散均匀色散均匀,分辨性分辨性能好能好,使用方便使用方便吸收池吸收池：(比色皿比色皿)用于盛待测及参比溶用于盛待测及参比溶液。液。可见光区：光学玻璃池可见光区：光学玻璃池紫外区：石英池紫外区：石英池24第24页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院检测器检测器：利用光电效应，将光能转换成：利用光电效应，将光能转换成 电流信号。电流信号。光电池，光电管，光电倍增管光电池，光电管，光电倍增管显示器显示器：低级仪器：刻度显示低级仪器：刻度显示 中高档仪器：数字显示，自动扫中高档仪器：数字显示，自动扫描统计描统计25第25页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院26第26页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院关键点：关键点：1、Plank 条件条件2、物质电子结构不一样，所能吸收光波、物质电子结构不一样，所能吸收光波长也不一样，这就组成了物质对光选择长也不一样，这就组成了物质对光选择吸收基础。吸收基础。3、在一定试验条件下，物质对光吸收与、在一定试验条件下，物质对光吸收与物质浓度成正比。物质浓度成正比。27第27页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院6.2 光度分析法设计光度分析法设计6.2.1 显色反应（详细内容，自己阅读）显色反应（详细内容，自己阅读）用光度分析法测定某物质时，假如待测物质本身有较深颜色，就能够进行直接测定。但大多数待测物质是无色或很浅颜色，就需要选择适当试剂与被测离子反应生成有色化合物再进行测定。28第28页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院6.2.2 显色条件选择显色条件选择溶液酸度显色剂用量显色反应时间显色反应温度溶剂共存离子影响29第29页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院6.2.3 测量波长和吸光度范围选择测量波长和吸光度范围选择无干扰：选择无干扰：选择 maxA 波长选择波长选择有干扰：吸收度有干扰：吸收度最大，干扰最小最大，干扰最小A 30第30页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院吸光度范围选择吸光度范围选择 A=0.20.86.2.4 参比溶液选择参比溶液选择 参比溶液：将不含待测离子溶液或试剂加入一比色皿中，试液放入另一比色皿中，再调整仪器，使不含待测离子溶液处于T=100%处，此种溶液为参比溶液。31第31页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院选择标准：选择标准：扣除非待测组分吸收扣除非待测组分吸收A（试样）（试样）=A（待测吸光物质）（待测吸光物质）+A （干扰）（干扰）+A（池）（池）A（参比）（参比）=A（干扰）（干扰）+A（池）（池）以显色反应为例进行讨论以显色反应为例进行讨论M +R =M-R max32第32页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院若欲测若欲测 M-R M-R 吸收吸收 max试液试液 显色剂显色剂 溶剂溶剂 参比液组成参比液组成无吸收无吸收 无吸收无吸收溶剂溶剂基本基本吸收吸收无吸收无吸收不加显色不加显色剂试液剂试液无吸收无吸收吸收吸收显色剂显色剂基本基本吸收吸收吸收吸收显色剂显色剂+试试液液+待测组待测组分掩蔽剂分掩蔽剂光光学学透透明明33第33页