【文章內(nèi)容簡介】 ?） 吸光度 A、透射比 T與濃度 c的關(guān)系 c A T A=klc T=10klc a : 吸收系數(shù)， Lg1cm1 ； l： 液層厚度， cm； c： 溶液的濃度， gL1 A=lg(I0/I)=alc=lgT A=lg(I0/I)= ? lc=lgT l： 液層厚度， cm； c： 溶液的濃度， molL1。 ? : 摩爾吸光系數(shù)， Lmol1cm1 ； T : 透射比 T : 透射比 最常用的形式： A＝ ? l c = lgT ? ： 摩爾吸光系數(shù) 物理意義 ： 當(dāng)吸光物質(zhì)濃度為 1molL1，液池厚 1cm時，一定波長的光通過溶液時的吸光度值。 ? 是由物質(zhì)本性決定的，表示靈敏度。 ? 104 （低） ? =104~105（中） ? 5 105（高） ? ＝ A/lc Lmol1cm1 cm molL1 光吸收基本定律 :朗伯 比爾定律 加和性 多組分的測定 若試液屬多組分體系，而各種吸光物質(zhì)之間沒有相互作用，這時體系的總吸光度等于各組分吸光度之和，即吸光度具有 加和性 ，即 A=A1+A2+A3+…+A n =? 1lc1+? 2lc2+? 3lc3+… ? nl 例 Fe2+濃度為 104 ，在一定條件下，經(jīng)啉菲羅啉顯色后，在波長 510nm，比色皿厚度為 2cm 時測得 A=，求啉菲羅啉亞鐵的 ?與 a 值。鐵的相對原子量為 。 解：根據(jù)朗伯－比爾定律 A=alc 114 ??? ??????? cmgLlcAa? = M a= 190= 104() M —— 吸光物質(zhì)（非顯色劑）原組分的摩爾質(zhì)量 例 以分光光度法測定電鍍廢水中的鉻 （ VI） 。 取500 ml水樣 ， 經(jīng)濃縮和預(yù)處理后轉(zhuǎn)入 100 ml容量瓶中定容 ， 取出 20 ml試液 ， 調(diào)整酸度 ， 加入二苯碳酰二肼溶液顯色 ， 定容為 25 ml。 以 cm吸收池于 540nm波長下測得吸光度為 。 已知 ? 540=?104 L?mol1?cm1， 求電鍍廢水中鉻 （ VI）的質(zhì)量濃度 。 （ MCr=） 解： LmgLgMccLmo lccLmo llAclcASS/0 3 3 /201 0 00 2 /5 4 57764??????????????????????????LambertBeer定律的適用性 適用條件： 1. 待測物為均一的稀溶液、氣體等，無溶質(zhì)、溶 劑及懸濁物引起的散射； 2. 入射光為單色平行光。 局限性： 樣品吸光度 A 與光程 l總是成正比。但當(dāng) l一定時，A 與 c 并不總是成正比，即 偏離 LB 定律！ 這種偏離由 樣品性質(zhì) 和 儀器 決定。 朗伯 比爾定律的偏離 樣品性質(zhì)影響 ?待測物高濃度 吸收質(zhì)點(diǎn)間隔變小 —質(zhì)點(diǎn)間相互作用 —對特定輻射的吸收能力發(fā)生變化； ?試液中各 組份的相互作用 ， 如締合 、 離解 、 光化反應(yīng) 、 異構(gòu)化 、 配體數(shù)目改變等 ， 會引起待測組份吸收曲線的變化； ? 溶劑 的影響：對待測物生色團(tuán)吸收峰強(qiáng)度及位置產(chǎn)生影響； ?膠體 、 乳狀液或懸浮液對光的 散射 損失； ?待測樣品在測定波長下發(fā) 熒光或磷光； ?在高濃度的電解質(zhì)溶液中， 折射指數(shù) 發(fā)生變化。 因此樣品的性質(zhì)能使比爾定律產(chǎn)生偏離的 化學(xué)因素 有以下兩個： （ 1） 溶液濃度的影響 。 當(dāng)溶液濃度 c， 吸收粒子可能締合影響對光的吸收 ， 故比爾定律只適用于稀溶液 。 （ 2） 化學(xué)平衡 、 pH 值和其他條件 。 例如測定 Cr2O72 時 ， 水溶液中存在如下平衡： Cr2O72 + H2O ＝ 2H＋ + 2CrO42 （橙色） （黃色） 上式中不同形態(tài)的離子其顏色不同，平衡的移動受溶液濃度與 pH 的影響。為了避免不同離子共存的影響，可加入強(qiáng)堿和強(qiáng)酸或緩沖溶液，在一定 pH 條件下進(jìn)行測定。 朗伯 比爾定律的偏離 亞甲藍(lán)陽離子水溶液的吸收光譜 ?/nm a. 106 mol/L b. 104 mol/L c. 104 mol/L 亞甲藍(lán)陽離子 單體 ?max= 660 nm 二聚體 ?max= 610 nm 儀器因素 （ 穩(wěn)定性和非單色光 ） 假設(shè) 入射光由測量波長 ?x和干擾 ?i波長組成，據(jù)LB定律，溶液對在 ?x和 ?i 的光的吸光度分別為： lckilckxixixixlckiiiiiilckxxxxxxixixIIIIIIIIAIIlckIIAIIlckIIA?? ?????????????1010lglg10lg10lg)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0或或?當(dāng) ?x=?i時，或者說當(dāng) kx= k i時，有 A= k xlc, 符合 LB定律； ?當(dāng) ?x??i時，或者說當(dāng) k x? k i時，則吸光度與濃度是非線性 的。二者差別越大，則偏離 LB越大；當(dāng) k x k i，測得的吸光度比在“單色光” ?x處測得的低，產(chǎn)生負(fù)偏離；反之，當(dāng) k x k i，則產(chǎn)生正偏離。 測定波長的選擇 在 ?max處，靈敏度高，單色型好 2. 定量方法 (1) 目視比色法 以比較溶液顏色深淺，從而確定被測定組分含量的方法，稱為目視比色法。 即比較 透過光的強(qiáng)度 來確定物質(zhì)含量。 目視比色法的準(zhǔn)確度和精密度受視力條件影響很大，一般相對誤差約在 5％～ 20％的范圍。 常用的目視比色法 ————標(biāo)準(zhǔn)系列法 取一套比色管，于各管中分別加入一系列不同體積的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在測定條件下進(jìn)行顯色定容。此時一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的管中顯出由淺到深的色階。 將被測溶液管與標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行比較 (從管口垂直向下觀察 )，若與其中某一管顏色相同可認(rèn)為被測溶液濃度與此管濃度相等，若被測溶液顏色介于兩標(biāo)準(zhǔn)顏色之間，可認(rèn)為被測溶液濃度等于兩管濃度的平均值。 標(biāo)準(zhǔn)系列： 標(biāo)準(zhǔn)溶液 或待測液 + 顯色劑 + 其他試劑 → 稀釋至刻度 試樣 溶液 標(biāo)準(zhǔn)系列 目視比色法標(biāo)準(zhǔn)系列 方法特點(diǎn)： 設(shè)備和操作簡單，靈敏度高 ,可在白光下進(jìn)行，不符合比爾定律的試液亦可以進(jìn)行測定。 缺點(diǎn)： 但由于經(jīng)顯色反應(yīng)后溶液往往不穩(wěn)定，標(biāo)準(zhǔn)色階須臨時配制，故有時采用穩(wěn)定的有色物質(zhì)如K2CrO7(橙色 )、 CuSO4(藍(lán)色 )、 CoSO4(粉紅色 )等配制標(biāo)準(zhǔn)色階。 目視比色法 （ 2）標(biāo)準(zhǔn)曲線法 標(biāo)準(zhǔn)曲線法又稱校正曲線法。 當(dāng)溶液厚度 l固定時，吸光度 A與溶液濃度 c成正比。取一系列不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別測定其吸光度，以 濃度 c為橫坐標(biāo) ， 吸光度為縱坐標(biāo) ，作校正曲線。試液用同樣條件顯色，測定吸光度，從曲線上求得試液濃度。 測量方法： 先配制一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，在最大吸收波長處，測出它們的吸光度，作圖，同條件測未知液的吸光度，從圖中查出未知液的濃度。 c A 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線圖 Ax cx c1 c2 c3 c4 c5 A1 A2 A3 A4 A5 標(biāo)準(zhǔn)溶液系列配制 （ 3）標(biāo)準(zhǔn)加入法 取 若干份體積相同的試液 （ cX） ， 依次按比例加入不同量的待測物的標(biāo)準(zhǔn)溶液 （ cO） ， 定容后濃度依次為： cX ， cX +c0 ， cX