第十章吸光光度法三zeng

第十章吸光光度法崔然10.1物質(zhì)對光的選擇性吸收和光吸收的基

本定律10.2分光光度計及吸收光譜10.3顯色反應(yīng)及其影響因素10.4吸光光度分析及誤差控制10.5其他吸光光度法10.6吸光光度分析法的應(yīng)用內(nèi)容選擇顯色反應(yīng)選擇顯色劑優(yōu)化顯色反應(yīng)條件選擇檢測波長選擇合適的濃度選擇參比溶液建立標(biāo)準(zhǔn)曲線測量條件選擇10.4吸光光度分析及誤差控制10.4.1測定波長的選擇和標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作1.測定波長的選擇最大吸收原則：λmax選擇原則：“吸收最大，干擾最小”靈敏度選擇性若最大吸收波長處有其他吸光物質(zhì)干擾：2.標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作理論基礎(chǔ)：朗伯-比爾定律相同條件下（測量波長和實驗條件一定）測定不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度AA～c作圖應(yīng)過原點10.4.2對朗伯-比爾定律的偏移正偏離負(fù)偏離1.非單色光引起的偏移

復(fù)合光由l1和l2組成，對于濃度不同的溶液a和b,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。一般是負(fù)偏離選擇好的儀器合適的濃度范圍

2.物理、化學(xué)因素引起的偏離如：Cr2O72-+H2O=2HCrO4-=2H++2CrO42-化學(xué)反應(yīng)非均勻介質(zhì)

膠體，懸浮、乳濁等對光產(chǎn)生散射,使實測吸光度增加，導(dǎo)致線性關(guān)系上彎解離、締合、異構(gòu)等正偏離3.顯色反應(yīng)的干擾和消除方法控制溶液酸度加入掩蔽劑改變干擾離子的價態(tài)：Fe3+還原為Fe2+選擇合適的參比：四種情況，五種解決辦法增加顯色劑的用量：當(dāng)存在消耗顯色劑的干擾離子時，適當(dāng)增加顯色劑的量分離10.4.3吸光度測量的誤差吸光度標(biāo)尺刻度不均勻吸光度讀數(shù)范圍的選擇

一定型號的分光光度計透光度(ΔT)讀數(shù)誤差是一常數(shù).（

0.2%～

2%）

在不同的透光度讀數(shù)范圍內(nèi)引起的濃度相對誤差是不同的Er=dc/c×100％=dA/A×100％=dT/TlnT×100％

由Lambert-Beer定律可推導(dǎo)出濃度相對誤差公式.

dc/c=dA/A=dT/TlnTT=0.368=36.8%A=0.434誤差最小T=65~15%A=0.2~0.8為了使測量誤差<4%控制溶液的透光率最佳吸光度讀數(shù)：A=0.434適宜吸光度讀數(shù)范圍：A=0.2~0.8控制吸光度范圍的方法1.改變比色皿的厚度2.改變試液的濃度(稱樣量、稀釋倍數(shù)等)3.示差法(高濃度溶液)

例:Fe(phen)32+溶液的e

=1.1×104L·mol-1·cm-1

在lmax處,用2cm比色皿測得溶液吸光度A=2,若DT=0.5%.(1)求Dc/c.(2)怎樣才能使A=0.2~0.7?解:(1)

∵Er=dT/TlnT×100％(2)溶液濃度不變,改變比色皿厚度:選0.5cm比色皿,則A=0.5或比色皿厚度不變,改變?nèi)芤簼舛?稀釋3~10倍

若上題中比色皿厚度為0.5cm,欲使測量誤差最小,溶液的濃度應(yīng)為多少?1.目視比色法標(biāo)準(zhǔn)系列：12481632x

10.5常用的吸光光度法2.示差吸光光度法目的：提高光度分析的準(zhǔn)確度和精密度解決高(低)濃度組分(i.e.A在0.2~0.8以外)問題分類：高吸光度差示法、低吸光度差示法、 精密差示吸光度法特點：以標(biāo)準(zhǔn)溶液作空白原理：A相對

=A=bcx-bc0=bc準(zhǔn)確度：讀數(shù)標(biāo)尺擴(kuò)展,相對誤差減少,

c0愈接近cx,準(zhǔn)確度提高愈顯著例：硫脲還原－硫氰酸鹽比色法測定鋼鐵中的鉬。酸溶，硫酸－高氯酸介質(zhì)中，硫脲還原鐵（III）為鐵(II),除干擾，還原鉬（VI）為五價，2.00mg/100ml的鉬標(biāo)準(zhǔn)溶液為參比溶液，用2.00-2.30mg/100ml的鉬標(biāo)準(zhǔn)溶液，繪制工作曲線和測定樣品溶液的吸光度,480nm測定A。(2)示差吸光光度法的誤差

在示差法中，△A∝△c，儀器測量所造成的濃度誤差應(yīng)為△c的百分之幾，而△c僅是絕對濃度的很小部分，所以使絕對濃度的測量準(zhǔn)確度大大提高。例：即：△C僅占CX的1/10

若在適宜范圍內(nèi)讀數(shù)，其誤差為5%，則絕對濃度造成的測量相對誤差僅0.5%

示差法之所以能提高測定結(jié)果的準(zhǔn)確度，實質(zhì)上是充分地利用了儀器的靈敏度，擴(kuò)大了讀數(shù)標(biāo)尺的結(jié)果示差法提高準(zhǔn)確度的實質(zhì)常規(guī)法TxT051050100

落在測量誤差較大的范圍示差法T051050100TrTsTs

落在測量誤差較小的范圍結(jié)論：示差法通過提高測量的準(zhǔn)確度提高了

方法的準(zhǔn)確度若以T1=10%為參比01:49:25分析化學(xué)255.雙波長吸光光度法目的：解決渾濁樣品光度分析消除背景吸收的干擾多組分同時檢測光源單色器單色器檢測器切光器狹縫吸收池(1)原理：21AXY

用雙波長吸光光度法，Y的存在不干擾X的測定(2)雙波長吸光光度法的應(yīng)用可消除背景干擾及共存組分的干擾3.導(dǎo)數(shù)吸光光度法

定義：吸光度隨波長變化率對波長的曲線。在雙波長分光光度計上，如果使用的兩個波長λ1和

λ2很接近，進(jìn)行同時掃描，并保持兩波長差不變

可獲得一階導(dǎo)數(shù)光譜。

目的：提高分辨率去除背景干擾

原理：dnA/dλn~λ

10.6吸光光度法的應(yīng)用1測定弱酸和弱堿的離解常數(shù)

AHB和AB-分別為有機(jī)弱酸HB在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿性時的吸光度，它們此時分別全部以[HB]或[B-]形式存在。HB＝H++B-[H+][B-]Ka

=[HB]pKa=pH+lg

[HB][B-]A=AHB+AB-pKa=pH+lg

A-AB-A-AHBlg

A-AB-A-AHB對pH作圖即可求得pKa

2絡(luò)合物組成確定

飽和法（摩爾比法）制備一系列含釕3.0×10-5mol/L(固定不變)和不同濃度（小于12.0×10-5mol/L）的PDT溶液，按實驗條件，485nm測定吸光度,作圖。PDT:Ru=2:1等摩爾連續(xù)變化法固定[M]+[L],改變[M],獲得一系列吸光度值，吸光度最大的值所對應(yīng)的[M]與[L]的比值，即獲得M:L比值。Co(III)與3，5－二氯－PADAT的比值為1:2BB’等摩爾比連續(xù)變化法求解離度

平衡移動法固定CM,不斷改變[L]，以lg[MLn]/[M]為縱坐標(biāo)，lg[L]為橫坐標(biāo)，作圖，斜率n即是絡(luò)合物中L:M的比值；縱軸上的截距l(xiāng)gK是絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)。lgK+nlg[L]=lg([MLn]/[M])[MLn]K

=[M][L]nlgK+nlg[L]=lgA/(Amax-A)3分析應(yīng)用

痕量金屬分析臨床分析：試紙食品分析：酶聯(lián)免疫法測定食物中的氯霉素含量作業(yè)思考題：1、10習(xí)題3、14第十一章分析化學(xué)中常用的分離和富集方法崔然11.1概述11.2氣態(tài)分離法11.3沉淀與過濾分離11.4萃取分離法11.5離子交換分離法11.6色譜分離11.7電分離法11.8氣浮分離法11.9膜分離內(nèi)容11.1概述回收率＝分離后所得待測組分質(zhì)量×100％試樣中原有待測組分質(zhì)量分離：共存組分產(chǎn)生干擾，用掩蔽法和控制測定條件達(dá)不到目的時，

需要將測定組分與干擾組分分離富集：把微量、痕量以至于更少量的被測組分用某一種方法集中

起來給予分離，同時消除共存物質(zhì)的影響實際問題的需求實際樣品的復(fù)雜性干擾的消除控制實驗條件使用掩蔽劑分離分析方法靈敏度的局限性滿足對靈敏度的要求選擇靈敏度高的方法富集例如：海水中U(iV)的測定。C=1-3μg/L,富集后為c=100-200μg/L分離效果兩個評判指標(biāo)：干擾成分減少至不再干擾待測組分有效回收回收率＝分離后所得待測組分質(zhì)量×100％試樣中原有待測組分質(zhì)量Recovery質(zhì)量分?jǐn)?shù)>1%回收率應(yīng)>99.9%質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.01%~1%回收率應(yīng)>99%質(zhì)量分?jǐn)?shù)<0.01%回收率應(yīng)90%~95%11.2氣態(tài)分離法1揮發(fā)與升華揮發(fā)：固體或液體全部或部分轉(zhuǎn)化為氣體的過程氫氣還原砷酸鹽轉(zhuǎn)為AsH3飛硅（SiF4）飛鉻(CrO2Cl2)升華:固體物質(zhì)不經(jīng)過液態(tài)就變成氣態(tài)的過程直接加熱化學(xué)反應(yīng)2蒸餾a常壓蒸餾b水蒸氣蒸餾

如果一溶液的組成在它的沸點分解，必須減壓蒸餾它或水蒸汽蒸餾它，水蒸氣蒸餾的那些化合物須不與水混溶c減壓和真空蒸餾

在大氣壓以下的蒸餾稱為減壓和真空蒸餾沸點低的物質(zhì)容易受熱分解的物質(zhì)例如無水乙醇的制備，水和乙醇形成共沸物(95％乙醇)，b.p.=78.15℃加入苯形成另一共沸物(苯74％，乙醇18.5％,水7.5%)b.p.=65℃在65℃蒸餾,除去水,在68℃苯和乙醇形成共沸物(苯67.6％,乙醇32.4％)在68℃蒸餾直到溫度升高，在78.5℃能獲得純乙醇。d共沸蒸餾e萃取蒸餾(extractivedistillation)

例由氫化苯(80.1℃)生成環(huán)己烷(80.8℃)時,一般的蒸餾不能分離，加入苯胺(184℃)與苯形成絡(luò)合物，在比苯高的溫度沸騰，從而分離環(huán)己烷

（1）無機(jī)物沉淀11.3沉淀分離1常量組分的沉淀分離——依據(jù)溶度積分步沉淀原理通過控制[OH-]選擇性沉淀分離pH≥12NaOH法分離兩性氫氧化物：Al,Zn,Cr,Sn,Pb等氫氧化物沉淀分離pH8~9氨水-銨鹽緩沖法分離絡(luò)氨離子：Ag,,Co,Ni,Zn,Cd,Cu,等

pH5~6Zno懸濁液

或有機(jī)堿分離：Al,Fe(III),Ti(IV),Th(IV),Bi…等常見陽離子的兩酸兩堿分離硫酸鹽沉淀硫酸作沉淀劑，濃度不能太高，因易形成MHSO4鹽加大溶解度,沉淀堿土金屬和Pb2+,CaSO4溶解度大，加入乙醇降低溶解度。鹵化物沉淀

氟化稀土和與Mg(II),Ca(II),Sr(II),Th(IV)氟化物沉淀，冰晶石法沉淀鋁在pH＝4.5Al(III)與NaF生成（NaAlF6)

沉淀分離Al(III),與Fe(III),Cr(III),Ni(II),V(V)Mo(VI)等分離硫化物沉淀控制酸度，溶液中[S2-]不同，根據(jù)溶度積，在不同酸度析出硫化物沉淀,As2S3,12MHCl;HgS,7.5MHCl;CuS,7.0MHCl;CdS,0.7MHCl;PbS,0.35MHCl;ZnS,0.02MHCl;FeS,0.0001MHCl;MnS,0.00008MHCl磷酸鹽沉淀稀酸中，鋯、鉿、釷、鉍；弱酸中,鐵、鋁、鈾(IV)、鉻(III)等（2）有機(jī)沉淀劑

a.草酸:沉淀Ca,Sr,Ba,RE,Thb.銅鐵試劑(N-亞硝基苯基羥銨):

強(qiáng)酸中沉淀Cu,Fe,Zr,Ti,Ce.Th,V,Nb,Ta等，微酸中沉淀Al,