环境监测 基础篇 作者课件分光光度法.ppt

'分光光度法环化系付翠彦2005.10 光度法主要内容基本原理定量依据（掌握）仪器及结构（掌握）测定条件选择定量方法及仪器使用（掌握） 分光光度计 一、基本原理1、光的基础知识：（1）基本性质：波动性：如光的折射、衍射、干涉现象微粒性：如光的吸收、反射（2）光的分类：根据波长不同，光可分为以下几个区：——10nm————400nm————780nm————30um——紫外光区可见光区红外光区（3）单色光和复合光：单色光：只有单一波长光组成的光；复合光：由两种或两种以上波长光组成的光。 一、基本原理（续）2、物质对光的选择性吸收（2）对不同有色物质，其λmax不同，吸收曲线形状也不同。实验：使不同波长的光透过某一固定浓度C和同一液层厚度b的均匀有色溶液，测量此溶液对每一波长光λ的吸收程度A。然后以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，所得曲线称为吸收曲线。两点结论：（1）对同一有色物质，不论其浓度大小，其最大吸收处对应的波长λmax不变，A随浓度增大而增大；应用：在分光光度法中，选择λmax为入射光波长。描述了有色物质对不同波长光的吸收能力λA吸收曲线：灵敏度高稳定性好 二、定量依据表达式：A=lg(I0/I透)=abc式中：I0——入射光强度I透——透射光强度A——吸光度c——有色溶液的浓度，mol/L；b——吸收池液层厚度，cm。a——比例常数，称为吸光系数。物理意义：当一束平行单色光通过均匀的有色溶液时，溶液的吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。反映物质对光吸收能力的大小1、郎白-比耳定律： 2、透光率T%T范围：0～100%（15%～65%）A范围：∞～０（最佳范围：0.1～0.7）则：T与A之间的关系：T=（I透/I0）×100% 3、吸光度的测量要用参比液（掌握）消除方法：采用光学性质相同、厚度相同的比色皿盛上纯试剂作参比，调节仪器，使透过参比皿的吸光度A=0原因：为消除比色皿的反射和试剂吸收对光强度的影响，使光强度的减弱仅与溶液中待测物质的浓度有关。 4、偏离朗白-比耳定律的原因⑴非单色光引起的偏离朗白-比耳定律适用于理想溶液。消除措施:将溶液稀释到一定程度。消除措施:入射光选择被测溶液吸收曲线较平直部分(高峰处)对应的波长。⑵溶液浓度偏大 （三）分光光度计仪器基本组成：光源、单色器、吸收池、读数检测系统722S型752型可见分光光度计：721型、722型、7220、722S、723、7230等紫外-可见分光光度计：751、752型等 （三）分光光度计①具有足够的光强度；②光强在一定时间内保持稳定。（稳压装置）棱镜材质：a、玻璃的：用于可见光区；b、石英的：适用于紫外光区。1、光源：作用：提供波长连续的复合光光对光源的要求：2、单色器：作用：把复合光转变为单色光。以棱镜、光栅作为单色器 3、吸收池（又叫比色皿）可见光度计：玻璃材质紫外光度计：石英材质比色皿架中的比色皿比色皿 3、吸收池（续）（1）手拿毛面；（2）装2/3满，事前润洗2~3遍；（3）用镜头纸擦干外周水滴，使光面干净；（4）位置放正；（5）测完后及时倒掉，冲洗干净（洗涤方法见P22）；（6）保持比色皿的配套性（如不清楚时，应事前检验其配套性，见实训篇P21）使用时注意事项（见实训篇P22）： 光信号→电信号，通过数据转换，显示吸光度值。4、检测系统：作用：常用的是光电管。 四、显色反应及条件的选择显色反应：待测物质+显色剂→有色物质（1）灵敏度高；（2）选择性好；（3）显色剂的A→0；（3）生成物有足够的稳定时间。（1）显色剂用量：（2）反应液酸度、温度：（3）反应时间：（以上各项加入量都是通过实验确定的）1、显色反应的选择：2、显色条件的选择： 3、测量条件的选择：（1）入射光波长的选择：（2）参比液选择：总原则：使测得的吸光度真正反映待测物浓度值常用的参比液：a、纯溶液；b、空白溶液（3）吸光度范围选择：0.1~0.7 五、定量方法：标准曲线法（以六价铬为例说明）1、配制标准系列：先配制标准储备液（含六价铬100ug/mL），使用当天稀释为标准使用液(5ug/mL)。然后向一组50mL比色管中分别加入标准使用液，体积如下：00.20.51.002.004.006.008.0010.00对应的六价铬含量：01.02.551020304050（ug）定容至50mL刻度；加酸，摇匀；加显色剂。2、测定对应的吸光度值：A0A1A2A3A4A5A6A7A83、利用含量与对应的吸光度值在坐标系中绘制标准曲线(如何绘制？)横坐标纵坐标 五、定量方法（续上篇）4、测量待测样品的A值；5、从标准曲线上查得（或计算）待测物含量m；6、计算水样浓度：m——从标准曲线上查得（或计算）待测物含量，ug；V水样——水样体积，mL。如何绘制标准曲线呢？ 六、回归与相关分析（见实训篇P26）1、直线回归方程的建立xi(自变量)x1x2x3…xi…xnyi（实测值）y1y1y1…yi…yn如果x、y之间是线性关系，则有关系式：y=a+bx；当x=xi时，yi/=a+bxi若使估计值与实测值之间误差最小，需使为最小值。把yi/=a+bxi代入上式，求导，经过数学运算，得到a、b的计算式。 六、回归与相关分析（续）1、直线回归方程的建立（续）得到回归方程：y=a+bx根据方程画出的直线是误差最小的一条直线，叫校准曲线。 2、相关系数rx、y之间是否有线性关系？由相关系数r来检验。（1）正相关：0