第八章 吸光光度法VIP免费

第八章吸光光度法吸光光度法(Absorptionspectrometry)是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法。§8－1概述一、光的基本性质（略）二、吸收光谱的产生吸收光谱有原子吸收光谱(Atomicabsorptionspectrum)和分子吸收光谱(Molecularabsorptionspectra)两种。原子吸收光谱是由原子外层电子选择性的吸收某些波长的电磁辐射而产生的。原子吸收分光光度法(AAS)就是根据原子的这种性质建立起来的。(因超范围而不讨论)分子吸收光谱比较复杂。这是由于分子结构的复杂性所致的。因为在同一电子能级中有几个振动能级，而在同一针对能级中又有几个转动能级。因为电子能级间的能量差一般为1-20eV(1eV=1.6×10－19J)，而振动能级间的能量差仅为0.05-1eV，至于转动能级间的能量差就更小了(小于0.05eV)。所以，在电子能级跃迁(Transition)的同时，必然伴随着振动能级和转动能级的跃迁。因此，分子的电子光谱通常呈带状，称为带状光谱(Bandspectra)。显然，分子的带状光谱要比原子的线状光谱(Linespectrum)复杂得多。由电子能级跃迁而产生的吸收光谱位于紫外及可见区。这种由价电子跃迁而产生的分子光谱称为电子光谱(Electronicspectra)。V0′V1′r1r2r3r1r2r3r1r1r2r3r3r2V0V1ABCEnergyRotationalenergyleverlsVibrationalenergylevelsElectronicenergylevelsExcitedstateGroundstateA:purerotationalchanges(farinfrared)B:rotational-vibrationalchanges(nearinfrared)C:rotational-vibrational-electronicchangestransitions(visibleandultraviolet)三、光与颜色波长在200~400nm(nanometers)范围内的光称为紫外光(Ultravioletlight)。人眼能感觉到的光的波长在400~750nm之间，称为可见光(Visiblelight)。可见光是一种复合光，它是由赤橙黄绿青蓝紫等各种单色光(Monochromaticlight)按一定的比例混合而成的。显然，不同颜色的单色光，其波长范围也不同。物质的颜色正是由于物质对不同波长的光具有选择性吸收作用而产生的。例如，CuSO4溶液因吸收了可见光中的黄色而呈蓝色；而KMnO4溶液因吸收了可见光中的黄绿色而呈紫色。可见，物质的颜色是由它所反射或透过光的颜色来决定的。注意：课本p.128的论述不够确切。表8-1物质的光和吸收光颜色的关系物质的颜色吸收光颜色吸收光波长黄绿紫400~450黄蓝450~480橙青蓝480~490红青490~500紫红绿500~560紫黄绿560~580蓝黄580~600青蓝橙600~650青红650~750值得注意的是，科学实验证明：不仅赤橙黄绿青蓝紫七种单色光可以混合成白光，也可以把两种适当的单色光按一定比例混合成白光。两种能混合成白光的单色光称为互补色光。白光绿紫橙青蓝蓝青红图8-1光的互补色示意图黄四、光吸收曲线如果测量某种物质对不同波长单色光的吸收程度，以波长为横坐标，以吸光度(Absorbance)为纵坐标作图，可得一条曲线，称为吸收曲线(Absorptioncurve)或吸收光谱(Absorptionspectrum)。ABCD由图可见，KMnO4溶液对波长525nm附近的黄绿色光的吸收最强，而对紫色和红色光的吸收很弱。光吸收程度最大处的波长叫最大吸收波长(Maximumabsorptionwavelength),用λmax表示。最大吸收又称吸收峰(Absorptionpeak)。KMnO4的λmax=525nm。需要特别注意的是：不同浓度的同一物质的光吸收曲线的形状相似，即最大吸收波长不变，只是相应的吸光度的大小不同（即吸收峰的高低不同，位置不变）。§8－2光吸收的基本定律当一束平行单色光通过任何均匀、非散射的固体、液体或气体介质时，光的一部分被吸收，一部分透过介质，一部分被器皿的表面反射。设入射光(Incidentlight)强度为Io，吸收光强度为Ia，透过光强度为It，反射光强度为Ir，则Io=Ia+It+Ir在吸光光度分析中，通常将试液和空白溶液分别置于同样质料和厚度的吸收池中，然后让强度为Io的单色光分别通过每个吸收池，测量其透过光的强度。此时，通过样品池和空白池的反射光强度基本上是不变的，且其影响可以互相抵消，所以上式可以简化为：Io=Ia+It注意：Io和It都是可以直接测量的。透过光强度It与入射光强度Io之比称为透光率或透光度(Transmittance,Transmittancy)用T表示：otIIT显然，溶液的透光率愈大，表示它对光的吸收愈小；反...