【正文】 吸收的基本定律 一、朗伯 比爾 (LambertBeer)定律 吸光光度法的理論依據(jù)，研究光吸收的最基本定律 I0 = Ir + It + Ia I0 Ir It Ia T = It / I0 , T: 透射比或透光度 A=lg (I0 / It )＝ lg(1/T), A:吸光度 朗伯定律（ 1760年）：光吸收與液層厚度 b成正比 比爾定律（ 1852年）：光吸收與溶液濃度 c成正比 A = lg(I0/It) = ? c 試液和空白溶液分別置于一吸收池中 ， 讓強(qiáng)度為 I0的單色光分別通過這兩個(gè)吸收池 ， 再測(cè)量其透過光的強(qiáng)度 。 入射光強(qiáng)與吸收和透過光強(qiáng)關(guān)系為： I0 = It + Ia 吸光度與光程的關(guān)系 A = ?bc 光源 檢測(cè)器 吸光度 檢測(cè)器 b 樣品 光源 吸光度 光源 檢測(cè)器 b 樣品 b 樣品 吸光度 吸光度 光源 檢測(cè)器 b T－透光率（透射比）（ Transmittance） 0tIT=I= 10 = 10T kb c AA = lg (I0/It) = lg(1/T) = lgT = kbc T與 A的關(guān)系 入射光 I 0 透射光 I tT 取值為 % ~ % 全部吸收 T = % 全部透射 T = % 吸光度 A、透射比 T與濃度 c的 理想 關(guān)系 A T c = 1 0 k b cTA=kbc T = %， A = ∞ T = %， A = T = %， A = = 10 = 10T kb c AK 吸光系數(shù) Absorptivity a的單位 : Lcm1 當(dāng) c的單位用 gmol1L1表示時(shí)，用 ?表示 . ?－摩爾吸光系數(shù) Molar Absorptivity A＝ ?bc 1%1cmE1%1cmE1%1cmE當(dāng) c的單位用 gmol1 ? 105為高靈敏度 。L1) 濃度增大 ， 分子之間作用增強(qiáng) ?(nm) 亞甲藍(lán)陽離子水溶液的吸收光譜 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 二聚體的生成破壞了 A與 c的線性關(guān)系 0 1 2 3 4 mg/ml A * 0 溶液濃度的測(cè)定 A＝ ?bc 三、朗伯 比爾定律的分析應(yīng)用 標(biāo)準(zhǔn) （ 工作 ） 曲線繪制方法： 在 ?、 b固定的情況下 ，測(cè)定一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度 ， 作 A~c圖 ，在相同條件下測(cè)定樣品溶液的吸光度 ， 從曲線上可查出被測(cè)樣品的濃度 。 吸光度的加和性 ：當(dāng)某一波長(zhǎng)的單色光通過一種含有多種吸光物質(zhì)的溶液時(shí)，溶液的總吸光度應(yīng)等于各吸光物質(zhì)的吸光度之和。 標(biāo)準(zhǔn)系列 未知樣品 特點(diǎn) 利用自然光 比較吸收光的互補(bǔ)色光 準(zhǔn)確度低（半定量） 不可分辨多組分 方法簡(jiǎn)便，靈敏度高 目視比色法 比色法和吸光光度法及其儀器 2. 光電比色法 通過濾光片得一窄范圍的光 (幾十 nm) 光電比色計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖 靈敏度和準(zhǔn)確度較差 3. 吸光光度法和分光光度計(jì) 光源 單色器 吸收池 檢測(cè)系統(tǒng) 穩(wěn)壓電源 分光光度計(jì)的基本部件 通過棱鏡或光柵得到一束近似的單色光 . 波長(zhǎng)可調(diào) , 故選擇性好 , 準(zhǔn)確度高 . 721型分光光度計(jì) 722型分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)方框圖 光源 吸收池 檢測(cè)系統(tǒng) 分光系統(tǒng) 分光光度計(jì)的主要部件 光源 ：發(fā)出所需波長(zhǎng)范圍內(nèi)的連續(xù)光譜，有足夠 的光強(qiáng)度 ,穩(wěn)定。 棱鏡 :玻璃 350～ 3200nm, 石英 185～ 4000nm 光柵 :波長(zhǎng)范圍寬 , 色散均勻 ,分辨性能好 , 使用方便 棱鏡： 依據(jù)不同波長(zhǎng)光通過棱鏡時(shí)折射率不同將復(fù)合光色散為不同波長(zhǎng)的單色光。 M1 M2 出射狹縫 光屏 透鏡 平面透射光柵 光柵衍射示意圖 原理 ： 利用光通過光柵時(shí) 發(fā)生衍射和干涉現(xiàn)象而分光 . 吸收池 ： (比色皿 )用于盛待測(cè)液及參比溶液。 光電池，光電管，光電倍增管 指示器 ： 低檔儀器：刻度顯示（如 721） 中高檔儀器：數(shù)字顯示，自動(dòng)掃描記錄 檢測(cè)器 Se Au， Ag 半導(dǎo)體 h? 硒光電池 Ag、 Au 光電管 紅敏管 6251000 nm 藍(lán)敏管 200625 nm Ni環(huán)（片） 堿金屬 光敏陰極 h? 光電倍增管 待掃描 160700 nm 1個(gè)光電子可產(chǎn)生 106～ 107個(gè)電子 分光光度計(jì)的類型 多通道儀器 （ Multichannel Instruments） 光電二極管陣列 (通常具有 316個(gè)硅二極管 ) photodiode arrays (PDAs) 同時(shí)測(cè)量 200～ 820nm范圍內(nèi)的整個(gè)光譜 , 比單個(gè)檢測(cè)器快 316倍 ,信噪比增加 316 1/2 倍 . 其他類型分光光度計(jì) 將光度計(jì)放入樣品中 , 原位測(cè)量 . 對(duì)環(huán)境和過程監(jiān)測(cè)非常重要 . 纖維光度計(jì) 鍍鋁反射鏡 纖維光度計(jì)示意圖 纖維光度計(jì) 顯色反應(yīng) 光度分析法的設(shè)計(jì) 顯色條件的選擇 測(cè)量波長(zhǎng)和吸光度范圍的選擇 參比溶液的選擇 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作 顯色反應(yīng) 1. 顯色反應(yīng)的選擇 (絡(luò)合反應(yīng) ) *靈敏度高 ，一般 ε104 *選擇性好 *顯色劑在測(cè)定波長(zhǎng)處無明顯吸收。 *反應(yīng)生成的有色化合物 組成恒定，穩(wěn)定 。 ： ： ： ： 助色團(tuán) － NH2，－ OH，－ X （孤對(duì)電子） ne 2. 顯色劑與顯色反