分析化學(xué)上冊第十章吸光光度法(華師、東北師大、陜師、北師版)

1、 第十章第十章吸光光度法吸光光度法一、定義一、定義：基于被測物質(zhì)的：基于被測物質(zhì)的分子分子 對對光光 具有選擇吸收具有選擇吸收的特性而建立的分析方法。的特性而建立的分析方法。 它包括比色法、可見分光光度法、紫外分光它包括比色法、可見分光光度法、紫外分光光度法及紅外光譜法等。我們重點討論溶液光度法及紅外光譜法等。我們重點討論溶液可見可見光區(qū)光區(qū)的吸光光度法的吸光光度法( (分光光度法分光光度法) )。二、二、 特點特點：(1) 、靈敏度高靈敏度高：10-510-6 mol/L(2) 、準(zhǔn)確度高準(zhǔn)確度高：比色分析，比色分析，相對誤差相對誤差510%,分光光度法，分光光度法，相對誤差相對誤差15%(

2、3) 、應(yīng)用廣泛應(yīng)用廣泛：測多數(shù)無機(jī)物和許多有機(jī)物：測多數(shù)無機(jī)物和許多有機(jī)物(4) 、操作簡便、儀器設(shè)備易普及操作簡便、儀器設(shè)備易普及1、化學(xué)分析、化學(xué)分析：常量組分：常量組分(1%), Er =0.1%0.2% 依據(jù)化學(xué)反應(yīng)依據(jù)化學(xué)反應(yīng), 使用玻璃儀器使用玻璃儀器 三、化學(xué)分析與儀器分析方法比較三、化學(xué)分析與儀器分析方法比較 2、儀器分析、儀器分析：微量組分：微量組分(10104 4) ) c. c. 產(chǎn)物的化學(xué)組成穩(wěn)定產(chǎn)物的化學(xué)組成穩(wěn)定 d. d. 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 e. e. 反應(yīng)和產(chǎn)物有明顯的顏色差別反應(yīng)和產(chǎn)物有明顯的顏色差別 ( 60nm)待測物質(zhì)本身有較深的顏色，直接測定；

3、待測待測物質(zhì)本身有較深的顏色，直接測定；待測物質(zhì)是無色或很淺的顏色，需要選適當(dāng)?shù)脑噭┪镔|(zhì)是無色或很淺的顏色，需要選適當(dāng)?shù)脑噭┡c被測離子反應(yīng)生成有色化合物再進(jìn)行測定，與被測離子反應(yīng)生成有色化合物再進(jìn)行測定，此反應(yīng)稱為顯色反應(yīng)，所用的試劑稱為顯色劑此反應(yīng)稱為顯色反應(yīng)，所用的試劑稱為顯色劑一、一、 顯色反應(yīng)和顯色劑顯色反應(yīng)和顯色劑NNN NSO3HHO3SOHH O As32AsOOOHMO絡(luò)合反應(yīng)絡(luò)合反應(yīng)氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)2 2 、顯色反應(yīng)類、顯色反應(yīng)類型型NNFe2+3NHHOOCCOOH+ VO3-+ H+NNCOOHCOOHHOOCHOOC+ VO2+ H O2離子締合反應(yīng)離子締合反應(yīng)

4、CCOOHNN(C H )22 5(C H )22 5H+O-AuCl4.成鹽反應(yīng)成鹽反應(yīng) (CH3)2NCHSCOCCHNS(CH3)2NCCOCCHNS+ AgAgS褪色反應(yīng)褪色反應(yīng) Zr(IV)-偶氮胂偶氮胂III絡(luò)合物測定草酸絡(luò)合物測定草酸 吸附顯色反應(yīng)吸附顯色反應(yīng) 達(dá)旦黃測定達(dá)旦黃測定Mg(II), Mg(OH)2吸附達(dá)旦黃呈紅色吸附達(dá)旦黃呈紅色 3 3、顯色劑、顯色劑無機(jī)顯色劑不多，因為生成的絡(luò)合物不穩(wěn)定，靈敏無機(jī)顯色劑不多，因為生成的絡(luò)合物不穩(wěn)定，靈敏度和選擇性也不高。如用度和選擇性也不高。如用KSCN顯色測鐵、鉬、鎢和顯色測鐵、鉬、鎢和鈮；用鉬酸銨顯色測硅、磷和釩鈮；用鉬酸銨顯

5、色測硅、磷和釩;用用H2O2顯色測鈦等。顯色測鈦等。 有機(jī)顯色劑分子中含有生色團(tuán)和助色團(tuán)。有機(jī)顯色劑分子中含有生色團(tuán)和助色團(tuán)。生色團(tuán)生色團(tuán)是某些含不飽和鍵的基團(tuán)，如偶氮基、對醌基是某些含不飽和鍵的基團(tuán)，如偶氮基、對醌基 和羰基等。這些基團(tuán)中的和羰基等。這些基團(tuán)中的電子被激發(fā)時需能量較小，電子被激發(fā)時需能量較小，可吸收波長可吸收波長200 nm以上的可見光而顯色。以上的可見光而顯色。助色團(tuán)助色團(tuán)是含孤對電子的基團(tuán)，如氨基、羥基和鹵代基是含孤對電子的基團(tuán)，如氨基、羥基和鹵代基等。這些基團(tuán)與生色團(tuán)上的不飽和鍵作用，使顏色加深。等。這些基團(tuán)與生色團(tuán)上的不飽和鍵作用，使顏色加深。： ：助色團(tuán)助色團(tuán)NH2

6、，OH，X （孤對電子）（孤對電子）neO生色團(tuán)生色團(tuán)：NN，NO，OC=S,N （共軛雙鍵）（共軛雙鍵）e 有機(jī)顯色劑有機(jī)顯色劑A A 磺基水楊酸磺基水楊酸 OOOO型螯合劑，可與很多高價金屬離子生型螯合劑，可與很多高價金屬離子生成穩(wěn)定的螯合物，主要用于測成穩(wěn)定的螯合物，主要用于測FeFe3+3+。B B 丁二酮肟丁二酮肟 NNNN型螯合顯色劑，用于測定型螯合顯色劑，用于測定NiNi2+2+。C C 1 1，10-10-鄰二氮菲鄰二氮菲 NNNN型螯合顯色劑，測微量型螯合顯色劑，測微量FeFe2+2+。D D 二苯硫腙二苯硫腙 含含S S顯色劑，萃取光度測定顯色劑，萃取光度測定CuCu2+2

7、+，PbPb2+2+，ZnZn2+2+，CdCd2+2+，HgHg2+2+等。等。E E 偶氮胂偶氮胂(鈾試劑鈾試劑) 偶氮類螯合劑，強(qiáng)酸性溶液中測偶氮類螯合劑，強(qiáng)酸性溶液中測Th(),Zr()Th(),Zr()，U()U()等；在弱酸性溶液中測稀土金屬離子。等；在弱酸性溶液中測稀土金屬離子。F 鉻天青鉻天青S S 三苯甲烷類顯色劑，測定三苯甲烷類顯色劑，測定AlAl3+3+。G G 結(jié)晶紫結(jié)晶紫 三苯甲烷類堿性染料，測定三苯甲烷類堿性染料，測定TlTl3+3+。有機(jī)顯色劑有機(jī)顯色劑CH3CCCH3 HON NOH NNOHCOOHSO3HOO型：型：NNNOH OHON型型：PARNH NH

8、NSNS型型：雙硫腙雙硫腙NN型：型：丁二丁二酮肟酮肟鄰二鄰二氮菲氮菲磺基水楊酸磺基水楊酸4 4、多元絡(luò)合物、多元絡(luò)合物 多元絡(luò)合物多元絡(luò)合物是由三種或三種以上的組分所是由三種或三種以上的組分所形成的絡(luò)合物。目前應(yīng)用較多的是由一種金屬形成的絡(luò)合物。目前應(yīng)用較多的是由一種金屬離子與兩種配位體所組成的三元絡(luò)合物。三元離子與兩種配位體所組成的三元絡(luò)合物。三元絡(luò)合物在吸光光度分析中應(yīng)用較普遍。重要的絡(luò)合物在吸光光度分析中應(yīng)用較普遍。重要的三元絡(luò)合物類型三元絡(luò)合物類型。 * 三元混配絡(luò)合物三元混配絡(luò)合物 金屬離子與一種絡(luò)合金屬離子與一種絡(luò)合劑形成未飽和絡(luò)合物，然后與另一種絡(luò)合劑結(jié)劑形成未飽和絡(luò)合物，然后

9、與另一種絡(luò)合劑結(jié)合，形成三元混合配位絡(luò)合物，簡稱三元混配合，形成三元混合配位絡(luò)合物，簡稱三元混配絡(luò)合物。例如，絡(luò)合物。例如，V(V)V(V)，H H2 2O O2 2和吡啶偶氮間苯二和吡啶偶氮間苯二酚酚(PAR)(PAR)形成形成1:1:11:1:1的有色絡(luò)合物，可用于釩的的有色絡(luò)合物，可用于釩的測定，其靈敏度高，選擇性好測定，其靈敏度高，選擇性好。* * 離子締合物離子締合物 金屬離子先與絡(luò)合劑生成絡(luò)陰離金屬離子先與絡(luò)合劑生成絡(luò)陰離子或絡(luò)陽離子，再與帶反電荷的離子生成離子締合子或絡(luò)陽離子，再與帶反電荷的離子生成離子締合物。主要用于萃取光度法。物。主要用于萃取光度法。 如，如，AgAg+ +與

10、與1 1，10-10-鄰二鄰二氮菲形成陽離子，再與溴鄰苯三酚紅的陰離子形成氮菲形成陽離子，再與溴鄰苯三酚紅的陰離子形成深藍(lán)色的離子締合物。用深藍(lán)色的離子締合物。用F F- -、H H2 2O O2 2、EDTAEDTA作掩蔽劑，作掩蔽劑，可測定微量可測定微量AgAg+ +。 作為離子締合物的陽離子，有堿性染料、作為離子締合物的陽離子，有堿性染料、1 1，10-10-鄰二氮菲及其衍生物、安替比林及其衍生物、氯鄰二氮菲及其衍生物、安替比林及其衍生物、氯化四苯砷化四苯砷( (或磷、銻或磷、銻) )等等; ;作為陰離子，有作為陰離子，有X X- -，SCNSCN- -，ClOClO4 4- -，無機(jī)雜

11、多酸和某些酸性染料等。，無機(jī)雜多酸和某些酸性染料等。 * * 金屬離子金屬離子- -絡(luò)合劑絡(luò)合劑- -表面活性劑體系表面活性劑體系：金屬離子金屬離子與顯色劑反應(yīng)時，加入某些表面活性劑，可以形成膠與顯色劑反應(yīng)時，加入某些表面活性劑，可以形成膠束化合物，它們的吸收峰向長波方向移動束化合物，它們的吸收峰向長波方向移動( (紅移紅移) )，而，而測定的靈敏度顯著提高。目前，常用于這類反應(yīng)的表測定的靈敏度顯著提高。目前，常用于這類反應(yīng)的表面活性劑有溴化十六烷基吡啶、氯化十四烷基二甲基面活性劑有溴化十六烷基吡啶、氯化十四烷基二甲基芐胺、氯化十六烷基三甲基銨、溴化十六烷基三甲基芐胺、氯化十六烷基三甲基銨、溴

12、化十六烷基三甲基銨銨 、溴化羥基十二烷基三甲基銨、溴化羥基十二烷基三甲基銨、OPOP乳化劑。例如，乳化劑。例如，稀土元素、二甲酚橙及溴化十六烷基吡啶反應(yīng)，生成稀土元素、二甲酚橙及溴化十六烷基吡啶反應(yīng)，生成三元絡(luò)合物，在三元絡(luò)合物，在pH 89pH 89時呈藍(lán)紫色，用于痕量稀土元時呈藍(lán)紫色，用于痕量稀土元素總量的測定素總量的測定。* 雜多酸雜多酸 溶液在酸性的條件下，過量的鉬溶液在酸性的條件下，過量的鉬酸鹽與磷酸鹽、硅酸鹽、砷酸鹽等含氧的陰離酸鹽與磷酸鹽、硅酸鹽、砷酸鹽等含氧的陰離子作用生成雜多酸，作為吸光光度法測定相應(yīng)子作用生成雜多酸，作為吸光光度法測定相應(yīng)的磷、硅、砷等元素的基礎(chǔ)。雜多酸法需

13、要還的磷、硅、砷等元素的基礎(chǔ)。雜多酸法需要還原反應(yīng)的酸度范圍較窄，必須嚴(yán)格控制反應(yīng)條原反應(yīng)的酸度范圍較窄，必須嚴(yán)格控制反應(yīng)條件。很多還原劑都可應(yīng)用于雜多酸法中。氯化件。很多還原劑都可應(yīng)用于雜多酸法中。氯化亞錫及某些有機(jī)還原劑，例亞錫及某些有機(jī)還原劑，例1-1-氨基氨基-2-2-萘酚萘酚-4-4-磺酸加亞硫酸鹽和氫醌常用于磷的測定。硫酸磺酸加亞硫酸鹽和氫醌常用于磷的測定。硫酸肼在煮沸溶液中作砷鉬酸鹽和磷鉬酸鹽的還原肼在煮沸溶液中作砷鉬酸鹽和磷鉬酸鹽的還原劑?？箟难嵋彩禽^好的還原劑。劑?？箟难嵋彩禽^好的還原劑。三、影響顯色條件的因素三、影響顯色條件的因素實驗條件包括實驗條件包括:溶液酸度，顯色

14、劑用量，試劑加入順溶液酸度，顯色劑用量，試劑加入順序，顯色時間，顯色溫度，有機(jī)絡(luò)合物的穩(wěn)定性及共存序，顯色時間，顯色溫度，有機(jī)絡(luò)合物的穩(wěn)定性及共存離子的干擾等離子的干擾等。1. 溶液的酸度溶液的酸度 M+HR = MR+H+* 影響顯色劑的平衡濃度和顏色影響顯色劑的平衡濃度和顏色* 影響被測金屬離子的存在狀態(tài)影響被測金屬離子的存在狀態(tài)* 影響絡(luò)合物的組成影響絡(luò)合物的組成 * pH與吸光度關(guān)系曲線確定與吸光度關(guān)系曲線確定pH范圍。范圍。2. 2. 顯色劑的用量顯色劑的用量M(被測組分被測組分)+R(顯色劑顯色劑) = MR(有色絡(luò)合物有色絡(luò)合物) 為使顯色反應(yīng)進(jìn)行完全，需加入過量的顯色劑。但顯色

15、為使顯色反應(yīng)進(jìn)行完全，需加入過量的顯色劑。但顯色劑不是越多越好。有些顯色反應(yīng)，顯色劑加人太多，反而會引劑不是越多越好。有些顯色反應(yīng)，顯色劑加人太多，反而會引起副反應(yīng)，對測定不利。在實際工作中根據(jù)實驗結(jié)果來確定顯起副反應(yīng)，對測定不利。在實際工作中根據(jù)實驗結(jié)果來確定顯色劑的用量。色劑的用量。 有些顯色反應(yīng)瞬間完成，溶液顏色很快達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，并在較長時間內(nèi)保有些顯色反應(yīng)瞬間完成，溶液顏色很快達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，并在較長時間內(nèi)保持不變持不變; ;有些顯色反應(yīng)雖能迅速完成，但有色絡(luò)合物的顏色很快開始褪色有些顯色反應(yīng)雖能迅速完成，但有色絡(luò)合物的顏色很快開始褪色; ;有些顯有些顯色反應(yīng)進(jìn)行緩慢，溶液顏色需經(jīng)一段時

16、間后才穩(wěn)定。制作吸光度色反應(yīng)進(jìn)行緩慢，溶液顏色需經(jīng)一段時間后才穩(wěn)定。制作吸光度- -時間曲線確定時間曲線確定適宜時間。適宜時間。3. 3. 顯色反應(yīng)時間顯色反應(yīng)時間 4. 顯色反應(yīng)溫度顯色反應(yīng)溫度顯色反應(yīng)大多在室溫下進(jìn)行。但是，有些顯色顯色反應(yīng)大多在室溫下進(jìn)行。但是，有些顯色反應(yīng)必需加熱至一定溫度完成反應(yīng)必需加熱至一定溫度完成。 5. 5. 溶劑溶劑 有機(jī)溶劑降低有色化合物的解離度，提高有機(jī)溶劑降低有色化合物的解離度，提高顯色反應(yīng)的靈敏度。如在顯色反應(yīng)的靈敏度。如在Fe(SCN)Fe(SCN)3 3的溶液中加的溶液中加入丙酮顏色加深。還可能提高顯色反應(yīng)的速率，入丙酮顏色加深。還可能提高顯色反應(yīng)

17、的速率，影響有色絡(luò)合物的溶解度和組成等。影響有色絡(luò)合物的溶解度和組成等。 6. 6. 干擾及其消除方法干擾及其消除方法 試樣中存在干擾物質(zhì)會影響被測組分的測定。例試樣中存在干擾物質(zhì)會影響被測組分的測定。例如干擾物質(zhì)本身有顏色或與顯色劑反應(yīng)，在測量條件如干擾物質(zhì)本身有顏色或與顯色劑反應(yīng)，在測量條件下也有吸收，造成正干擾。干擾物質(zhì)與被測組分反應(yīng)下也有吸收，造成正干擾。干擾物質(zhì)與被測組分反應(yīng)或與顯色劑反應(yīng)，便顯色反應(yīng)不完全，也會造成干擾?；蚺c顯色劑反應(yīng)，便顯色反應(yīng)不完全，也會造成干擾。干擾物質(zhì)在測量條件下從溶液中析出，便溶液變混濁，干擾物質(zhì)在測量條件下從溶液中析出，便溶液變混濁，無法準(zhǔn)確測定溶液的吸

18、光度。無法準(zhǔn)確測定溶液的吸光度。 干擾的消除方法（干擾的消除方法（P325-326P325-326）a. 控制溶液酸度控制溶液酸度b.加入掩蔽劑加入掩蔽劑 選取的條件是掩蔽劑不與待測離子作用，掩蔽選取的條件是掩蔽劑不與待測離子作用，掩蔽劑以及它與干擾物質(zhì)形成的絡(luò)合物的顏色應(yīng)不干擾待測離子的測劑以及它與干擾物質(zhì)形成的絡(luò)合物的顏色應(yīng)不干擾待測離子的測定。定。c.利用氧化還原反應(yīng)，改變干擾離子的價態(tài)利用氧化還原反應(yīng)，改變干擾離子的價態(tài) d.利用校正系數(shù)利用校正系數(shù)e.用參比溶液消除顯色劑和某些共存有色離子的干擾。用參比溶液消除顯色劑和某些共存有色離子的干擾。f.選擇適當(dāng)?shù)牟ㄩL選擇適當(dāng)?shù)牟ㄩLg.當(dāng)溶液

19、中存在有消耗顯色劑的干擾離子時，可通過增加顯當(dāng)溶液中存在有消耗顯色劑的干擾離子時，可通過增加顯色劑的用量來消除干擾。色劑的用量來消除干擾。h.分離分離 以上方法均不奏效時，采用預(yù)先分離的方法。以上方法均不奏效時，采用預(yù)先分離的方法。Co2, Fe3+Co2+FeF63-Co(SCN)2 (藍(lán)藍(lán))NaFSCNCo2+Fe2+,Sn4+(2)Sn2+Co(SCN)2SCN測測Co2(含含F(xiàn)e3+) : (掩蔽法掩蔽法)Co2+, Zn2+,Ni2+, Fe2+ CoR,ZnR NiR,FeRCoR, Zn2+ ,Ni2+ , Fe2+ 鈷試劑鈷試劑RH+測測Co2 :(生成絡(luò)合物性質(zhì)不同生成絡(luò)合物

20、性質(zhì)不同)測測Fe3:(控制控制pH)Fe3+, Cu2+FeSS （紫紅）（紫紅）Cu2+pH 2.5SS一、光度分析法的設(shè)計一、光度分析法的設(shè)計1. 選擇顯色反應(yīng)選擇顯色反應(yīng)2. 選擇顯色劑選擇顯色劑3. 優(yōu)化顯色反應(yīng)條件優(yōu)化顯色反應(yīng)條件4. 選擇檢測波長選擇檢測波長5. 選擇合適的濃度選擇合適的濃度6. 選擇參比溶液選擇參比溶液7. 建立標(biāo)準(zhǔn)曲線建立標(biāo)準(zhǔn)曲線測量條件選擇測量條件選擇10.4 吸光光度法分析及誤差控制1 .1 .測定波長選擇測定波長選擇選擇原則：選擇原則：“吸收最大，干擾最小吸收最大，干擾最小”靈敏度選擇性515655415500釷-偶氮砷III 鈷-亞硝基紅鹽 AA絡(luò)合物

21、絡(luò)合物絡(luò)合物絡(luò)合物試劑試劑試劑試劑例例 : 丁二酮肟光度法測鋼中鎳，丁二酮肟光度法測鋼中鎳，絡(luò)合物丁二酮肟鎳的最大吸收絡(luò)合物丁二酮肟鎳的最大吸收波長為波長為470 nm，但試樣中的鐵，但試樣中的鐵用酒石酸鈉掩蔽后，在用酒石酸鈉掩蔽后，在470 nm處也有一定吸收，干擾鎳的測處也有一定吸收，干擾鎳的測定。為避免鐵的干擾，可以選定。為避免鐵的干擾，可以選擇波長擇波長 520 nm進(jìn)行測定，雖然進(jìn)行測定，雖然測鎳的靈敏度有所降低，但酒測鎳的靈敏度有所降低，但酒石酸鐵不干擾鎳的測定。石酸鐵不干擾鎳的測定。2 2、 測定濃度控制測定濃度控制控制濃度控制濃度 吸光度吸光度A A：0.20.20.80.8減

22、少測量誤差減少測量誤差3 3、 參比溶液的選擇參比溶液的選擇利用參比溶液來調(diào)節(jié)儀器的零點，可消除由吸收池壁利用參比溶液來調(diào)節(jié)儀器的零點，可消除由吸收池壁及溶劑對入射光的反射和吸收帶來的誤差，扣除干擾的及溶劑對入射光的反射和吸收帶來的誤差，扣除干擾的影響。參比溶液選擇：影響。參比溶液選擇：a 、試液及顯色劑均無色，蒸餾水作參比溶液。、試液及顯色劑均無色，蒸餾水作參比溶液。b、 顯色劑為無色，被測試液中存在其他有色離子，顯色劑為無色，被測試液中存在其他有色離子，用不加顯色劑的被測試液作參比溶液。用不加顯色劑的被測試液作參比溶液。c 、顯色劑有顏色，可選擇不加試樣溶液的試劑空白、顯色劑有顏色，可選擇

23、不加試樣溶液的試劑空白作參比溶液。作參比溶液。d 、 顯色劑和試液均有顏色，可將一份試液加入顯色劑和試液均有顏色，可將一份試液加入適當(dāng)掩蔽劑，將被測組分掩蔽起來，使之不再與顯色適當(dāng)掩蔽劑，將被測組分掩蔽起來，使之不再與顯色劑作用，而顯色劑及其他試劑均按試液測定方法加入，劑作用，而顯色劑及其他試劑均按試液測定方法加入，以此作為參比溶液，這樣就可以消除顯色劑和一些共以此作為參比溶液，這樣就可以消除顯色劑和一些共存組分的干擾。存組分的干擾。e 、 改變加入試劑的順序，使被測組分不發(fā)生顯改變加入試劑的順序，使被測組分不發(fā)生顯色反應(yīng)，可以此溶液作為參比溶液消除干擾。色反應(yīng)，可以此溶液作為參比溶液消除干擾

24、。試液試液顯色劑顯色劑參比液參比液無色無色無色無色蒸餾水蒸餾水有色有色無色無色不加顯色劑的試液不加顯色劑的試液有色有色有色有色(將將 被被 測測 組組 分分 掩掩 蔽蔽 ) 顯色劑試液顯色劑試液4 4、標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作、標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 根據(jù)光的吸收定律根據(jù)光的吸收定律: :吸光度與吸光物質(zhì)的吸光度與吸光物質(zhì)的含量成正比，這是光度法進(jìn)行定量的基礎(chǔ)，標(biāo)含量成正比，這是光度法進(jìn)行定量的基礎(chǔ)，標(biāo)準(zhǔn)曲線就是根據(jù)這一原理制作的準(zhǔn)曲線就是根據(jù)這一原理制作的。具體方法為具體方法為: :在選擇的實驗條件下分別測量一系列不同含量在選擇的實驗條件下分別測量一系列不同含量的標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，以標(biāo)準(zhǔn)溶液中待測組分的標(biāo)準(zhǔn)溶

25、液的吸光度，以標(biāo)準(zhǔn)溶液中待測組分的含量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)作圖，得到的含量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)作圖，得到一條通過原點的直線，稱為標(biāo)準(zhǔn)曲線一條通過原點的直線，稱為標(biāo)準(zhǔn)曲線，此時測此時測量待測溶液的吸光度，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上就可以查量待測溶液的吸光度，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上就可以查到與之相對應(yīng)的被測物質(zhì)的含量。到與之相對應(yīng)的被測物質(zhì)的含量。0123456780.000.050.100.150.200.250.300.35Aconcentration* * 有時標(biāo)準(zhǔn)曲線不通過原有時標(biāo)準(zhǔn)曲線不通過原點。可能是由于參比溶液選擇點?？赡苁怯捎趨⒈热芤哼x擇不當(dāng)，吸收池厚度不等，吸收不當(dāng)，吸收池厚度不等，吸收池位置不

26、妥，吸收池透光面不池位置不妥，吸收池透光面不清潔等原因所引起的。若有色清潔等原因所引起的。若有色絡(luò)合物的解離度較大，特別是絡(luò)合物的解離度較大，特別是當(dāng)溶液中還有其他絡(luò)合劑時，當(dāng)溶液中還有其他絡(luò)合劑時，常便被測物質(zhì)在低濃度時顯色常便被測物質(zhì)在低濃度時顯色不完全。找出原因，加以避免。不完全。找出原因，加以避免。二、對朗伯二、對朗伯- -比爾定律的偏離比爾定律的偏離 在吸光光度分析中，經(jīng)常出在吸光光度分析中，經(jīng)常出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)曲線不呈直線的情況，特別現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)曲線不呈直線的情況，特別是當(dāng)吸光物質(zhì)濃度較高時，明顯地是當(dāng)吸光物質(zhì)濃度較高時，明顯地看到通過原點向濃度軸彎曲的現(xiàn)象看到通過原點向濃度軸彎曲的現(xiàn)象( (吸

27、光度軸彎曲吸光度軸彎曲) )。這種情況稱為偏。這種情況稱為偏離朗伯離朗伯- -比爾定律。若在曲線彎曲比爾定律。若在曲線彎曲部分進(jìn)行定量，將會引起較大的誤部分進(jìn)行定量，將會引起較大的誤差。偏離朗伯比爾定律的原因主差。偏離朗伯比爾定律的原因主要是儀器或溶液的實際條件與朗伯要是儀器或溶液的實際條件與朗伯- -比爾定律所要求的理想條件不一比爾定律所要求的理想條件不一致。致。1. 1. 非單色光引起的偏離非單色光引起的偏離* 朗伯朗伯- -比爾定律只適用于單色光，但由比爾定律只適用于單色光，但由于單色器色散能力的限制和出口狹縫需要保于單色器色散能力的限制和出口狹縫需要保持一定的寬度，所以目前各種分光光度

28、計得持一定的寬度，所以目前各種分光光度計得到的入射光實際上都是具有某一波段的復(fù)合到的入射光實際上都是具有某一波段的復(fù)合光。由于物質(zhì)對不同波長光的吸收程度的不光。由于物質(zhì)對不同波長光的吸收程度的不同，因而導(dǎo)致對朗伯比爾定律的偏離同，因而導(dǎo)致對朗伯比爾定律的偏離。 非單色光引起的偏移非單色光引起的偏移復(fù)合光由復(fù)合光由 1和和 2組成，對于濃度不同的溶液組成，對于濃度不同的溶液a和和b,引起的吸光度的偏差不一樣，濃度大，復(fù)合光引引起的吸光度的偏差不一樣，濃度大，復(fù)合光引起的誤差大，故在高濃度時線性關(guān)系向下彎曲。起的誤差大，故在高濃度時線性關(guān)系向下彎曲。 克服非單色光引起的偏離的措施克服非單色光引起的

29、偏離的措施 使用比較好的單色器，從而獲得純度較高的使用比較好的單色器，從而獲得純度較高的 “單色光單色光”，使標(biāo)準(zhǔn)曲線有較寬的線性范圍。，使標(biāo)準(zhǔn)曲線有較寬的線性范圍。 人射光波長選擇在被測物質(zhì)的最大吸收處，人射光波長選擇在被測物質(zhì)的最大吸收處，保證測定有較高的靈敏度，此處的吸收曲線較為平保證測定有較高的靈敏度，此處的吸收曲線較為平坦，在此最大吸收波長附近各波長的光的坦，在此最大吸收波長附近各波長的光的值大體值大體相等，由于非單色光引起的偏離要比在其他波長處相等，由于非單色光引起的偏離要比在其他波長處小得多。小得多。 測定時應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臐舛确秶?，使吸光度讀測定時應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臐舛确秶?，使吸光度讀數(shù)

30、在標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍內(nèi)。數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍內(nèi)。2.2.介質(zhì)不均勻引起的偏離介質(zhì)不均勻引起的偏離 朗伯比爾定律要求吸光物質(zhì)的溶液是均朗伯比爾定律要求吸光物質(zhì)的溶液是均勻的。如果被測溶液不均勻，是膠體溶液、勻的。如果被測溶液不均勻，是膠體溶液、乳濁液或懸浮液時，入射光通過溶液后，除乳濁液或懸浮液時，入射光通過溶液后，除一部分被試液吸收外，還有一部分因散射現(xiàn)一部分被試液吸收外，還有一部分因散射現(xiàn)象而損失，使透射比減少，因而實測吸光度象而損失，使透射比減少，因而實測吸光度增加，便標(biāo)準(zhǔn)曲線偏離直線向吸光度軸彎曲。增加，便標(biāo)準(zhǔn)曲線偏離直線向吸光度軸彎曲。故在光度法中應(yīng)避免溶液產(chǎn)生膠體或混濁。故在光度法

31、中應(yīng)避免溶液產(chǎn)生膠體或混濁。3.3.由于溶液本身的化學(xué)反應(yīng)引起的偏離由于溶液本身的化學(xué)反應(yīng)引起的偏離 溶液中的吸光物質(zhì)常因解離、締合、形成新化合物溶液中的吸光物質(zhì)常因解離、締合、形成新化合物或互變異構(gòu)等化學(xué)變化而改變其濃度，因而導(dǎo)致偏離朗或互變異構(gòu)等化學(xué)變化而改變其濃度，因而導(dǎo)致偏離朗伯伯比爾定律。比爾定律。A 解離解離 大部分有機(jī)酸堿的酸式、堿式對光有不同的大部分有機(jī)酸堿的酸式、堿式對光有不同的吸收性質(zhì)，溶液的酸度不同，酸吸收性質(zhì)，溶液的酸度不同，酸( (堿堿) )解離程度不同，導(dǎo)解離程度不同，導(dǎo)致酸式與堿式的比例改變，使溶液的吸光度發(fā)生改變。致酸式與堿式的比例改變，使溶液的吸光度發(fā)生改變。

32、B B 絡(luò)合絡(luò)合 顯色劑與金屬離子生成的是多級絡(luò)合物，且顯色劑與金屬離子生成的是多級絡(luò)合物，且各級絡(luò)合物對光的吸收性質(zhì)不同，例如在各級絡(luò)合物對光的吸收性質(zhì)不同，例如在Fe()Fe()與與SCNSCN- -的絡(luò)合物中，的絡(luò)合物中，F(xiàn)e(SCN)Fe(SCN)3 3顏色最深，顏色最深，F(xiàn)e(SCN)Fe(SCN)2+2+顏色最淺，顏色最淺，故故SCNSCN- -濃度越大，溶液顏色越深，即吸光度越大。濃度越大，溶液顏色越深，即吸光度越大。 c c 締合締合 例如在酸性條件下，例如在酸性條件下，CrOCrO4 42-2-會會締合生成締合生成CrCr2 2O O7 72-2-，而它們對光的吸收有很大的，

33、而它們對光的吸收有很大的不同。不同。 在分析測定中，要控制溶液的條件，在分析測定中，要控制溶液的條件，使被測組分以一種形式存在，以克服化學(xué)因素使被測組分以一種形式存在，以克服化學(xué)因素所引起的對朗伯比爾定律的偏離。所引起的對朗伯比爾定律的偏離。三、三、 吸光度測量的誤差吸光度測量的誤差 透射比很小或很大時，濃度透射比很小或很大時，濃度測量誤差都較大，即光度測量測量誤差都較大，即光度測量最好選吸光度讀數(shù)在刻度尺的最好選吸光度讀數(shù)在刻度尺的中間而不落兩端。待測溶液的中間而不落兩端。待測溶液的透射比透射比T = T = 15%-65%15%-65%之間，或使之間，或使吸光度吸光度A A在在0.2-0.

34、80.2-0.8之間，才能之間，才能保證測量的相對誤差較小。保證測量的相對誤差較小。 當(dāng)當(dāng)A A = 0.434(= 0.434(或透射比或透射比T T = 36.8%)= 36.8%)時，測量的相對誤差時，測量的相對誤差最小。最小。 一、一、普通分光光度法普通分光光度法( (微量組分的測定微量組分的測定)10.5 10.5 其他吸光光度法其他吸光光度法1.1.單組分的測定單組分的測定( (純物質(zhì)或共存物質(zhì)不干擾純物質(zhì)或共存物質(zhì)不干擾) ) 通常采用通常采用 A-CA-C 標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量測定。標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量測定。(1) 選擇合適的顯色反應(yīng)和顯色條件選擇合適的顯色反應(yīng)和顯色條件 (2) 繪出被測

35、組分的繪出被測組分的 吸收光譜曲線吸收光譜曲線(用標(biāo)液用標(biāo)液)(3) 在在max下測一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的下測一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的A值，繪制值，繪制標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)曲線曲線A-c(4) 測未知物測未知物AX ， 從工作曲線上從工作曲線上查查cX 例例 用鄰二氮菲分光光度法測定鐵的標(biāo)準(zhǔn)曲用鄰二氮菲分光光度法測定鐵的標(biāo)準(zhǔn)曲線，數(shù)據(jù)如下表：線，數(shù)據(jù)如下表： cFe2+/(g/50mL)A10203040500.0500.1200.1800.240 0.310 40.00mL水樣水樣在相同條件下在相同條件下測定的吸光度為測定的吸光度為0.160，求水樣中鐵的含量。求水樣中鐵的含量。Fe27.01000675 g/L0.

36、675 mg/L40.00 01030205040A0.10.20.40.3 Fe2+(g/50mL)首先繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，然后查找試液吸光度對應(yīng)的濃度首先繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，然后查找試液吸光度對應(yīng)的濃度為為 cFe2+= 27.0(g/50mL)27.0(g/50mL)，再換算水樣鐵的含量，再換算水樣鐵的含量: :2.2.多組分的同時測定多組分的同時測定 若各組分的吸收曲線互不重疊若各組分的吸收曲線互不重疊，則可在各自最大吸收波長處分別則可在各自最大吸收波長處分別進(jìn)行測定。這本質(zhì)上與單組分測定進(jìn)行測定。這本質(zhì)上與單組分測定沒有區(qū)別。沒有區(qū)別。 若各組分的吸收曲線互有重疊若各組分的吸收曲線互有重疊，則可

37、根據(jù)吸光度的加，則可根據(jù)吸光度的加合性求解聯(lián)立方程組得出各組分的含量。合性求解聯(lián)立方程組得出各組分的含量。 A1= a1bca b1bcb A2= a2bca b2bcb 二、示差吸光光度法二、示差吸光光度法1. 示差吸光光度法的原理示差吸光光度法的原理 吸光光度法一般僅適用于微量組分的測定，當(dāng)吸光光度法一般僅適用于微量組分的測定，當(dāng)待測定組分濃度過高或過低，會引起很大的測量誤待測定組分濃度過高或過低，會引起很大的測量誤差，導(dǎo)致準(zhǔn)確度降低。示差吸光光度法可克服這一差，導(dǎo)致準(zhǔn)確度降低。示差吸光光度法可克服這一缺點。目前，主要有缺點。目前，主要有高濃度示差吸光光度法高濃度示差吸光光度法、低濃低濃度

38、示差吸光光度法度示差吸光光度法和使用兩個參比溶液的和使用兩個參比溶液的精密示差精密示差吸光光度法吸光光度法。它們的基本原理相同，且以高濃度示。它們的基本原理相同，且以高濃度示差吸光光度法應(yīng)用最多，僅介紹高濃度示差吸光光差吸光光度法應(yīng)用最多，僅介紹高濃度示差吸光光度法。度法。 用一個已知濃度的用一個已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液作作參比參比，與未知濃，與未知濃度的試樣溶液比較，克服普通分光光度法在測定組分度的試樣溶液比較，克服普通分光光度法在測定組分濃度過高或過低時產(chǎn)生較大誤差的不足濃度過高或過低時產(chǎn)生較大誤差的不足測得的吸光度相當(dāng)于普通法中待測溶測得的吸光度相當(dāng)于普通法中待測溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度

39、之差液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度之差bbc c根據(jù)這一原理可用根據(jù)這一原理可用標(biāo)準(zhǔn)計算法和標(biāo)準(zhǔn)計算法和標(biāo)準(zhǔn)曲線法標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量分析。進(jìn)行定量分析。 與普通分光光度法比較主要不同點：與普通分光光度法比較主要不同點： 原理：原理：設(shè)標(biāo)液濃度設(shè)標(biāo)液濃度cs，待測液為，待測液為cx，且，且cx cs ，Ax=bcx As=bcs兩式相減，得兩式相減，得 A= AxAs =b（cxcs） 標(biāo)準(zhǔn)計算法標(biāo)準(zhǔn)計算法 用兩種標(biāo)準(zhǔn)溶液，且用兩種標(biāo)準(zhǔn)溶液，且c1 cs）適宜適宜 高高 濃度的測定濃度的測定思考：（思考：（Cx Cs）時情況怎樣）時情況怎樣？示差法提高準(zhǔn)確度的實質(zhì)示差法提高準(zhǔn)確度的實質(zhì)常規(guī)法常規(guī)法TxT0

40、 5 1050100 落在測量落在測量誤差誤差較較 大大 的范圍的范圍示差法示差法T0 5 1050100TxTsTs 落在測量落在測量誤差誤差較較 小小 的范圍的范圍結(jié)論：示差法通過提高測量的準(zhǔn)確度提高了方法的結(jié)論：示差法通過提高測量的準(zhǔn)確度提高了方法的準(zhǔn)確度。準(zhǔn)確度。參比溶液的透光率愈接近于待測組分的透參比溶液的透光率愈接近于待測組分的透光率，測量的相對濃度的誤差也愈小。光率，測量的相對濃度的誤差也愈小。cs:T%=10 As=1.000cx:T%=5 Ax=1.301示差吸光光度法的誤差示差吸光光度法的誤差 1. 雙波長吸光光度法的原理雙波長吸光光度法的原理 使兩束使兩束不同波長不同波長

41、的單色光以一定的時間間的單色光以一定的時間間隔隔交替交替地照射地照射同一吸收池同一吸收池，測量并記錄兩者，測量并記錄兩者吸吸光度的光度的差值差值。這樣就可以從分析波長的信號中。這樣就可以從分析波長的信號中扣除來自參比波長的信號，消除各種扣除來自參比波長的信號，消除各種干擾干擾，得，得待測組分的含量。分析方法的靈敏度、選擇性待測組分的含量。分析方法的靈敏度、選擇性及測量的精密度高。被廣泛用于環(huán)境試樣及生及測量的精密度高。被廣泛用于環(huán)境試樣及生物試樣的分析物試樣的分析。三、雙波長吸光光度法三、雙波長吸光光度法 A與吸光物質(zhì)濃度成正比。這是定量的理論依據(jù)。與吸光物質(zhì)濃度成正比。這是定量的理論依據(jù)。只

42、用一個吸收池，以試液本身對某一波長的光的吸光只用一個吸收池，以試液本身對某一波長的光的吸光度為參比，消除了因試液與參比液及兩個吸收池之間度為參比，消除了因試液與參比液及兩個吸收池之間的差異引起的測量誤差，提高測量的準(zhǔn)確度。的差異引起的測量誤差，提高測量的準(zhǔn)確度。AbcAAA)(2121光光源源單色器單色器單色器單色器檢測器檢測器切切光光器器狹狹縫縫吸吸收收池池 1 2(1) 混濁試液中組分測定混濁試液中組分測定 ：一般選擇待測組：一般選擇待測組分的最大吸收波長為測量波長分的最大吸收波長為測量波長(l)，選擇與，選擇與其相近而兩波長相差在其相近而兩波長相差在4060 nm范圍內(nèi)且范圍內(nèi)且有較大的

43、有較大的A值的波長為參比波長。值的波長為參比波長。(2) 單組分的測定單組分的測定 ：進(jìn)行單組分的測定，以：進(jìn)行單組分的測定，以絡(luò)合物吸收峰作測量波長，參比波長的選擇絡(luò)合物吸收峰作測量波長，參比波長的選擇有：有：以等吸收點為參比波長以等吸收點為參比波長; 以有色絡(luò)合物以有色絡(luò)合物吸收曲線下端的某一波長作為參比波長吸收曲線下端的某一波長作為參比波長；以以顯色劑的吸收峰為參比波長顯色劑的吸收峰為參比波長。2. 2. 雙波長吸光光度法的應(yīng)用雙波長吸光光度法的應(yīng)用(3) 兩組分共存時的分別測定兩組分共存時的分別測定：當(dāng)兩種組分的當(dāng)兩種組分的吸收光譜有重疊時，要測定其中一個組分就吸收光譜有重疊時，要測定

44、其中一個組分就必須消除另一組分的光吸收。對于相互干擾必須消除另一組分的光吸收。對于相互干擾的雙組分體系，它們的吸收光譜重疊，選擇的雙組分體系，它們的吸收光譜重疊，選擇參比波長和測定波長的條件是參比波長和測定波長的條件是:待測組分在兩待測組分在兩波長處的吸光度之差波長處的吸光度之差A(yù)要足夠大要足夠大，干擾組分干擾組分在兩波長處的吸光度應(yīng)相等在兩波長處的吸光度應(yīng)相等，這樣用雙波長，這樣用雙波長法測得的吸光度差只與待測組分的濃度成線法測得的吸光度差只與待測組分的濃度成線性關(guān)系，與干擾組分無關(guān)，從而消除了干擾性關(guān)系，與干擾組分無關(guān)，從而消除了干擾。選選 1為參比波長為參比波長, 2為測量波長為測量波長

45、得得 A 1= x 1bcx + y 1bcy A 2= x 2bcx+ y 2bcy A=A 2-A 1= ( x2bcx+ y 2bcy)-( x 1bcx+ y 1bcy)在等吸光度的位置在等吸光度的位置(G, F), y 2 y 1，則上式成為，則上式成為 A=( x 2- x 1）bcx A與與cx成正比成正比, 可用于測定可用于測定例例,苯酚與苯酚與2,4,6-三氯苯酚三氯苯酚(y)混合物中混合物中苯酚苯酚(x)的雙波長分光光度法測定。的雙波長分光光度法測定。 導(dǎo)數(shù)分光光度法在多組分同時測定、渾濁樣品分析、消除背導(dǎo)數(shù)分光光度法在多組分同時測定、渾濁樣品分析、消除背景干擾、加強(qiáng)光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜光譜的辨析（景干擾、加強(qiáng)光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜光譜的辨析（提高分辨率提高分辨率）等方面，顯示了很大的優(yōu)越性。）等方面，顯示了很大的優(yōu)越性。 利用吸光度利用吸光度( (或透光度或透光度) )對波長的導(dǎo)數(shù)曲線來進(jìn)行分析：對波長的導(dǎo)數(shù)曲線來進(jìn)行分析： 0 0 e e-bcbc 假定入射光強(qiáng)度假