9-1概述
一, 光化学分析法
光化学分析法,基于物质光化学性质而建立起来的分析方法 。
可分为,光谱分析法和非光谱分析法 。
光谱分析法是指在光 ( 或其它能量 ) 的作用下, 通过测量
物质产生的发射光, 吸收光或散射光的波长或强度来进行分析
的方法 。
1 常见的光谱分析法有:
吸收光谱分析
发射光谱分析
分子光谱分析
原子光谱分析
2 吸光光度法
在光谱分析中, 依据物质对光的选择性吸收而建立起来
的分析方法称为吸光光度法,主要有,
1)红外吸收光谱:分子振动光谱, 吸收光波长范围
2.5?1000?m,主要用于有机化合物结构鉴定 。
2)紫外吸收光谱:电子跃迁光谱, 吸收光波长范围
200?400 nm( 近紫外区 ), 可用于结构鉴定和定量分析 。
3)可见吸收光谱:电子跃迁光谱, 吸收光波长范围
400?750 nm, 主要用于有色物质的定量分析 。
4)原子吸收光谱法
本章主要讲授紫外可见吸光光度法 。
化学分析,常量组分 (含量 >1%),Er 0.1%~ 0.2%
依据化学反应,使用玻璃仪器和分析(电子)天平
二、化学分析与仪器分析方法比较
仪器分析,微量组分 (<1%),Er 1%~ 5%
依据物理或物理化学性质,需要特殊的仪器
例, 含 Fe约 0.05%的样品,称 0.2g,则 m(Fe)≈0.1mg
重量法 m(Fe2O3)≈0.14mg,称不准(称量误差大)
容量法 V(K2Cr2O7)≈0.02mL,测不准 (读数误差大)
光度法 结果 0.048%~ 0.052%,满足要求
准确度高
灵敏度高
三 光的基本性质 电磁波的波粒二象性
c-真空中光速 2.99792458× 108m/s
≈3.0 × 108m/s= 3.0 × 1010cm/s
λ-波长,单位,m,cm,mm,?m,nm,?
1?m=10-6m,1nm=10-9m,1?=10-10m
ν-频率,单位:赫芝(周) Hz 次 /秒
n-折射率,真空中为 1
波数 — 波长的倒数
???==
c
V
n
光的传播速度,
1 波动性
2 微粒性
h-普朗克 (Planck)常数 6.626× 10-34J·s
?- 频率
E-光量子具有的能量
单位,J(焦耳 ),eV(电子伏特 )
1J=6.241× 1018eV; 1cal=4.184J=2.612× 1019eV
1erg=10-7J=6.24× 1011eV
光量子,具有能量。
Eh ???
3 波粒二象性
结论,一定波长的光具有一定的能量,波长越
长 (频率越低 ),光量子的能量越低。
单色光,具有相同能量 (相同波长 )的光。
混合光, 具有不同能量 (不同波长 )的光复合在一起。
互补色光,两种不同波长的光按一定的强度混合,若为白光,
则这两种光称为互补色光。
?
?
==cE h h
n
真空中,
?
?
c
Eh
四、光学光谱区的划分
远紫外 近紫外 可见 近红外 中红外 远红外
(真空紫外)
10nm~200nm 200nm
~380nm
380nm
~ 780nm
780 nm
~ 2.5 ?m
2.5 ?m
~ 50 ?m
50 ?m
~300 ?m
? 例 1 计算下列辐射的频率、波数、能量。
? (1)0.25cm的微波束 ; (2)324.7nm的发射线,
? 解, (1)
)(102.125.0 103 11
10
HzC ????? ??
(2)
)(1024.910247.3 103 145
10
HzC ?????? ???
波数 =1/0.25=4.0cm-1
波数 =1/(3.24× 10-5=3.1× 104cm-1
)(1098.4)(1096.725.0 1031063.6 416
1027
eVe r ghcE ??
?
????????? ?
E=3.83(eV)