为什么吸光光度法选择最大吸收波长与吸光度的关系为测量波长与吸光度的关系?

紫外可见分光光度计的四种条件设定方法:
在定量分析中,为了提高测定的灵敏度,入射光的波长应选择被测物的较大吸收波长λmax,如果λmax有干扰,可选择另一条灵敏度稍低、但能避免干扰的谱线,所以,适当选择入射光的波长,不仅能提高测定的灵敏度,还能提高测定的准确度。
狭缝宽度过大,入射光的单色性差;狭缝宽度太小,入射光的强减弱。狭缝宽度过大或过小均会造成灵敏度降低,较佳选择是产生较小误差情下的较大狭缝。一般选用仪器的狭缝宽琶度应小于待测样品吸收带的半宽度,否则测得的吸光度值会偏低,狭缝宽度的选择应以减少狭缝宽度时供试品的吸光度不再;加为准,对于大部分被测品种,可以使用2nm缝宽。
(3)控制适当的吸光度范围
可通过控制被测物浓度或改变吸收池厚度来实现吸光度合理的范围,以尽量减小测量误差。一般吸光度尽量控制在0.1-0.8范围。
空白溶液是用来调节吸光度测量工作零点即A=0,T=100%的溶液,以消除溶液中其它基体组分以及吸收池和溶剂对入射光的反射和吸收所带来的误差。根据情况不同,常用空白溶液有如下几种选择。
①溶剂空白当溶液中只有待测组分在测定波长下有吸收,而其它组分无吸收时,可用纯溶剂作空白。
②试剂空白如果显色剂或其它试剂有吸收,而待测试样溶液无吸收,则用不加待测组分的其它试剂作空白。
③试样空白如果试样基体有吸收,而显色剂或其它试剂无吸收,则用不加显色剂的试样溶液作空白。

不能吧,只能说有可能。

特征峰一般是某些化学结构化学键的能级差对应的光子波长。

一般的,如果有同一个结构特征的化学物,会有特征峰重叠。但是一个峰通常比较难以确定是否是一样的物质,需要全面扫描它的多个特征峰,以此确定其最终结构是否一致。

打个比方,你女朋友,特征之一就是女生,会去女厕所上厕所,但是你不能因此就随便拉一个女厕所出来的人是你女朋友。

教学目的:掌握光吸收定律;了解吸收曲线、标准曲线;了解光度分析方法及仪器、参比溶液的选择;掌握光度分析法的误差、示差吸光光度法;理解显色反应及显色条件的选择了解双波长吸光光度法、弱酸(碱)解离常数的测定、络合物组成的测定。

教学重点:Beer定律;光度分析的应用。

教学难点:光吸收原理;光度分析的准确度。

吸光光度法:基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法,包括比色法和分光光度法。

分光光度法的优点:灵敏、准确、快速、选择性好、适于微量组分的测定。

10.1.1吸光光度法的特点

    单色光:单一波长的光。  复合光:由不同波长的光组成的光。

互补色光:按一定比例混合,能够组成白光的两种光互称为互补色光。见p216。

溶液呈现的颜色是它吸收光的互补色。

两互补色按一定比例混合后,可得到白色。

2.吸收光谱产生的原因

由于不同的物质微粒具有不同的量子能级,其能量差也不同,因此物质对光的吸收具有选择性。分子能级图,p215,图6-1。

吸收光谱曲线:A~C曲线。它反映某溶液对不同单色光的吸收程度,在最大吸收波长处测定吸光度,则灵敏度最高。

10.1.2光吸收的基本定律

1760年,Lambert用实验指出,当光通过透明介质时,光的减弱程度与光通过介质的光程成正比。1852年,Beer研究证明了,光的吸收程度与透明介质中光所遇到的吸光质点的数目成正比,在溶液中即与吸光质点的浓度成正比。

2.摩尔吸收系数和桑德尔灵敏度

(1)摩尔吸收(光)系数e

 实际工作中不能用c=1 mol/L的溶液测吸光度(A=0.2-0.7)。e能反映方法的灵敏度,光度法测定e:104,一般e:105已很灵敏。

(2)桑德尔灵敏度指数:S (mg/cm2

在lmax时,A=0.001下,单位截面积光程内所能检测出来的吸光物质的最低含量。

  共存的多种吸光物质对同一波长光吸收的光度值分别为A1,A2,…An,则总吸光度为:

10.1.3比色法和吸光光度法及其仪器

1.目视比色法:比较透过光的强度

标准色阶:在相同条件下显色,目视比较。

特点:灵敏度高,准确度低,不同人看,结果不同,不符合朗伯-比尔定律也可用目视比色法,因为比较的是透过光。

2.光电比色法:比较溶液对某一波长光的吸收情况。比目视比色法的准确度和选择性好。

3.吸光光度法:与光电比色法的原理相同,只是二者获得单色光的方法不同,前者使用滤光片,后者使用光栅、棱镜,因而比光电比色法的准确度和选择性好。

4.分光光度计及其基本部件:光源-单色器-比色皿(吸收池)-检测器-显示器

a.  滤光片:有机玻璃片或薄膜,利用颜色互补原理。

b.  棱镜:根据物质的折射率与光的波长有关。玻璃棱镜:可见,石英棱镜:紫外、可见

(3)吸收池:玻璃:可见,  石英:紫外、可见

(4)检测器:光电转换器件(光电管、光电倍增光,光电二极管阵列)。利用光电效应,光照产生光电流,测定光电流的大小。

(5)显示器:检流计:72型。数字显示:722型。数字打印:UV-240。

10.2.1显色反应:将待测组分转化成有色化合物的的反应。M+L=ML

1.要求:(1)选择性好;(2)灵敏度高,e>104;(3)有色化合物ML要稳定,不分解;

2.显色剂:满足以上要求。有机显色剂

10.2.2显色条件的选择

1.溶液的酸度:M+L=ML(显色剂L存在酸效应aL(H)

a.  影响显色剂的溶度

2.显色剂用量:显色剂过多有时会引起副反应,加入量要严格控制,可通过实验确定。

3.温度:通过实验确定温度范围,通常在室温下进行。

4.溶剂:一般螯合物在有机溶剂中溶解度大,提高显色反应的灵敏度。如Cu(SCN)42在水中大部分离解,几乎无色;在丙酮中呈蓝色。

5.显色时间:通过实验找出适宜的显色时间。

6.干扰组分:共存组分与显色剂生成有色络合物,正干扰;生成无色络合物,负干扰。

10.2.3测量波长和吸光度范围的选择

(1)“最大吸收原则”:选择被测物质的最大吸收波长的光作为入射光。(无干扰)

(2)”吸收最大,干扰最小”:在最大波长处有其他物质干扰时。如图6-7

10.2.4参比溶液的选择

1.M、L均无色,可用蒸馏水作参比。

2. L无色,M有色,可用不加显色剂的被测试液作参比溶液。

3.  L有色,M无色,可选择不加试样溶液的试剂空白作参比溶液。

4.L、M均有色,可将一份试液加入适当掩蔽剂,将被测组分掩蔽起来,使之不再与显色剂作用,而显色剂及其他试剂均按试液测定方法加入,以此作为参比溶液。

5. 改变加入试剂的顺序,使被测组分不发生显色反应,可以此溶液作为参比溶液消除于扰。

10.2.5标准曲线的制作

10.3.1对朗伯-比尔定律的偏离

2.介质不均匀引起的偏离

3.由于溶液本身的化学反应引起的偏离。溶液本身离解、缔合、络合

10.3.2 吸光度测量的误差

光度分析的准确度,由仪器本身决定的,对一台仪器来说读数误差DT为定值。

一定的ΔT,对应的Δc不同,相对误差Δc/c不同。

c小,ΔT引起的Δc小,Δc/c大;c大,ΔT引起的ΔcΔc/c大。

10.4  其他吸光光度法和光度分析法的应用

10.4.1示差吸光光度法

1.原理(高浓度示差吸光光度法)

选用比cx浓度稍小的c0为参比,调透光率100%,相当于标尺扩大10倍。

设普通光度法和示差光度法的测量误差为x%

普通光度法结果: ,示差光度法结果:

10.4.2双波长吸光光度法

1.原理:当没有合适的参比溶液时可选择双波长吸光光度法;广泛运用于环境试样和生物试样的分析

2.应用:(1)混浊试液中组分的测定;(2)单组分的测定;(3)两组分共存时的分别测定。

10.4.3酸(碱)离解常数的测定

在某波长l下,测量溶液吸光度(设酸HB和碱B均有吸收,液层厚度b=1cm)则

的最大吸收波长处测量这一系列

溶液的吸光度。当溶液中络合物

MRn浓度最大时,cR/cM比值为n。

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