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(duì)光的選擇性吸收和光吸收的基

本定律10.2分光光度計(jì)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(cè)波長(zhǎng)選擇合適的濃度選擇參比溶液建立標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)量條件選擇10.4吸光光度分析及誤差控制10.4.1測(cè)定波長(zhǎng)的選擇和標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作1.測(cè)定波長(zhǎng)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(zhǎng)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(cè)量波長(zhǎng)和實(shí)驗(yàn)條件一定）測(cè)定不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度AA～c作圖應(yīng)過(guò)原點(diǎn)10.4.2對(duì)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(duì)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(shí)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(duì)光產(chǎn)生散射,使實(shí)測(cè)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(jià)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(shí)，適當(dāng)增加顯色劑的量分離10.4.3吸光度測(cè)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(hào)的分光光度計(jì)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(duì)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(duì)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(cè)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?cè)囈旱臐舛?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(cè)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(cè)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(wèn)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(diǎn)：以標(biāo)準(zhǔn)溶液作空白原理：A相對(duì)

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

c0愈接近c(diǎn)x,準(zhǔn)確度提高愈顯著例：硫脲還原－硫氰酸鹽比色法測(cè)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(jià)，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(cè)定樣品溶液的吸光度,480nm測(cè)定A。(2)示差吸光光度法的誤差

在示差法中，△A∝△c，儀器測(cè)量所造成的濃度誤差應(yīng)為△c的百分之幾，而△c僅是絕對(duì)濃度的很小部分，所以使絕對(duì)濃度的測(cè)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(duì)濃度造成的測(cè)量相對(duì)誤差僅0.5%

示差法之所以能提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度，實(shí)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(shí)質(zhì)常規(guī)法TxT051050100

落在測(cè)量誤差較大的范圍示差法T051050100TrTsTs

落在測(cè)量誤差較小的范圍結(jié)論：示差法通過(guò)提高測(cè)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(zhǎng)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(shí)檢測(cè)光源單色器單色器檢測(cè)器切光器狹縫吸收池(1)原理：21AXY

用雙波長(zhǎng)吸光光度法，Y的存在不干擾X的測(cè)定(2)雙波長(zhǎng)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(zhǎng)變化率對(duì)波長(zhǎng)的曲線。在雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)上，如果使用的兩個(gè)波長(zhǎng)λ1和

λ2很接近，進(jìn)行同時(shí)掃描，并保持兩波長(zhǎng)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(cè)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(shí)的吸光度，它們此時(shí)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(duì)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(shí)驗(yàn)條件，485nm測(cè)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(duì)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(dòng)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(cè)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(guò)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(cè)組分質(zhì)量×100％試樣中原有待測(cè)組分質(zhì)量分離：共存組分產(chǎn)生干擾，用掩蔽法和控制測(cè)定條件達(dá)不到目的時(shí)，

需要將測(cè)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(cè)組分用某一種方法集中

起來(lái)給予分離，同時(shí)消除共存物質(zhì)的影響實(shí)際問(wèn)題的需求實(shí)際樣品的復(fù)雜性干擾的消除控制實(shí)驗(yàn)條件使用掩蔽劑分離分析方法靈敏度的局限性滿足對(duì)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(cè)定。C=1-3μg/L,富集后為c=100-200μg/L分離效果兩個(gè)評(píng)判指標(biāo)：干擾成分減少至不再干擾待測(cè)組分有效回收回收率＝分離后所得待測(cè)組分質(zhì)量×100％試樣中原有待測(cè)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(guò)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(guò)液態(tài)就變成氣態(tài)的過(guò)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(diǎn)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(diǎn)低的物質(zhì)容易受熱分解的物質(zhì)例如無(wú)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(shí),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(wú)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(guò)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(jiàn)陽(yáng)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,