2《仪器分析》目视比分析(1课时).doc

章节名 称装 订 线第一 篇 分子光谱技术授 课安 排授 课时 数1授 课时 间授 课方 法讲授授 课 教 具教 学目 的1、认识光的性质与物质颜色2、目视比法测定高锰酸钾溶液的浓度教 学重 点光的波粒二象性、物质与光的作用教 学难 点光的波粒二象性、物质与光的作用项目三 有色物质可见光区的目视比色分析一、认识光的性质与物质颜色（一）光与物质的作用光和物质之间的相互作用，使分子对光产生了吸收、发射或散射。将物质吸收、发射或散射光的强度对频率作图所形成的演变关系，称为分子光谱。分子光谱是测定和鉴别分子结构的重要实验手段，是分子轨道理论发展的实验基础。基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法，包括比色法、可见*及紫外光度法及红外光谱法等。1.比色分析法：通过目视比较颜色的深浅来测定物质的浓度。2.分光光度法：使用分光光度计测定的方法。3.光的（波动性和微粒性）波粒二象性装 订 线 二、单色光与复合光1.单色光：具有同一波长的光 复合光：不同波长组成的光可见光的波长大约在400760nm之间，由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种色光按一定比例混合而成，各种光具有一定的波长范围。 分子之所以能够吸收或发射光谱，是因为分子中的电子在不同的状态中运动，同时分子自身由原子核组成的框架也在不停地振动和转动。按照量子力学，分子的所有这些运动状态都是量子化的。分子在不同能级之间的跃迁以光吸收或光辐射形式表现出来，就形成了分子光谱。分子的总能量主要由以下三项组成分子在两个能级之间的跃迁给出了光谱： 2.分子光谱的分类装 订 线根据跃迁的类型不同可分为电子光谱、振动光谱和转动光谱。 根据吸收电磁波的范围不同，可分为远红外光谱、红外光谱及紫外、可见光谱。根据光谱产生的机理不同，分子光谱又可以分为分子吸收光谱和分子发光光谱。转动光谱：同一振动态内不同转动能级之间跃迁所产生的光谱。转动能级的能量差在10-310-6eV，故转动频率在远红外到微波区，特征是线光谱。振动光谱：同一电子态内不同振动能级之间跃迁所产生的光谱。振动能级的能量差在10-21eV，光谱在近红外到中红外区。由于振动跃迁的同时会带动转动跃迁，所以振动光谱呈现出谱带特征。电子光谱：用分子光谱项标记，反映了分子在不同电子态之间的跃迁。电子能级的能量差在120eV，使得电子光谱的波长落在紫外可见区。在发生电子能级跃迁的同时，一般会同时伴随有振动和转动能级的跃迁，所以电子光谱呈现谱带系特征。由于不同形式的运动之间有耦合作用，分子的电子运动、振动和转动是无法严格分离的。 三、目视比法测定溶液浓度1.常用的比色法有两种：目视比色法和光电比色法，两种方法都是以朗伯-比尔定律(A=bc)为基础。常用的目视比色法是标准系列法，即用不同量的待测物标准溶液在完全相同的一组比色管中，先按分析步骤显色，配成颜色逐渐递变的标准色阶。试样溶液也在完全相同条件下显色，和标准色阶作比较，目视找出色泽最相近的那一份标准，由其中所含标准溶液的量，计算确定试样中待测组分的含量。、2.光电比色法是在光电比色计上测量一系列标准溶液的吸光度，将吸光度对浓度作图，绘制工作曲线，然后根据待测组分溶液的吸光度在工作曲线上查得其浓度或含量。随着光学仪器制造技术的发展，紫外可见分光光度计应用日益普及，精密度较高而价格又较低的紫外可见分光光度计已逐渐代替光电比色计，分光光度法也随之逐渐代替了比色法。 3.目视比色法优点： 1）仪器简单，操作简便，适宜于大批试样分析。 2）白光下进行测定，因此有些显色反应不符合朗伯比耳定律时，仍可用目视法测定。 缺点： 1）有色溶液一般不太稳定，常常临时配制一套标准色阶，较麻烦费时。 2）依靠人的眼睛来观察颜色深度，有主观误差，准确度不高，相对误差约为520%。 3）测定的灵敏度不太高，并只能得出一个溶液溶度范围，不能更精确一些。装 订 线