第10章吸光光度法第10章吸光光度法10.1物质对光的选择性吸收和光吸收的基本定律E=E2-E1=h量子化；选择性吸收;单色光、复合光、光的互补1朗伯-比尔定律（Lambert-Beerlaw）透射比（透光度）朗伯(LambertJH)和比尔(BeerA)分别于1760和1852年研究了光的吸收与溶液层的厚度及溶液浓度的定量关系，二者结合称为朗伯-比尔定律，也称为光的吸收定律。当一束强度为I0的平行单色光垂直照射到长度为b的液层、浓度为c的溶液时，由于溶液中吸光质点(分子或离子)的吸收，通过溶液后光的强度减弱为It：吸收定律的推导朗伯-比尔定律表明：当一束单色光通过含有吸光物质的溶液后，溶液的吸光度与吸光物质的浓度及吸收层厚度成正比。这是进行定量分析的理论基础。比例常数K与吸光物质的性质、入射光波长及温度等因素有关。2.摩尔吸收系数当浓度c用mol·L-1，液层厚度b用cm为单位表示，则K用另一符号ε来表示。ε称为摩尔吸收系数，单位为L·mol-l·cm-1，它表示物质的量浓度为lmol·L-1，液层厚度为lcm时溶液的吸光度。摩尔吸光系数()的讨论摩尔吸光系数(ε)的讨论吸收定律与吸收光谱的关系桑德尔(Sandell)灵敏度S10.2分光光度计及吸收光谱单波长单光束分光光度计单波长双光束分光光度计分光光度计的主要部件氙灯单色器：将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置。光栅：在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的等宽度等间距条痕(600、1200、2400条/mm)。利用光通过光栅时发生衍射和干涉现象而分光。吸收池(比色皿)：用于盛待测及参比溶液。可见光区：光学玻璃池紫外区：石英池分光光度计内部光的传播途径可见分光光度计镀铝反射镜纤维光度计以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，可得物质吸收光谱或称吸收曲线。最大吸收波长（maximumabsorptionwavelengh）：光吸收程度最大处的波长，用λmax表示在可见光，KMnO4溶液对波长525nm附近绿色光的吸收最强，而对紫色和红色的吸收很弱。λmax=525nm。浓度不同时，光吸收曲线形状相同，λmax不变，吸光度不同。吸收曲线的讨论：定性分析与定量分析的基础10.3显色反应及其影响因素显色反应10.3.2显色条件的确定1.显色反应酸度（cM、cR等条件一定）2.显色剂用量(cM、pH等条件一定)3.显色时间及显色温度作业P3372、3、4习题1.以MnO4-形式测量合金中的锰。溶解0.500g合金试样并将锰全部氧化为MnO4-后，将溶液稀释至500mL，用1cm比色皿在525nm处测得该溶液的吸光度A=0.400；而1.0010-4mol·L-1的KMnO4在相同条件下测得的A=0.585。设KMnO4溶液在此范围内服从光的吸收定律。试求合金试样中Mn的质量百分数。M=54.94（0.376%）解：10.4吸光光度分析及误差控制2.吸光度范围的选择原则：理论基础：朗伯-比尔定律10.4.2偏离Beer定律的因素光学因素：非单色光引起的偏移物理化学因素：非均匀介质及化学反应吸光度测量的误差复合光由l1和l2组成，对于浓度不同的溶液a和b,引起的吸光度的偏差不一样，浓度大，复合光引起的误差大，故在高浓度时线性关系向下弯曲。2.物理和化学因素2.物理和化学因素10.4.3吸光度测量的测量误差仪器测量误差公式推导浓度测量的相对误差与T(或A)的关系例：两种有色溶液，在1cm比色皿中各测得透光度为10%、90%，仪器透光率读数误差dT=±0.40%，求：(1)测定的结果误差各为多少？(2)要使结果误差最小，溶液应稀释或浓缩几倍？(3)若浓度不变，选择哪一种比色皿（0.5、1、2、3cm）？(4)最小结果误差为多少？解：10.5.1示差光度法示差法提高准确度的实质10.5.2双波长分光光度法目的：提高分辨率去除背景干扰原理：dnA/dln~l10.6吸光光度法的应用10.6.2络合物的组成及稳定常数的测定等摩尔连续变化法测络合比10.6.3弱酸弱碱离解常数的测定截距法习题2.用硅钼兰法测SiO2，以含SiO20.020mg的标样为参比，测定另一含0.100mgSiO2的标准溶液，得透光度为14.4%，今有一未知溶液在相同条件下测得T%=31.8%。求该溶液中SiO2的含量。(0.067mg)解：习题3作业P3387、9P33912