第二章 紫外-可見(jiàn)光譜法

1、第二章第二章 紫外紫外- -可見(jiàn)可見(jiàn)光譜分析法光譜分析法第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 紫外紫外- -可見(jiàn)光譜分析法是基于物質(zhì)可見(jiàn)光譜分析法是基于物質(zhì)分子分子對(duì)波長(zhǎng)為對(duì)波長(zhǎng)為200-780nm200-780nm區(qū)域內(nèi)區(qū)域內(nèi)光輻射的吸收光輻射的吸收而建立起來(lái)的分析而建立起來(lái)的分析方法。由于方法。由于200-780nm200-780nm光輻射的能量主要與物質(zhì)中光輻射的能量主要與物質(zhì)中原子的價(jià)電子的能級(jí)躍遷相適應(yīng)，所以紫外原子的價(jià)電子的能級(jí)躍遷相適應(yīng)，所以紫外- -可見(jiàn)可見(jiàn)分光光度法又稱分光光度法又稱電子光譜法電子光譜法。一、紫外一、紫外- -可見(jiàn)分光光度法分類可見(jiàn)分光光度法分類 利用比較待測(cè)溶液本身的顏色

2、或加入試劑后呈現(xiàn)的顏色的利用比較待測(cè)溶液本身的顏色或加入試劑后呈現(xiàn)的顏色的深淺來(lái)測(cè)定溶液中待測(cè)物質(zhì)的濃度的方法就稱為深淺來(lái)測(cè)定溶液中待測(cè)物質(zhì)的濃度的方法就稱為比色分析比色分析法法。比色分析中根據(jù)所用。比色分析中根據(jù)所用檢測(cè)器檢測(cè)器的不同分為的不同分為目視比色法目視比色法和和光電比色法光電比色法。 應(yīng)用分光光度計(jì)，根據(jù)物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的應(yīng)用分光光度計(jì)，根據(jù)物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的單色光單色光的吸收程的吸收程度不同而對(duì)物質(zhì)度不同而對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析進(jìn)行定性和定量分析的方法稱分光光度法的方法稱分光光度法（又稱吸光光度法）。（又稱吸光光度法）。光電比色計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖光電比色計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖二、紫外二、紫外- -

3、可見(jiàn)分光光度法的特點(diǎn)可見(jiàn)分光光度法的特點(diǎn)1.1.具有較高的靈敏度和一定的準(zhǔn)確度，適用于具有較高的靈敏度和一定的準(zhǔn)確度，適用于微量組分的測(cè)定。微量組分的測(cè)定。2.2.適用范圍廣適用范圍廣近年來(lái)，由于分光光度法的選擇性和靈敏度都有所提高，近年來(lái)，由于分光光度法的選擇性和靈敏度都有所提高，幾乎所有的幾乎所有的無(wú)機(jī)物質(zhì)和許多有機(jī)物質(zhì)無(wú)機(jī)物質(zhì)和許多有機(jī)物質(zhì)的微量成分都能用此法進(jìn)行測(cè)定。的微量成分都能用此法進(jìn)行測(cè)定。3.3.手續(xù)簡(jiǎn)便，分析速度快，適用于控制分析手續(xù)簡(jiǎn)便，分析速度快，適用于控制分析分光光度法的操作過(guò)程，主要包括試樣的溶解，待測(cè)組分的顯色等內(nèi)分光光度法的操作過(guò)程，主要包括試樣的溶解，待測(cè)組分的

4、顯色等內(nèi)容，操作簡(jiǎn)便，完成吸光光度分析的全過(guò)程一般只需幾十分鐘，甚至容，操作簡(jiǎn)便，完成吸光光度分析的全過(guò)程一般只需幾十分鐘，甚至可在幾分鐘內(nèi)完成，適合于控制分析?？稍趲追昼妰?nèi)完成，適合于控制分析。4.4.儀器簡(jiǎn)單，容易掌握儀器簡(jiǎn)單，容易掌握但吸光光度分析也有一定的局限性，對(duì)超純物質(zhì)的分析，靈敏度達(dá)不但吸光光度分析也有一定的局限性，對(duì)超純物質(zhì)的分析，靈敏度達(dá)不到要求，相對(duì)誤差較大，不利于高含量組分的測(cè)定。到要求，相對(duì)誤差較大，不利于高含量組分的測(cè)定。第二節(jié)第二節(jié) 物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收一、光的基本性質(zhì)一、光的基本性質(zhì)光是一種電磁波，具有波粒二象性。光是一種電磁波，具有波粒二象性

5、。光既是一種波，因而它具有波長(zhǎng)（光既是一種波，因而它具有波長(zhǎng)（）和頻率（和頻率（），光也是一種粒子，它具有能量（），光也是一種粒子，它具有能量（E E）。它們之間的關(guān)系為：）。它們之間的關(guān)系為：式中：式中：E能量，能量，eV(電子伏特）；電子伏特）； h普朗克常數(shù)，普朗克常數(shù)，6.62610-34JS; 頻率，頻率，Hz; C光速，光速，31010cms-1; 波長(zhǎng)，波長(zhǎng)，nm。 chhE 二、光的種類二、光的種類 1、單色光和復(fù)合光、單色光和復(fù)合光 具有同一種波長(zhǎng)的光，稱為具有同一種波長(zhǎng)的光，稱為單色光單色光。激光接近單色光。激光接近單色光。 含有多種波長(zhǎng)的光稱為含有多種波長(zhǎng)的光稱為復(fù)合光復(fù)

6、合光，例如日光、白熾燈光等。，例如日光、白熾燈光等。 2、可見(jiàn)光和互補(bǔ)光、可見(jiàn)光和互補(bǔ)光 凡是能被肉眼感覺(jué)到的光稱為凡是能被肉眼感覺(jué)到的光稱為可見(jiàn)光可見(jiàn)光，其波長(zhǎng)范圍為，其波長(zhǎng)范圍為400780 nm。 如果把適當(dāng)顏色的兩種光按一定強(qiáng)度比例混合，也可成為如果把適當(dāng)顏色的兩種光按一定強(qiáng)度比例混合，也可成為白光，這兩種顏色的光稱為白光，這兩種顏色的光稱為互補(bǔ)色光?；パa(bǔ)色光。 紅紅橙橙黃黃綠綠青青青藍(lán)青藍(lán)藍(lán)藍(lán)紫紫白白三、溶液顏色的產(chǎn)生三、溶液顏色的產(chǎn)生 溶液顏色是基于溶液顏色是基于物質(zhì)對(duì)光有選擇性吸收物質(zhì)對(duì)光有選擇性吸收的結(jié)果。的結(jié)果。四、溶液的吸收光譜曲線四、溶液的吸收光譜曲線 吸收光譜曲線是通過(guò)

7、實(shí)驗(yàn)獲得的，具體方法是：吸收光譜曲線是通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得的，具體方法是：將不同波將不同波長(zhǎng)的光依次通過(guò)某一固定濃度和厚度的有色溶液，長(zhǎng)的光依次通過(guò)某一固定濃度和厚度的有色溶液，分別測(cè)分別測(cè)出它們對(duì)各種波長(zhǎng)光的吸收程度（用吸光度表示），出它們對(duì)各種波長(zhǎng)光的吸收程度（用吸光度表示），以以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)作圖，波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)作圖，畫出曲線，此曲畫出曲線，此曲線即稱為該物質(zhì)的線即稱為該物質(zhì)的光吸收曲線（或吸收光譜曲線），光吸收曲線（或吸收光譜曲線），它描它描述了物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收程度。述了物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收程度。 高錳酸鉀的光吸收曲線高錳酸鉀的光吸收曲線 （1）KMnO

8、4溶液對(duì)不同波長(zhǎng)的光的吸收程溶液對(duì)不同波長(zhǎng)的光的吸收程度不同，對(duì)綠色光區(qū)中度不同，對(duì)綠色光區(qū)中 525nm的光吸收程度的光吸收程度最大（此波長(zhǎng)稱為最大（此波長(zhǎng)稱為最大吸收波長(zhǎng)，以最大吸收波長(zhǎng)，以max表表示示），所以吸收曲線上有一高峰。），所以吸收曲線上有一高峰。在進(jìn)行光在進(jìn)行光度測(cè)定時(shí)，通常都選擇在度測(cè)定時(shí)，通常都選擇在max處來(lái)測(cè)量，處來(lái)測(cè)量，這這時(shí)可得到最大的靈敏度。時(shí)可得到最大的靈敏度。（2）不同濃度的不同濃度的 KMnO4溶液吸收曲線相似，溶液吸收曲線相似，max不變。所不同的是不變。所不同的是吸收峰峰高隨濃度的吸收峰峰高隨濃度的增加而增高。增加而增高。這個(gè)特性可作為物質(zhì)定這個(gè)特性可

9、作為物質(zhì)定量分析量分析的依據(jù)。的依據(jù)。（3）不同物質(zhì)的吸收曲線，其形狀和最大不同物質(zhì)的吸收曲線，其形狀和最大吸收波長(zhǎng)都各不相同。吸收波長(zhǎng)都各不相同。因此，可利用吸收曲因此，可利用吸收曲線來(lái)作為物質(zhì)線來(lái)作為物質(zhì)定性分析定性分析的依據(jù)。的依據(jù)。 四、有機(jī)化合物紫外四、有機(jī)化合物紫外-可見(jiàn)吸收光譜可見(jiàn)吸收光譜1、紫外、紫外-可見(jiàn)吸收光譜可見(jiàn)吸收光譜有機(jī)化合物的紫外有機(jī)化合物的紫外-可見(jiàn)吸收光譜是由化合物分子中三種不同類型的可見(jiàn)吸收光譜是由化合物分子中三種不同類型的價(jià)電子，價(jià)電子，在各種不同能級(jí)上躍遷產(chǎn)生的。在各種不同能級(jí)上躍遷產(chǎn)生的。這三種不同類型的價(jià)電子是：這三種不同類型的價(jià)電子是：形成單鍵的形成

10、單鍵的電子、形成雙鍵的電子、形成雙鍵的電子和氧或氮、硫、鹵素等含未成鍵的電子。電子和氧或氮、硫、鹵素等含未成鍵的電子。當(dāng)它們吸收一定能量當(dāng)它們吸收一定能量E后，這些價(jià)電子將躍遷到較高的能級(jí)（激發(fā)態(tài)），此后，這些價(jià)電子將躍遷到較高的能級(jí)（激發(fā)態(tài)），此時(shí)電子所占的軌道稱為時(shí)電子所占的軌道稱為反鍵軌道反鍵軌道，而，而這種特定的躍遷是同分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)有著這種特定的躍遷是同分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系的。密切關(guān)系的。 （1）躍遷躍遷 所需能量最大。所需能量最大。 表示表示鍵電子的反鍵軌道，鍵電子的反鍵軌道，飽和飽和碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔镏挥兄挥墟I電子，鍵電子，它吸收遠(yuǎn)紫外線（它吸收遠(yuǎn)紫外線（10-200nm）后

11、，由基態(tài)躍遷至反鍵軌道。）后，由基態(tài)躍遷至反鍵軌道。 （2）n躍遷躍遷 所需能量較大。所需能量較大。 飽和飽和碳?xì)浠衔镏袣浔谎?、氮、硫、鹵素等取代后碳?xì)浠衔镏袣浔谎?、氮、硫、鹵素等取代后（單（單鍵），其孤對(duì)電子鍵），其孤對(duì)電子 n較較鍵電子易于激發(fā)，使電子躍遷所鍵電子易于激發(fā)，使電子躍遷所需能量減低，吸收波長(zhǎng)較長(zhǎng)，一般在需能量減低，吸收波長(zhǎng)較長(zhǎng)，一般在150-250nm范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 （3）躍遷躍遷所需能量較小。所需能量較小。含有含有電子的基團(tuán)如烯類、炔類電子的基團(tuán)如烯類、炔類都能發(fā)生都能發(fā)生躍遷，非共軛的躍遷，非共軛的躍遷所吸收的波長(zhǎng)較短。躍遷所吸收的波長(zhǎng)較短。具有共軛雙鍵的化合物，相

12、間的具有共軛雙鍵的化合物，相間的鍵與鍵與鍵形成大鍵形成大鍵，由于大鍵，由于大鍵各能鍵各能級(jí)間距離較近，電子容易激發(fā)，吸收波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向移動(dòng)。級(jí)間距離較近，電子容易激發(fā)，吸收波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向移動(dòng)。（4）n躍遷躍遷所需能量最低。所需能量最低。凡有機(jī)化合物中含有雜原子氮、氧、硫等同時(shí)又具有雙鍵，吸收紫外凡有機(jī)化合物中含有雜原子氮、氧、硫等同時(shí)又具有雙鍵，吸收紫外光后產(chǎn)生光后產(chǎn)生n躍遷，吸收帶在躍遷，吸收帶在200-400nm之間，為弱吸收，之間，為弱吸收，在在10-100之間。之間。上述四種類型的電子躍遷，按照所需能量的大小進(jìn)行排列，其次序?yàn)椋荷鲜鏊姆N類型的電子躍遷，按照所需能量的大小進(jìn)行排列，其

13、次序?yàn)椋?n n2、紫外吸收光譜中常用的術(shù)語(yǔ)、紫外吸收光譜中常用的術(shù)語(yǔ)1、生色團(tuán)（或發(fā)色團(tuán)）、生色團(tuán)（或發(fā)色團(tuán)）分子中含有分子中含有不飽和鍵不飽和鍵，能吸收外來(lái)輻射時(shí)并引起，能吸收外來(lái)輻射時(shí)并引起n- *和和 - *躍遷躍遷，可，可產(chǎn)生此類躍遷或吸收的產(chǎn)生此類躍遷或吸收的結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元，稱為生色團(tuán)。，稱為生色團(tuán)。如乙烯基、羰基、亞硝基、偶氮基如乙烯基、羰基、亞硝基、偶氮基NN、乙炔基、腈基、乙炔基、腈基CN。2、助色團(tuán)、助色團(tuán) 含有未成鍵含有未成鍵n電子，本身不產(chǎn)生吸收峰，但與生色團(tuán)相連時(shí)，電子，本身不產(chǎn)生吸收峰，但與生色團(tuán)相連時(shí)，能使生能使生色團(tuán)吸收峰向長(zhǎng)波方向移動(dòng)并提高吸收強(qiáng)度的一些官能

14、團(tuán)色團(tuán)吸收峰向長(zhǎng)波方向移動(dòng)并提高吸收強(qiáng)度的一些官能團(tuán)，稱之為助，稱之為助色團(tuán)。色團(tuán)。 如如OH、OR、NH、NHR、X等等 3 3、紅移與藍(lán)移、紅移與藍(lán)移 有機(jī)化合物的吸收譜帶常常因引入有機(jī)化合物的吸收譜帶常常因引入取代基或改變?nèi)軇┦棺畲笪詹ㄩL(zhǎng)取代基或改變?nèi)軇┦棺畲笪詹ㄩL(zhǎng)max和吸收強(qiáng)度發(fā)生變化和吸收強(qiáng)度發(fā)生變化: max向長(zhǎng)波方向移動(dòng)稱為向長(zhǎng)波方向移動(dòng)稱為紅移紅移，向向短波方向移動(dòng)稱為短波方向移動(dòng)稱為藍(lán)移藍(lán)移。吸收強(qiáng)度。吸收強(qiáng)度即摩爾吸光系數(shù)即摩爾吸光系數(shù)增大或減小的現(xiàn)象增大或減小的現(xiàn)象分別稱為分別稱為增色效應(yīng)或減色效應(yīng)增色效應(yīng)或減色效應(yīng)，如，如圖所示。圖所示。 4、溶劑效應(yīng)、溶劑效應(yīng)

15、由于由于溶劑的極性不同溶劑的極性不同引起某些化合物的吸收峰的波長(zhǎng)、強(qiáng)引起某些化合物的吸收峰的波長(zhǎng)、強(qiáng)度及形狀產(chǎn)生變化，這種現(xiàn)象稱為溶劑效應(yīng)。一般溶劑效度及形狀產(chǎn)生變化，這種現(xiàn)象稱為溶劑效應(yīng)。一般溶劑效應(yīng)有以下規(guī)則：當(dāng)溶劑由非極性變?yōu)闃O性時(shí)，對(duì)于應(yīng)有以下規(guī)則：當(dāng)溶劑由非極性變?yōu)闃O性時(shí)，對(duì)于n躍遷類型化合物，吸收產(chǎn)生藍(lán)移，并且吸收強(qiáng)度增大，對(duì)躍遷類型化合物，吸收產(chǎn)生藍(lán)移，并且吸收強(qiáng)度增大，對(duì)于于躍遷類型的化合物，吸收產(chǎn)生紅移，并且吸收強(qiáng)躍遷類型的化合物，吸收產(chǎn)生紅移，并且吸收強(qiáng)度減弱。度減弱。第三節(jié)第三節(jié) 光的吸收定律光的吸收定律一、朗伯一、朗伯- -比耳定律比耳定律1 1、透光度和吸光度、透光度

16、和吸光度當(dāng)一束輻射強(qiáng)度為當(dāng)一束輻射強(qiáng)度為I I0 0的的平行單色光平行單色光垂直照射到垂直照射到一定濃度一定濃度的的均勻透明均勻透明溶液時(shí)，溶液時(shí)，由于溶液的吸收，透過(guò)光的輻射強(qiáng)度變?yōu)橛捎谌芤旱奈?，透過(guò)光的輻射強(qiáng)度變?yōu)镮 It t, ,則則I It t與與I I0 0之比稱為透光度，用之比稱為透光度，用T T表示表示：物質(zhì)對(duì)光的吸收程度可用吸光度物質(zhì)對(duì)光的吸收程度可用吸光度A A表示，表示，吸光度與光強(qiáng)度、透光度之間的關(guān)吸光度與光強(qiáng)度、透光度之間的關(guān)系為：系為：0tIIT 入射光入射光 I I0 0透射光透射光I It tt0IIlgT1lgTlgA 2、朗伯定律、朗伯定律 即當(dāng)一束平行光照

17、射到一即當(dāng)一束平行光照射到一固定濃度固定濃度的溶液時(shí)，的溶液時(shí)，其吸光度其吸光度與光通過(guò)的液層厚度成正比與光通過(guò)的液層厚度成正比，這就是朗伯定律，其數(shù)學(xué)，這就是朗伯定律，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：表達(dá)式為： A=k1b 式中：式中：b液層厚度；液層厚度； k1比例系數(shù)。比例系數(shù)。 3、比耳定律、比耳定律 當(dāng)單色光通過(guò)當(dāng)單色光通過(guò)液層厚度一定液層厚度一定的有色溶液時(shí)，的有色溶液時(shí)，溶液的吸光度溶液的吸光度與溶液的濃度成正比，與溶液的濃度成正比，這個(gè)關(guān)系稱為比耳定律，用下式表這個(gè)關(guān)系稱為比耳定律，用下式表示：示： A=k2c 式中：式中：c溶液濃度，溶液濃度，g/L或或mol/L； k2比例系數(shù)。比例系數(shù)。

18、4 4、朗伯、朗伯- -比耳定律比耳定律當(dāng)一束平行單色光通過(guò)單一均勻的、非散射的吸光物質(zhì)溶液時(shí)，溶液的吸光當(dāng)一束平行單色光通過(guò)單一均勻的、非散射的吸光物質(zhì)溶液時(shí)，溶液的吸光度與溶液濃度和液層厚度的乘積成正比，度與溶液濃度和液層厚度的乘積成正比，這就是朗伯這就是朗伯- -比耳定律。這個(gè)定律是比耳定律。這個(gè)定律是各類吸光光度法定量分析的基礎(chǔ)。各類吸光光度法定量分析的基礎(chǔ)。當(dāng)溶液的濃度為質(zhì)量濃度單位當(dāng)溶液的濃度為質(zhì)量濃度單位g/Lg/L時(shí)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為時(shí)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為A=abcA=abc式中：式中：a a為為質(zhì)量吸光系數(shù)質(zhì)量吸光系數(shù)，L/(gL/(gcm)cm)，相當(dāng)于濃度為，相當(dāng)于濃度為1g/

19、L1g/L、液層厚度為、液層厚度為1cm1cm時(shí)時(shí)該溶液在某一波長(zhǎng)下的吸光度。該溶液在某一波長(zhǎng)下的吸光度。當(dāng)溶液的濃度單位為當(dāng)溶液的濃度單位為mol/Lmol/L時(shí)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為時(shí)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為A=bcA=bc式中：式中：為摩爾吸光系數(shù)，為摩爾吸光系數(shù)，L/(molL/(molcm)cm)，相當(dāng)于濃度為，相當(dāng)于濃度為1mol/L,1mol/L,液層厚度液層厚度1cm1cm時(shí)該溶液在某一波長(zhǎng)下的吸光度。時(shí)該溶液在某一波長(zhǎng)下的吸光度。 5、吸光系數(shù)、吸光系數(shù)吸光系數(shù)是吸收物質(zhì)在吸光系數(shù)是吸收物質(zhì)在一定波長(zhǎng)和溶劑條件下一定波長(zhǎng)和溶劑條件下的特征常數(shù)。的特征常數(shù)。吸光系數(shù)的特點(diǎn)吸光系數(shù)的特點(diǎn)（1

20、1）不隨濃度和液層厚度的改變而改變。不隨濃度和液層厚度的改變而改變。在溫度和波長(zhǎng)等條件一定時(shí)，在溫度和波長(zhǎng)等條件一定時(shí)，吸光吸光系數(shù)僅與吸收物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)，系數(shù)僅與吸收物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)，與待測(cè)物濃度無(wú)關(guān)，與待測(cè)物濃度無(wú)關(guān)，可作為定性鑒定的可作為定性鑒定的參數(shù)。參數(shù)。（2 2）同一吸收物質(zhì)在不同波長(zhǎng)下的同一吸收物質(zhì)在不同波長(zhǎng)下的值是不同的，值是不同的，在最大吸收波長(zhǎng)在最大吸收波長(zhǎng)maxmax處處的摩爾吸光系數(shù)，常以的摩爾吸光系數(shù)，常以maxmax表示。表示。maxmax表明了該物質(zhì)最大限度的吸光能力，表明了該物質(zhì)最大限度的吸光能力，也反映了光度法測(cè)定該物質(zhì)可能達(dá)到的最大靈敏度。也反映了光度

21、法測(cè)定該物質(zhì)可能達(dá)到的最大靈敏度。（3 3）maxmax越大表明該物質(zhì)的吸光能力越強(qiáng)，用光度法測(cè)定該物質(zhì)的靈敏度越越大表明該物質(zhì)的吸光能力越強(qiáng)，用光度法測(cè)定該物質(zhì)的靈敏度越高。高。maxmax6 610104 4L/(molL/(molcm)cm)屬于高靈敏度；屬于高靈敏度；maxmax在在1 110104 46 610104 4 L/(molL/(molcm)cm)屬于中等靈敏度，屬于中等靈敏度，maxmax1 110104 4L/(molL/(molcm)cm)屬于低靈敏度。屬于低靈敏度。 例例1：已知含：已知含F(xiàn)e3+濃度為濃度為500gL-1的溶液用的溶液用KCNS顯色，顯色，在波長(zhǎng)在

22、波長(zhǎng)480nm處用處用2cm吸收池測(cè)得吸收池測(cè)得A0.197，計(jì)算摩爾吸，計(jì)算摩爾吸光系數(shù)，鐵的相對(duì)原子質(zhì)量為光系數(shù)，鐵的相對(duì)原子質(zhì)量為55.85g/mol。)cmmolL(101 . 121095. 8197. 0bcA)Lmol(1095. 885.5510500)Fe( c11461663 例例2：鐵：鐵（）濃度為濃度為2.510-4g/L的溶液，與鄰菲羅啉反的溶液，與鄰菲羅啉反應(yīng)，生成橙紅色絡(luò)合物。該絡(luò)合物在波長(zhǎng)應(yīng)，生成橙紅色絡(luò)合物。該絡(luò)合物在波長(zhǎng)508nm，比色皿，比色皿厚度為厚度為2cm時(shí)，測(cè)得時(shí)，測(cè)得 A=0.15。計(jì)算鄰菲羅啉亞鐵的。計(jì)算鄰菲羅啉亞鐵的 a及及,鐵的相對(duì)原子質(zhì)量

23、為鐵的相對(duì)原子質(zhì)量為55.85g/mol。 )cmmol/(L10676. 130085.55)cmg/(L300105 . 2215. 0bcAa44 6 6、吸光度的加和性、吸光度的加和性 當(dāng)溶液中有多種組分對(duì)光產(chǎn)生吸收時(shí)，且各組分之間不存當(dāng)溶液中有多種組分對(duì)光產(chǎn)生吸收時(shí)，且各組分之間不存在相互作用時(shí)，測(cè)該溶液在某一確定波長(zhǎng)下的總吸光度等在相互作用時(shí)，測(cè)該溶液在某一確定波長(zhǎng)下的總吸光度等于各吸光度之和，即吸光度具有加和性?？捎孟率奖硎荆河诟魑舛戎?，即吸光度具有加和性?？捎孟率奖硎荆?A總總=A1+A2+An=(1c1+2c2+ncn)b 式中下角標(biāo)指吸收組分式中下角標(biāo)指吸收組分1，2，

24、n。吸光度的加和性主吸光度的加和性主要用于多組分同時(shí)測(cè)定。要用于多組分同時(shí)測(cè)定。二、影響光吸收定律的主要因素二、影響光吸收定律的主要因素 根據(jù)吸收定律，在理論上，吸光度對(duì)溶液濃度作圖所得的根據(jù)吸收定律，在理論上，吸光度對(duì)溶液濃度作圖所得的直線的截距為零，斜率為直線的截距為零，斜率為bb。實(shí)際上吸光度與濃度關(guān)系。實(shí)際上吸光度與濃度關(guān)系有時(shí)是非線性的，或者不通過(guò)零點(diǎn)，這種現(xiàn)象稱為偏離光有時(shí)是非線性的，或者不通過(guò)零點(diǎn)，這種現(xiàn)象稱為偏離光吸收定律。吸收定律。 如果溶液的實(shí)際吸光度比理論值大，則為正偏離吸收定律；如果溶液的實(shí)際吸光度比理論值大，則為正偏離吸收定律；吸光度比理論值小，為負(fù)偏離吸收定律。吸光

25、度比理論值小，為負(fù)偏離吸收定律。 1 1、入射光非單色性引起偏離、入射光非單色性引起偏離 吸收定律成立的前提是入射光是單色光。吸收定律成立的前提是入射光是單色光。但實(shí)際上，但實(shí)際上，一般單色器所提供的入射光并非是純單色光，而是一般單色器所提供的入射光并非是純單色光，而是由波長(zhǎng)范圍較窄的光帶組成的復(fù)合光。由波長(zhǎng)范圍較窄的光帶組成的復(fù)合光。而物質(zhì)對(duì)不而物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的吸收程度不同（即吸光系數(shù)不同），因而同波長(zhǎng)的吸收程度不同（即吸光系數(shù)不同），因而導(dǎo)致了對(duì)吸光定律的偏離。導(dǎo)致了對(duì)吸光定律的偏離。2、溶液的化學(xué)因素引起偏離、溶液的化學(xué)因素引起偏離 溶液中的吸光物質(zhì)因離解、締合，形成新的化合溶液中的吸光

26、物質(zhì)因離解、締合，形成新的化合物而改變了吸光物質(zhì)的濃度，導(dǎo)致偏離吸收定律。物而改變了吸光物質(zhì)的濃度，導(dǎo)致偏離吸收定律。因此，因此，測(cè)量前的化學(xué)預(yù)處理工作十分重要，如控測(cè)量前的化學(xué)預(yù)處理工作十分重要，如控制好顯色反應(yīng)條件，控制溶液的化學(xué)平衡等，以制好顯色反應(yīng)條件，控制溶液的化學(xué)平衡等，以防止產(chǎn)生偏離。防止產(chǎn)生偏離。3、比爾定律的局限性引起偏離、比爾定律的局限性引起偏離 嚴(yán)格地說(shuō)，比爾定律是一個(gè)有限定律，它嚴(yán)格地說(shuō)，比爾定律是一個(gè)有限定律，它只適用于濃度小只適用于濃度小于于0.01mol/L的稀溶液。的稀溶液。因?yàn)闈舛雀邥r(shí)，吸光粒子間平均因?yàn)闈舛雀邥r(shí)，吸光粒子間平均距離減小，以致每個(gè)粒子都會(huì)影響其

27、鄰近粒子的電荷分布。距離減小，以致每個(gè)粒子都會(huì)影響其鄰近粒子的電荷分布。這種相互作用使它們的摩爾吸光系數(shù)這種相互作用使它們的摩爾吸光系數(shù)發(fā)生改變，因而導(dǎo)發(fā)生改變，因而導(dǎo)致偏離比爾定律。致偏離比爾定律。為此，在實(shí)際工作中，待測(cè)溶液的濃度為此，在實(shí)際工作中，待測(cè)溶液的濃度應(yīng)控制在應(yīng)控制在0.01mol/L以下。以下。第四節(jié)第四節(jié) 紫外紫外- -可見(jiàn)分光光度計(jì)可見(jiàn)分光光度計(jì)0.575光源光源單色器單色器吸收池吸收池檢測(cè)器檢測(cè)器信號(hào)顯信號(hào)顯示系統(tǒng)示系統(tǒng)I0參比參比It樣品樣品bcIIlgT1lgTlgAt0 1.光源光源 光源的作用是供給符合要求的入射光。分光光度計(jì)對(duì)光源光源的作用是供給符合要求的入射

28、光。分光光度計(jì)對(duì)光源的要求是：在使用波長(zhǎng)范圍內(nèi)的要求是：在使用波長(zhǎng)范圍內(nèi)提供連續(xù)的光譜，提供連續(xù)的光譜，光強(qiáng)應(yīng)足光強(qiáng)應(yīng)足夠大，有良好的穩(wěn)定性，使用壽命長(zhǎng)。夠大，有良好的穩(wěn)定性，使用壽命長(zhǎng)。 在可見(jiàn)區(qū)常用的光源為鎢燈或鹵鎢燈，在可見(jiàn)區(qū)常用的光源為鎢燈或鹵鎢燈，可用的波長(zhǎng)范圍為可用的波長(zhǎng)范圍為3201000nm；在紫外區(qū)常用的光源為氫燈和氘燈在紫外區(qū)常用的光源為氫燈和氘燈，它們，它們發(fā)射的連續(xù)光波長(zhǎng)范圍為發(fā)射的連續(xù)光波長(zhǎng)范圍為185375nm，其中氘燈的輻射，其中氘燈的輻射強(qiáng)度大、穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)。強(qiáng)度大、穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)。2.單色器單色器單色器是將光源輻射的單色器是將光源輻射的復(fù)合光分成

29、單色光復(fù)合光分成單色光的光學(xué)裝置。的光學(xué)裝置。入射狹縫：光源的光由此進(jìn)入單色器；入射狹縫：光源的光由此進(jìn)入單色器；準(zhǔn)光裝置：透鏡或凹面反射鏡使入射光成為平行光束；準(zhǔn)光裝置：透鏡或凹面反射鏡使入射光成為平行光束； 色散元件：將復(fù)合光分解成單色光；色散元件：將復(fù)合光分解成單色光；棱鏡或光柵；棱鏡或光柵；聚焦裝置：透鏡或凹面反射鏡，將分光后所得單色光聚焦至出射狹縫；聚焦裝置：透鏡或凹面反射鏡，將分光后所得單色光聚焦至出射狹縫；出射狹縫。出射狹縫。3.吸收池吸收池 吸收池又叫比色皿，是用于吸收池又叫比色皿，是用于盛放待測(cè)液和決定透光液層厚盛放待測(cè)液和決定透光液層厚度度的器件。吸收池一般為長(zhǎng)方體，其底及

30、兩側(cè)為毛玻璃，的器件。吸收池一般為長(zhǎng)方體，其底及兩側(cè)為毛玻璃，另兩面為光學(xué)透光面。另兩面為光學(xué)透光面。 根據(jù)光學(xué)透光面的材質(zhì)，吸收池有玻璃吸收池和石英吸收根據(jù)光學(xué)透光面的材質(zhì)，吸收池有玻璃吸收池和石英吸收池兩種。池兩種。玻璃吸收池用于可見(jiàn)光光區(qū)測(cè)定。若在紫外光區(qū)玻璃吸收池用于可見(jiàn)光光區(qū)測(cè)定。若在紫外光區(qū)測(cè)定，則必須使用石英吸收池。測(cè)定，則必須使用石英吸收池。 吸收池使用注意事項(xiàng)吸收池使用注意事項(xiàng)第一，拿取吸收池時(shí)，第一，拿取吸收池時(shí)，只能用手指接觸兩側(cè)的毛玻璃只能用手指接觸兩側(cè)的毛玻璃，不可接觸，不可接觸光學(xué)面。光學(xué)面。第二，不能將光學(xué)面與硬物或臟物接觸，第二，不能將光學(xué)面與硬物或臟物接觸，只

31、能用擦鏡紙或絲綢擦只能用擦鏡紙或絲綢擦拭拭光學(xué)面。光學(xué)面。第三，凡含有腐蝕玻璃的物質(zhì)（如第三，凡含有腐蝕玻璃的物質(zhì)（如F-、SnCl2、H3PO4 等）的溶液，等）的溶液，不得長(zhǎng)時(shí)間盛放在吸收池中。不得長(zhǎng)時(shí)間盛放在吸收池中。第四，吸收池使用后應(yīng)立即用水沖洗干凈。有色物污染可以用第四，吸收池使用后應(yīng)立即用水沖洗干凈。有色物污染可以用3mol/LHCl和等體積乙醇的混合液浸泡洗滌。和等體積乙醇的混合液浸泡洗滌。第五，不得在火焰或電爐上進(jìn)行加熱或烘烤吸收池。第五，不得在火焰或電爐上進(jìn)行加熱或烘烤吸收池。4、檢測(cè)器、檢測(cè)器 檢測(cè)器又稱接受器，檢測(cè)器又稱接受器，其作用是對(duì)透過(guò)吸收池的光其作用是對(duì)透過(guò)吸收

32、池的光做出響應(yīng)，并把它轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出，其輸出電做出響應(yīng)，并把它轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出，其輸出電信號(hào)大小與透過(guò)光的強(qiáng)度成正比。常用的檢測(cè)器信號(hào)大小與透過(guò)光的強(qiáng)度成正比。常用的檢測(cè)器有光電池、光電管及光電倍增管等，有光電池、光電管及光電倍增管等，它們都是基它們都是基于光電效應(yīng)原理制成的。于光電效應(yīng)原理制成的。5 5、信號(hào)顯示系統(tǒng)、信號(hào)顯示系統(tǒng) 由檢測(cè)器產(chǎn)生的電信號(hào)，經(jīng)放大等處理后，用一由檢測(cè)器產(chǎn)生的電信號(hào)，經(jīng)放大等處理后，用一定方式顯示出來(lái)，以便于計(jì)算和記錄。信號(hào)顯示定方式顯示出來(lái)，以便于計(jì)算和記錄。信號(hào)顯示器有多種，如指針式的檢流計(jì)或微安表，也有可器有多種，如指針式的檢流計(jì)或微安表，也有可以直接讀出

33、數(shù)據(jù)的數(shù)字顯示器和自動(dòng)記錄型裝置。以直接讀出數(shù)據(jù)的數(shù)字顯示器和自動(dòng)記錄型裝置。第五節(jié)第五節(jié) 分光光度法測(cè)量條件的選擇分光光度法測(cè)量條件的選擇 一、入射光波長(zhǎng)的選擇一、入射光波長(zhǎng)的選擇 1、無(wú)干擾、無(wú)干擾 選用最大吸收波長(zhǎng)作為入射光波長(zhǎng)。選用最大吸收波長(zhǎng)作為入射光波長(zhǎng)。 2、有干擾、有干擾 可以選擇吸收曲線中其他波長(zhǎng)進(jìn)行可以選擇吸收曲線中其他波長(zhǎng)進(jìn)行 測(cè)定測(cè)定 （應(yīng)選曲線較平坦處對(duì)應(yīng)的（應(yīng)選曲線較平坦處對(duì)應(yīng)的 波長(zhǎng)），以消除干擾。波長(zhǎng)），以消除干擾。 AA二、吸光度范圍的選擇二、吸光度范圍的選擇 任何類型的分光光度計(jì)都有一定的測(cè)量誤差，測(cè)量時(shí)讀出任何類型的分光光度計(jì)都有一定的測(cè)量誤差，測(cè)量時(shí)讀出

34、的吸光度過(guò)高或過(guò)低，誤差都很大，的吸光度過(guò)高或過(guò)低，誤差都很大，一般適宜的吸光度范一般適宜的吸光度范圍是圍是0.20.8。在實(shí)際工作中，可以通過(guò)在實(shí)際工作中，可以通過(guò)調(diào)節(jié)被測(cè)溶液的調(diào)節(jié)被測(cè)溶液的濃度、使用厚度不同的吸收池濃度、使用厚度不同的吸收池來(lái)調(diào)整待測(cè)溶液的吸光度，來(lái)調(diào)整待測(cè)溶液的吸光度，使其在適宜的吸光度范圍內(nèi)。使其在適宜的吸光度范圍內(nèi)。三、反應(yīng)條件三、反應(yīng)條件 1、顯色反應(yīng)、顯色反應(yīng) 將待測(cè)組分轉(zhuǎn)變成有色化合物的反應(yīng)稱為將待測(cè)組分轉(zhuǎn)變成有色化合物的反應(yīng)稱為顯色顯色反應(yīng)；反應(yīng)； 與待測(cè)組分形成有色化合物的試劑稱為與待測(cè)組分形成有色化合物的試劑稱為顯色劑。顯色劑。 常用的顯色劑可分為無(wú)機(jī)顯

35、色劑和有機(jī)顯色劑兩大類。常用的顯色劑可分為無(wú)機(jī)顯色劑和有機(jī)顯色劑兩大類。 （1）無(wú)機(jī)顯色劑許多無(wú)機(jī)試劑能與金屬離子發(fā)生顯色）無(wú)機(jī)顯色劑許多無(wú)機(jī)試劑能與金屬離子發(fā)生顯色反應(yīng)，但由于靈敏度和選擇性都不高，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值反應(yīng)，但由于靈敏度和選擇性都不高，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的品種很有限。的品種很有限。常用的無(wú)機(jī)顯色劑主要有：硫氰酸鹽、鉬常用的無(wú)機(jī)顯色劑主要有：硫氰酸鹽、鉬酸銨、氨水及過(guò)氧化氫。酸銨、氨水及過(guò)氧化氫。 （2）有機(jī)顯色劑）有機(jī)顯色劑有機(jī)顯色劑與金屬離子形成的配合物有機(jī)顯色劑與金屬離子形成的配合物其穩(wěn)定性、靈敏度和選擇性都比較高，其穩(wěn)定性、靈敏度和選擇性都比較高，而且有機(jī)顯色劑的而且有機(jī)顯色

36、劑的種類較多，實(shí)際應(yīng)用廣。種類較多，實(shí)際應(yīng)用廣。顯色劑選用原則顯色劑選用原則 選擇性好。選擇性好。一種顯色劑最好只與一種被測(cè)組分起顯色反應(yīng)，或顯色劑與共一種顯色劑最好只與一種被測(cè)組分起顯色反應(yīng)，或顯色劑與共存組分生成的化合物的吸收峰與被測(cè)組分的吸收峰相距比較遠(yuǎn)，干擾少。存組分生成的化合物的吸收峰與被測(cè)組分的吸收峰相距比較遠(yuǎn)，干擾少。 靈敏度高。靈敏度高。要求反應(yīng)生成的有色化合物的摩爾吸光系數(shù)大。要求反應(yīng)生成的有色化合物的摩爾吸光系數(shù)大。一般要求一般要求104L/(molcm)。 生成的有色化合物組成恒定、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，生成的有色化合物組成恒定、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，測(cè)量過(guò)程中應(yīng)保持吸光度基測(cè)量過(guò)程中應(yīng)

37、保持吸光度基本不變，否則將影響吸光度測(cè)定準(zhǔn)確度及再現(xiàn)性。本不變，否則將影響吸光度測(cè)定準(zhǔn)確度及再現(xiàn)性。 如果顯色劑有色，則要求有色化合物與顯色劑之間的顏色差別要大，提高如果顯色劑有色，則要求有色化合物與顯色劑之間的顏色差別要大，提高測(cè)定的準(zhǔn)確度。通常把兩種有色物質(zhì)最大吸收波長(zhǎng)之差稱為測(cè)定的準(zhǔn)確度。通常把兩種有色物質(zhì)最大吸收波長(zhǎng)之差稱為 “對(duì)比度對(duì)比度”。一一般要求顯色劑與有色化合物的對(duì)比度般要求顯色劑與有色化合物的對(duì)比度在在60nm以上。以上。 顯色條件要易于控制顯色條件要易于控制，以保證其有較好的再現(xiàn)性。以保證其有較好的再現(xiàn)性。加入過(guò)量的顯色劑可使顯色反應(yīng)趨于完全，但顯色劑濃度過(guò)大，有可加入過(guò)

38、量的顯色劑可使顯色反應(yīng)趨于完全，但顯色劑濃度過(guò)大，有可能改變化合物的組成，使溶液的顏色發(fā)生變化。能改變化合物的組成，使溶液的顏色發(fā)生變化。顯色劑的用量對(duì)顯色顯色劑的用量對(duì)顯色反應(yīng)可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定，作吸光度隨顯色劑濃度變化曲線，選恒定吸反應(yīng)可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定，作吸光度隨顯色劑濃度變化曲線，選恒定吸光度值時(shí)的顯色劑用量。光度值時(shí)的顯色劑用量。2、顯色劑用量、顯色劑用量3、溶液的酸度、溶液的酸度 許多顯色劑都是有機(jī)弱酸或有機(jī)弱堿，溶液的酸度會(huì)直許多顯色劑都是有機(jī)弱酸或有機(jī)弱堿，溶液的酸度會(huì)直接影響顯色劑的解離程度。接影響顯色劑的解離程度。 對(duì)某些能形成逐級(jí)配合物的顯色反應(yīng)，產(chǎn)物的組成會(huì)對(duì)某些能形成逐級(jí)

39、配合物的顯色反應(yīng)，產(chǎn)物的組成會(huì)隨介質(zhì)酸度的改變而改變，從而影響溶液的顏色。隨介質(zhì)酸度的改變而改變，從而影響溶液的顏色。 溶液酸度變化，顯色劑的顏色可能發(fā)生變化。溶液酸度變化，顯色劑的顏色可能發(fā)生變化。 溶液酸度過(guò)低可能引起被測(cè)金屬離子水解，因而破壞溶液酸度過(guò)低可能引起被測(cè)金屬離子水解，因而破壞了有色配合物，使溶液顏色發(fā)生變化，甚至無(wú)法測(cè)定。了有色配合物，使溶液顏色發(fā)生變化，甚至無(wú)法測(cè)定。 顯色反應(yīng)適宜的酸度必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。確定方法是：顯色反應(yīng)適宜的酸度必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。確定方法是：固定待測(cè)組分及顯色劑濃度，改變?nèi)芤汗潭ù郎y(cè)組分及顯色劑濃度，改變?nèi)芤簆H，制得數(shù)個(gè)顯，制得數(shù)個(gè)顯色液。色液。

40、在相同測(cè)定條件下分別測(cè)定其相應(yīng)的吸光度，作在相同測(cè)定條件下分別測(cè)定其相應(yīng)的吸光度，作出出A-pH關(guān)系曲線。關(guān)系曲線。選擇曲線平坦部分對(duì)應(yīng)的選擇曲線平坦部分對(duì)應(yīng)的pH作為應(yīng)作為應(yīng)該控制的該控制的pH范圍。范圍。 ApH4、顯色溫度、顯色溫度 顯色反應(yīng)一般在室溫下進(jìn)行，有的反應(yīng)則需要加熱，以顯色反應(yīng)一般在室溫下進(jìn)行，有的反應(yīng)則需要加熱，以加速顯色反應(yīng)進(jìn)行完全，有的有色物質(zhì)當(dāng)溫度偏高時(shí)又加速顯色反應(yīng)進(jìn)行完全，有的有色物質(zhì)當(dāng)溫度偏高時(shí)又容易分解。為此，容易分解。為此，對(duì)不同的反應(yīng)，應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)找出各自對(duì)不同的反應(yīng)，應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)找出各自適宜的溫度范圍。適宜的溫度范圍。由于溫度對(duì)光的吸收及顏色的深淺都由于溫度

41、對(duì)光的吸收及顏色的深淺都有影響，有影響，因此在繪制工作曲線和進(jìn)行樣品測(cè)定時(shí)應(yīng)該使因此在繪制工作曲線和進(jìn)行樣品測(cè)定時(shí)應(yīng)該使溶液溫度保持一致。溶液溫度保持一致。5、顯色時(shí)間、顯色時(shí)間有的顯色反應(yīng)，瞬間完成且在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持不變；有的雖瞬間完成有的顯色反應(yīng)，瞬間完成且在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持不變；有的雖瞬間完成反應(yīng)，但褪色也快；有的反應(yīng)完成較緩慢，顏色要經(jīng)一段時(shí)間后才穩(wěn)反應(yīng)，但褪色也快；有的反應(yīng)完成較緩慢，顏色要經(jīng)一段時(shí)間后才穩(wěn)定。因此，也需定。因此，也需通過(guò)實(shí)驗(yàn)，作出吸光度時(shí)間關(guān)系曲線，最后選定合適通過(guò)實(shí)驗(yàn)，作出吸光度時(shí)間關(guān)系曲線，最后選定合適的顯色時(shí)間。的顯色時(shí)間。確定適宜時(shí)間的方法：配制一份顯色溶液，

42、從加入顯色劑開始，每隔確定適宜時(shí)間的方法：配制一份顯色溶液，從加入顯色劑開始，每隔一定時(shí)間測(cè)吸光度一次，繪制吸光度一定時(shí)間測(cè)吸光度一次，繪制吸光度-時(shí)間關(guān)系曲線。時(shí)間關(guān)系曲線。曲線平坦部分曲線平坦部分對(duì)應(yīng)的時(shí)間就是測(cè)定吸光度的最適宜時(shí)間。對(duì)應(yīng)的時(shí)間就是測(cè)定吸光度的最適宜時(shí)間。At6、溶劑、溶劑 溶劑選擇原則：不與被測(cè)組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所選溶劑在溶劑選擇原則：不與被測(cè)組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所選溶劑在測(cè)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)無(wú)明顯吸收，對(duì)被測(cè)組分有較好的溶解能測(cè)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)無(wú)明顯吸收，對(duì)被測(cè)組分有較好的溶解能力。力。 水作為溶劑簡(jiǎn)便無(wú)毒，所以水作為溶劑簡(jiǎn)便無(wú)毒，所以一般盡量采用水作為溶劑。一般盡量采用水作為溶劑

43、。 若水不能滿足要求，則使用若水不能滿足要求，則使用有機(jī)溶劑來(lái)提高反應(yīng)的靈敏度有機(jī)溶劑來(lái)提高反應(yīng)的靈敏度及加快反應(yīng)速度，及加快反應(yīng)速度，滿足測(cè)量要求。滿足測(cè)量要求。7、顯色反應(yīng)中干擾及消除、顯色反應(yīng)中干擾及消除 （1）干擾離子的影響）干擾離子的影響 共存離子本身具有顏色。共存離子本身具有顏色。 共存離子與顯色劑或被測(cè)組分反應(yīng)，生成更穩(wěn)定的配共存離子與顯色劑或被測(cè)組分反應(yīng)，生成更穩(wěn)定的配合物或發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使顯色劑或被測(cè)組分的濃度降合物或發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使顯色劑或被測(cè)組分的濃度降低，妨礙顯色反應(yīng)的完成，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏低。低，妨礙顯色反應(yīng)的完成，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏低。 共存離子與顯色劑反應(yīng)生成有

44、色化合物或沉淀，導(dǎo)致共存離子與顯色劑反應(yīng)生成有色化合物或沉淀，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏高。測(cè)量結(jié)果偏高。（2）干擾的消除方法）干擾的消除方法 控制溶液的酸度?？刂扑岫仁勾郎y(cè)離子顯色，控制溶液的酸度。控制酸度使待測(cè)離子顯色，而干擾離子不生成有色化合物。而干擾離子不生成有色化合物。 加入掩蔽劑，掩蔽干擾離子。該方法要求加入加入掩蔽劑，掩蔽干擾離子。該方法要求加入的掩蔽劑不與被測(cè)離子反應(yīng)，掩蔽劑和掩蔽產(chǎn)物的掩蔽劑不與被測(cè)離子反應(yīng)，掩蔽劑和掩蔽產(chǎn)物的顏色必須不干擾測(cè)定。的顏色必須不干擾測(cè)定。 改變干擾離子的價(jià)態(tài)以消除干擾。利用氧化還原反應(yīng)改變干擾離改變干擾離子的價(jià)態(tài)以消除干擾。利用氧化還原反應(yīng)改變干擾離子價(jià)態(tài)，

45、使干擾離子不與顯色劑反應(yīng)，以達(dá)到目的。子價(jià)態(tài)，使干擾離子不與顯色劑反應(yīng)，以達(dá)到目的。 選擇適當(dāng)?shù)娜肷涔獠ㄩL(zhǎng)消除干擾。選擇適當(dāng)?shù)娜肷涔獠ㄩL(zhǎng)消除干擾。 分離干擾離子。當(dāng)沒(méi)有適當(dāng)掩蔽劑或無(wú)合適方法消除干擾時(shí)，應(yīng)采分離干擾離子。當(dāng)沒(méi)有適當(dāng)掩蔽劑或無(wú)合適方法消除干擾時(shí)，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)姆蛛x方法用適當(dāng)?shù)姆蛛x方法 （如電解法、沉淀法、溶劑萃取及離子交換法（如電解法、沉淀法、溶劑萃取及離子交換法等），將被測(cè)組分與干擾離子分離，然后再進(jìn)行測(cè)定。等），將被測(cè)組分與干擾離子分離，然后再進(jìn)行測(cè)定。選擇合適的參比溶液可以消除顯色劑和某些有色共存離子干擾。選擇合適的參比溶液可以消除顯色劑和某些有色共存離子干擾。四、參比溶液的

46、選擇四、參比溶液的選擇（1）溶劑參比）溶劑參比當(dāng)試樣溶液的組成比較簡(jiǎn)單，共存的其他組分及外加試劑對(duì)測(cè)定波長(zhǎng)的當(dāng)試樣溶液的組成比較簡(jiǎn)單，共存的其他組分及外加試劑對(duì)測(cè)定波長(zhǎng)的光幾乎沒(méi)有吸收，可采用溶劑作參比溶液，這樣可以消除溶劑、吸收池光幾乎沒(méi)有吸收，可采用溶劑作參比溶液，這樣可以消除溶劑、吸收池等因素的影響。等因素的影響。（2）試劑參比）試劑參比如果顯色劑或其他外加試劑在測(cè)定波長(zhǎng)有吸收，但試樣溶液的其他共存如果顯色劑或其他外加試劑在測(cè)定波長(zhǎng)有吸收，但試樣溶液的其他共存組分對(duì)測(cè)定波長(zhǎng)的光幾乎沒(méi)有吸收，此時(shí)應(yīng)采用試劑參比溶液，即空白組分對(duì)測(cè)定波長(zhǎng)的光幾乎沒(méi)有吸收，此時(shí)應(yīng)采用試劑參比溶液，即空白液為參

47、比溶液，這種參比溶液可消除外加試劑中的組分產(chǎn)生的影響。液為參比溶液，這種參比溶液可消除外加試劑中的組分產(chǎn)生的影響。 （）試液參比（）試液參比 如果試樣中其他共存組分有吸收，但不與顯色劑反應(yīng)，且如果試樣中其他共存組分有吸收，但不與顯色劑反應(yīng)，且外加試劑在測(cè)定波長(zhǎng)無(wú)吸收時(shí)，可用試樣溶液作參比溶液。外加試劑在測(cè)定波長(zhǎng)無(wú)吸收時(shí)，可用試樣溶液作參比溶液。這種參比溶液可以消除試樣中其他共存組分的影響。這種參比溶液可以消除試樣中其他共存組分的影響。 （4）退色參比）退色參比 如果外加試劑及試樣中其他共存組分有吸收，這時(shí)可以在如果外加試劑及試樣中其他共存組分有吸收，這時(shí)可以在顯色液中加入某種退色劑，選擇性地與

48、被測(cè)離子配位顯色液中加入某種退色劑，選擇性地與被測(cè)離子配位 （或改變其價(jià)態(tài)），生成穩(wěn)定無(wú)色的配合物，使已顯色的（或改變其價(jià)態(tài)），生成穩(wěn)定無(wú)色的配合物，使已顯色的產(chǎn)物退色，用此溶液作參比溶液，稱為退色參比溶液。產(chǎn)物退色，用此溶液作參比溶液，稱為退色參比溶液。第五節(jié)第五節(jié) 紫外紫外-可見(jiàn)光分光光度法的應(yīng)用可見(jiàn)光分光光度法的應(yīng)用一、定性分析一、定性分析1、化合物的鑒定、化合物的鑒定利用標(biāo)準(zhǔn)樣品或標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)利用標(biāo)準(zhǔn)樣品或標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)未知化合物進(jìn)未知化合物進(jìn)行鑒定時(shí)行鑒定時(shí)，可采用，可采用吸收光譜對(duì)照法吸收光譜對(duì)照法，即在，即在相同的測(cè)量條件下相同的測(cè)量條件下，測(cè)定未知化合物的吸，測(cè)定未知化合物的吸收光譜

49、和標(biāo)準(zhǔn)樣品的吸收光譜，或?qū)⑽粗展庾V和標(biāo)準(zhǔn)樣品的吸收光譜，或?qū)⑽粗衔锏奈展庾V與文獻(xiàn)上提供的標(biāo)準(zhǔn)吸化合物的吸收光譜與文獻(xiàn)上提供的標(biāo)準(zhǔn)吸收光譜進(jìn)行對(duì)照。如果兩者收光譜進(jìn)行對(duì)照。如果兩者吸收光譜的形吸收光譜的形狀、吸收峰的數(shù)目、最大吸收波長(zhǎng)以及吸狀、吸收峰的數(shù)目、最大吸收波長(zhǎng)以及吸收帶強(qiáng)度等完全一致收帶強(qiáng)度等完全一致，則可初步確定在它，則可初步確定在它們的分子結(jié)構(gòu)中，們的分子結(jié)構(gòu)中，存在相同的生色團(tuán)存在相同的生色團(tuán)。2.化合物的純度檢查化合物的純度檢查 如果一化合物在紫外區(qū)沒(méi)有吸如果一化合物在紫外區(qū)沒(méi)有吸收峰，而雜質(zhì)有較強(qiáng)吸收，就收峰，而雜質(zhì)有較強(qiáng)吸收，就可方便地檢出該化合物中的痕可方便地檢出

50、該化合物中的痕量雜質(zhì)。例如，要檢定甲醇或量雜質(zhì)。例如，要檢定甲醇或乙醇中的雜質(zhì)苯，可利用苯在乙醇中的雜質(zhì)苯，可利用苯在256nm處的吸收，而甲醇或乙處的吸收，而甲醇或乙醇在此波長(zhǎng)處幾乎沒(méi)有吸收。醇在此波長(zhǎng)處幾乎沒(méi)有吸收。二、定量方法二、定量方法1、單組分樣品的分析、單組分樣品的分析被測(cè)試樣溶液中只含一種組分，或者在混合物溶液中被測(cè)組分的吸收峰與共被測(cè)試樣溶液中只含一種組分，或者在混合物溶液中被測(cè)組分的吸收峰與共存物質(zhì)的吸收峰無(wú)重疊，均視為單一組分試樣。存物質(zhì)的吸收峰無(wú)重疊，均視為單一組分試樣。（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線法（工作曲線法）標(biāo)準(zhǔn)曲線法（工作曲線法）配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液：配制四份以上濃度不同的待測(cè)組分

51、的標(biāo)準(zhǔn)溶液。配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液：配制四份以上濃度不同的待測(cè)組分的標(biāo)準(zhǔn)溶液。測(cè)定吸光度：在相同條件下顯色并稀釋至相同體積，以空白溶液為參比溶測(cè)定吸光度：在相同條件下顯色并稀釋至相同體積，以空白溶液為參比溶液，在選定的波長(zhǎng)下，分別測(cè)定各標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度。液，在選定的波長(zhǎng)下，分別測(cè)定各標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度。作圖：以吸光度為橫坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上繪制曲線，作圖：以吸光度為橫坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上繪制曲線，此曲線即標(biāo)準(zhǔn)曲線。此曲線即標(biāo)準(zhǔn)曲線。按與配制標(biāo)準(zhǔn)溶液相同的方法配制待測(cè)試液，在相同測(cè)量條件下測(cè)量試液按與配制標(biāo)準(zhǔn)溶液相同的方法配制待測(cè)試液，在相同測(cè)量條件下測(cè)量試液的吸光度，然后在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出待測(cè)試液濃度。的吸光度，然后在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出待測(cè)試液濃度。用鄰二氮菲法測(cè)定用鄰二氮菲法測(cè)定Fe2+得下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)確定標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線回歸方程，得下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)確定標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線回歸方程，并計(jì)算相關(guān)系數(shù)。并計(jì)算相關(guān)系數(shù)。計(jì)算器操作要點(diǎn)計(jì)算器操作要點(diǎn)MODEREGLIN（吸光度，濃度）（吸光度，濃度）M+（吸光度，濃度）（吸光度，濃度）M+ SHIFT2選選A=截距截距 SHIFT2選選B=斜率斜率 SHIFT2選選r=相關(guān)系