Transcript 授業で用いたPPT

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光学的分析
光学的分析：紫外領域や可視領域（波長380nm～780nm）の電磁波（＝光）ス
ペクトルを用いた分析。
スペクトル：連続した情報（この場合は光中の波長）を大小に従って配列したもの。
光とは何か：電磁波の一種。粒子と波の性質を持つ。
短波長
長波長
臨床化学や環境化学で最も広く用いられている。理由：多くの物質を有色の誘導体に変換し得る色素
(指示薬)が開発されているため。
例：アンモニア：インドフェノール青法、亜硝酸：ジアゾ化法、硝酸：ナフチルエチレンジアミン法、
鉄：1,10-フェナントロリン法、マンガン：ホルムアルドキシム法、アルミニウム：キノリノール法、クロム：
ジフェニルカルバジド法、
光学的分析
振幅
光の性質
波長（  [cm]）：波一つの長さ
振動数（  [s-1(=Hz)]）：単位時間にある一点を通過する波の数
波数（ ν [cm-1]）：波長の逆数＝単位長さ当たりの波の数
 
c

 
1



c
c：光速（3×1010cm/s）
E  h 
hc
光エネルギー：

E：光子のエネルギー[erg：エルグ]、h：プランク定数（6.62×10-34[J s]）
☆波長が短いほど、振動数が大きいほど、光のエネルギーが大きい。
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光学的分析
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物質が光を吸収するメカニズム
物体を見るということ：物体が一部の光を通す、または、反射する。透過の場
合は、吸収された光の補色を見ている。不透明な物体の色は反射した光
の色。
RGB（Red、Green、Blue。光の三原色）の色相
環（しきそうかん）。
反対側に位置する色が補色となる。
光学的分析
エネルギー準位
物質A
物質B
励起
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光学的分析
エネルギー準位
光の量
光
の
エ
ネ
ル
ギ
ー
波
長
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光学的分析
吸光光度法と蛍光分光分析法
吸光光度法：サンプル溶液中の分析対象物質が光を吸収する。その吸光量
と物質の濃度に関係があることを利用。
光
吸光光度法
特定の波長を吸収
サンプル
検出器
光
物質
残りの光が観測
色相環（しきそうかん）
蛍光分光分析法
光
特定の波長の光を放出
ある波長で励起
物質
蛍光
物質
励起状態
残りの光は通過
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光学的分析
ランバート－ベール(Lambert-Beer)の法則
log
I
  εCl
セル(ガラス容器)
I0
Abs  εCl   log
I
I0
I：透過光強度
I0：入射光強度
ε(イプシロン)：モル吸光係数(1/(mol/L・cm))
C：対象物質のモル濃度(mol/L)
l(エル)：溶液の厚み(セルの厚み)(cm)
Abs：Absorbance、吸光度
I0
I
l
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光学的分析
ランバート－ベール(Lambert-Beer)の法則
I
log
  εCl
0
1
-1
0.9
-2
0.8
-3
0.7
-4
0.6
I/ I0
lo g(I/I0)
I0
-5
0.5
-6
0.4
-7
0.3
-8
0.2
-9
0.1
-10
0
0
2
4
6
8
10
C (m o l/L)
濃度は、透過光と入射光の比の対数と比例
0
2
4
6
C (m o l/L)
8
10