比色法原理课件.ppt（21页）

1、1吸吸 光光 光光 度度 法法原理原理2一一 吸光光度法的基本原理吸光光度法的基本原理 特点特点灵敏度高灵敏度高：测定下限可达：测定下限可达105106mol/L, 10-4%10-5%准确度准确度能够满足微量组分的测定要求：能够满足微量组分的测定要求： 相对误差相对误差25 （12）操作操作简便快速简便快速应用广泛应用广泛 吸光光度法是基于被测物质的分子对光具有吸光光度法是基于被测物质的分子对光具有选择性吸收的特性而建立起来的分析方法。选择性吸收的特性而建立起来的分析方法。31.1.光的基本性质光的基本性质 电磁波的波粒二象性电磁波的波粒二象性磁场向量磁场向量电场向量电场向量传播方向传播方向

2、YZX与物质作用与物质作用4波粒二象性波粒二象性结论结论: :一定波长的光具有一定的能量，波长越一定波长的光具有一定的能量，波长越 长长( (频率越低频率越低) )，光量子的能量越低。，光量子的能量越低。单色光单色光：具有相同能量：具有相同能量( (相同波长相同波长) )的光。的光。混合光混合光：具有不同能量：具有不同能量( (不同波长不同波长) )的光复合在的光复合在 一起。一起。 =cEhhn真空中真空中: : cEh5光学光谱区光学光谱区远紫外远紫外近紫外近紫外 可见可见近红外近红外中红外中红外 远红外远红外（真空紫外）（真空紫外）10nm200nm 200nm 380nm380nm 7

3、80nm780 nm 2.5 m2.5 m 50 m50 m 300 m62. 2. 溶液中溶质分子对光的吸收与吸收光谱溶液中溶质分子对光的吸收与吸收光谱 /nm颜色颜色互补光互补光400-450紫黄绿450-480蓝蓝黄黄480-490绿蓝绿蓝橙橙490-500蓝绿蓝绿红红500-560绿绿红紫红紫560-580黄绿黄绿紫紫580-610黄黄蓝蓝610-650橙橙绿蓝绿蓝650-760红红蓝绿蓝绿不同颜色的可见光波长及其互补光不同颜色的可见光波长及其互补光7300400500600700 /nm350525 545Cr2O72-MnO4-1.00.80.60.40.2AbsorbanceCr

4、2O72-、MnO4-的吸收光谱的吸收光谱35083. 光吸收基本定律光吸收基本定律: Lambert-Beer定律定律A=lg(I0/It)=kbcItI0bdxI I-dIs朗伯定律朗伯定律(1760)(1760) A=lg(I0/It)=k1b比尔定律比尔定律(1852)A=lg(I0/It)=k2c吸光度吸光度介质厚度介质厚度(cm) 在自动分析仪在自动分析仪中体现为比色杯厚度中体现为比色杯厚度9吸光度吸光度A、透射比、透射比T与浓度与浓度c的关系的关系ATc= 10-kbcTA=kbc10吸光度与光程的关系吸光度与光程的关系 A = bc 光源光源检测器检测器0.00吸光度吸光度检测

5、器检测器b样品样品光源光源0.22吸光度吸光度光源光源检测器检测器0.44吸光度吸光度b样品样品b样品样品11吸光度与浓度的关系吸光度与浓度的关系 A = bc 吸光度吸光度0.00光源光源检测器检测器 吸光度吸光度0.22光源光源检测器检测器b 吸光度吸光度0.42光源光源检测器检测器b12 0 1 2 3 4 mg/mlA。 。 。 。*0.80.60.40.20溶液浓度的测定溶液浓度的测定A bc工作曲线法工作曲线法(校准曲线校准曲线)朗伯朗伯-比尔定律的分析应用比尔定律的分析应用13二二 光度分析的方法和仪器光度分析的方法和仪器(一一) 光度分析的几种方法光度分析的几种方法方便、灵敏，

6、准确度差。常用于限界分析。方便、灵敏，准确度差。常用于限界分析。观察方向观察方向1.1.目视比色法目视比色法c4c3c2c1c1c2c3c4142. 光电比色法光电比色法通过滤光片得一窄范围的光通过滤光片得一窄范围的光(几十几十nm)光电比色计结构示意图光电比色计结构示意图灵敏度和准灵敏度和准确度较差确度较差153. 吸光光度法和分光光度计吸光光度法和分光光度计光源光源单色器单色器吸收池吸收池检测系统检测系统稳压电源稳压电源分光光度法的基本部件分光光度法的基本部件通过棱镜或光栅得到一束近似的单色光通过棱镜或光栅得到一束近似的单色光.波长可调波长可调, 故选择性好故选择性好, 准确度高准确度高.

7、16分光光度计的主要部件分光光度计的主要部件光源光源：发出所需波长范围内的连续光谱，有足够：发出所需波长范围内的连续光谱，有足够 的光强度的光强度, ,稳定。稳定。 可见光区：可见光区：钨灯，碘钨灯钨灯，碘钨灯(320(3202500nm)2500nm) 紫外区：紫外区：氢灯，氘灯氢灯，氘灯(180(180375nm)375nm)单色器单色器：将光源发出的连续光谱分解为单色光的：将光源发出的连续光谱分解为单色光的 装置。装置。棱镜棱镜: :玻璃玻璃3503503200nm, 3200nm, 石英石英1851854000nm4000nm 光栅光栅: :波长范围宽波长范围宽, , 色散均匀色散均匀

8、, ,分辨性能好分辨性能好, , 使用方便使用方便17吸收池吸收池：( (比色皿比色皿) )用于盛待测及参比溶液。用于盛待测及参比溶液。 可见光区：光学玻璃池可见光区：光学玻璃池 紫外区：石英池紫外区：石英池检测器检测器：利用光电效应，将光能转换成：利用光电效应，将光能转换成 电流讯号。电流讯号。 光电池，光电管，光电倍增管光电池，光电管，光电倍增管指示器指示器： 低档仪器：刻度显示（低档仪器：刻度显示（p307p307，图，图8.128.12) ) 中高档仪器：数字显示，自动扫描记录中高档仪器：数字显示，自动扫描记录18(二二) 分光光度计的类型分光光度计的类型19多通道仪器多通道仪器（Multichannel Instruments） 光电二极管阵列光电二极管阵列(通常具有通常具有316个硅二极管个硅二极管) photodiode arrays (PDAs) 同时测量同时测量200820nm范围内的整个光谱范围内的整个光谱, 比单个比单个检测器快检测器快316倍倍,信噪比增加信噪比增加 316 1/2 倍倍. 其他类型分光光度计其他类型分光光度计将光度计放入样品中将光度计放入样品中, , 原位测量原位测量. . 对环境和对环境和过程监测非常重要过程监测非常重要. .纤维光度计纤维光度计20/10/2921.