煤化学大纲教程文件.ppt

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1、煤化学大纲2一、光的基本性质光属于电磁波中的一个波段，一般用频率或波长来描述不同的光。人眼能感觉到的那小波段光称可见光。人眼看不见的光还有紫外、红外、x射线等。11.1概述3射线x射线紫外光红外光微波无线电波10-2nm10nm102nm104nm0.1cm10cm103cm105cm可见光(400~750nm)按波长顺序排列，得到电磁波谱。γ射线→x射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波能量与波长的关系：E=hν=hcλ二.物质的颜色和对光的选择性吸收若两种不同颜色的单色光按一定的强度比例混

2、合得到白光，那么就称这两种单色光为互补色光，这种现象称为光的互补。复合光由不同波长的光组合而成的光单一波长的光单色光单色光、复合光、光的互补光的互补4紫红绿绿蓝橙蓝黄紫黄绿红蓝绿5物质对光的选择吸收:物质的电子结构不同，所能吸收光的波长也不同，这就构成了物质对光的选择性吸收。例：A物质B物质同理，得：1ev=1.610-19J6光的选择性吸收—物质显色的本质完全吸收完全透过吸收黄色光光谱示意表观现象示意7一束白光通过某溶液，若全部透过（无吸收），溶液无色。若吸收了某一波段的光，则显示透过光的颜色（吸收

3、光的互补色）。CuSO4吸收黄光呈蓝色；KMnO4吸收绿光呈紫红色。8物质所显示出来的颜色是由于该物质选择性地吸收了该颜色的互补色。*测量某物质对不同波长单色光的吸收程度，以波长()为横坐标，吸光度(A)为纵坐标，绘制吸光度随波长的变化可得一曲线，此曲线即为吸收曲线。三、吸收曲线A9图为不同浓度的KMnO4吸收曲线由图可得出以下结论溶液对不同波长的色光或多或少存在一定的吸收；2.溶液对某一波长的色光具有最大吸收，该波长称为最大吸收波长（maximumabsorptionwavelengthmax）

4、;绘制吸收曲线的目的：寻找该物质的max。3.同物质不同浓度的溶液其光吸收曲线形状相同，在同一波长处，浓度越大，吸光度越大。10Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱300400500600700/nm350525545Cr2O72-MnO4-1.00.80.60.40.2Absorbance35011苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱苯(254nm)甲苯(262nm)A23025027012不同物质吸收光谱的形状以及max不同——定性分析的基础同一物质，浓度不同时，吸收光谱的形状相同，Amax不同——

5、定量分析的基础用途①进行定性分析②进行定量分析③选择吸收波长1311.2光吸收定律透光率(透射比)透光率定义：T取值为0.0%~100.0%全部吸收T=0.0%全部透射T=100.0%入射光I0透射光It吸光度定义：14一、朗伯-比耳定律1760年朗伯提出：c一定，一束平行的单色光通过一均匀溶液后，溶液对光的吸收程度A与液层的厚度b成正比。A=kb1852年比耳提出：b一定，A和吸光物质的浓度c成正比。A=k'c15合并上述两个定律为朗伯-比尔定律：一束平行的单色光垂直照射某一均匀溶液时，溶液的吸光度A

6、与溶液的浓度和液层的厚度成正比。b：吸光液层的厚度，光程，cmc：吸光物质的浓度，g/L,mol/L16K：比例常数取值与浓度的单位有关c：mol/LK摩尔吸光系数L·mol–1·cm-11718ε的含义ε表示吸光物质浓度为1mol/L,液层厚度为1cm时溶液的吸光度。ε值越大，溶液的吸光能力越强，显色反应的灵敏度越高。ε值是选择显色反应的重要依据。影响值大小的主要因素：物质的种类—不同物质其值不同。定性依据。入射光的波长—同一物质在不同波长下测定，其值不同。温度和其它条件—酸度、时间、共存离

7、子干扰等。19吸光度A、透射比T与浓度c的关系AT(%)cA=kbc1.00.80.60.40.21008060402020朗伯-比尔定律的适用条件单色光应选用max处或肩峰处测定.稀溶液浓度增大，分子之间作用增强.吸光质点形式不变离解、络合、缔合会破坏线性关系,应控制条件(酸度、浓度、介质等).21实际分析中，经常出现工作曲线不呈直线的情况，这种情况称为偏离了朗伯-比尔定律。若在曲线弯曲部分进行定量，将会引起较大的误差。AC正偏离负偏离标准曲线二、对朗伯-比耳定律的偏离22a非单色光引起的偏离*朗伯

8、-比尔定律只适用于单色光。但由于单色器色散能力的限制和出口狭缝需要保持一定的宽度，所以目前各种分光光度计得到的入射光实际上都是具有某一波段的复合光。由于物质对不同波长光的吸收程度的不同，因而导致对朗伯－比尔定律的偏离。偏离原因23*克服非单色光引起的偏离的措施使用比较好的单色器，从而获得纯度较高的“单色光”。入射光波长选择lmax，保证测定有较高的灵敏度，此处的吸收曲线较为平坦，在此最大吸收波长附近各波长的光的ε值大体相等，由于非单色光引起