第10章吸光光度法(2013-3)

第10章吸光光度法AbsorptionPhotometry2/6/202312.

顯色反應(yīng)條件(reactioncondition)溶液的酸度影響顯色劑的平衡濃度和顏色

影響配合物的組成和顏色

影響被測(cè)金屬離子的存在狀態(tài)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定

2/6/20232在pH＝2～3Fe(ssal)+在pH＝4～7Fe(ssal)22-在pH＝8～10Fe(ssal)3在pH>12Fe(OH)3棕橙色沉淀黃色紫紅色2/6/20233顯色劑用量顯色反應(yīng)進(jìn)行完全，不引起副作用

c(R)A顯色劑適當(dāng)過(guò)量通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定

2/6/20234顯色劑適當(dāng)過(guò)量c(R)Ac(R)A顯色劑適當(dāng)過(guò)量，控制濃度2/6/20235溫度

通過(guò)實(shí)驗(yàn)找出適宜的溫度范圍時(shí)間在顏色穩(wěn)定的時(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行比色測(cè)定溶劑

有機(jī)溶劑會(huì)降低有色物的離解度，從而提高顯色反應(yīng)的靈敏度時(shí)間與溫度相關(guān)

2/6/202363.

共存離子的影響及消除方法(a)控制酸度，使干擾離子不顯色(b)加入掩蔽劑如用SCN-測(cè)定Co2+時(shí)，F(xiàn)e3+有干擾，加入F-

，

Fe3++6F-=FeF63-

，F(xiàn)e3+被掩蔽。(c)改變干擾離子價(jià)態(tài)用鉻天菁S測(cè)Al3+時(shí)，F(xiàn)e3+有干擾，加入Vc使Fe3+→Fe2+

。(d)分離干擾離子用萃取、沉淀、電解、離子交換等方法。2/6/20237五、測(cè)定條件選擇

selectionofmeasurementconditions

2/6/20238原則：最大吸收、最小干擾靈敏度高、減少或消除非單色光引起的偏離

1.波長(zhǎng)的選擇(selectionofwavelength)a.丁二酮肟鎳，b.酒石酸鐵

2/6/20239A2/6/202310選擇原則：有效消除被測(cè)溶液中非被測(cè)物產(chǎn)生的吸收和其他影響因素選擇方法：

1）試液及顯色劑均無(wú)色可用蒸餾水作參比溶液

2）顯色劑有顏色不加試樣溶液的試劑空白作參比。2.

參比溶液的選擇(referencesolu.)根據(jù)顏色判斷

2/6/202311

3）顯色劑為無(wú)色，試液中共存離子有色可用不加顯色劑的被測(cè)試液作參比溶液；改變加入試劑的順序，使被測(cè)組分不發(fā)生顯色反應(yīng)，以此溶液作為參比。如：KIO4

氧化顯色法測(cè)定含鈷試樣中的錳。

4）顯色劑和試液均有顏色加入適當(dāng)掩蔽劑掩蔽被測(cè)組分，使之不再與顯色劑作用，而顯色劑及其他試劑均按試液測(cè)定方法加入。如：以鉻天青S為顯色劑測(cè)定含干擾離子Ni2+、Cr3+、Co2+

中的Al3+，加NH4F掩蔽Al3+。

2/6/2023123.

吸光度大小的控制原則：盡量減少儀器測(cè)量誤差控制試樣量或稀釋程度選擇不同厚度的比色皿A為0.2—0.8誤差較小2/6/202313六、測(cè)定方法及應(yīng)用

measurementmethodsandapplication

2/6/2023141.

測(cè)定方法(quantitivemethods)校準(zhǔn)曲線法(workingcurve/calibrationcurve)CA校準(zhǔn)曲線工作曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線有差別

Axcx2/6/202315Attention校準(zhǔn)曲線有時(shí)不通過(guò)原點(diǎn)校準(zhǔn)曲線彎曲2/6/202316標(biāo)準(zhǔn)加入法

A=εb(cx+c)

A=0,

cx=-ccxAc適合試樣類型？

2/6/202317因?yàn)椋核裕簶?biāo)準(zhǔn)比較法(comparisonmethod)

同條件下分別測(cè)定未知液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度Ax和A標(biāo)，根據(jù)朗伯-比爾定律，應(yīng)有下式：不及前者準(zhǔn)確

2/6/202318【例】：將1.000g鋼樣用HNO3溶解，鋼中的錳用KIO4氧化成高錳酸鉀，并稀釋到100.0ml，用1.00cm比色皿在波長(zhǎng)525nm測(cè)得此溶液的吸光度為0.700。一標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液的濃度為1.52×10-4mol·L-1，在同樣的條件下測(cè)得的吸光度為0.350，求試液中錳的濃度。

解：根據(jù)關(guān)系有：

2/6/202319解方程組法在不同波長(zhǎng)測(cè)定A值根據(jù)L－B關(guān)系式例方程求解

適合多組分測(cè)定2/6/202320示差法(differentialmethod)——高含量組分測(cè)定用濃度稍低的標(biāo)準(zhǔn)溶液cr做參比，調(diào)節(jié)T%為100（A=0），來(lái)測(cè)定試樣的濃度cx

。

Ar=εbcrAx=ε

bcx

△A=Ax–Ar=εb（cx－cr）=ε

b△c兩溶液的吸光度差△A與濃度差△c成比例2/6/202321示差工作曲線法同條件下測(cè)△Ax.從差示工作曲線中查出△cx

cx=△cx+cr△A△c△Ax△cx差示工作曲線2/6/202322標(biāo)尺放大倍數(shù)nTr=10%,Tx=7%;Tr’=100%,Tx’=70%;n=Tr’/Tr=Tx’/Tx對(duì)儀器光源要求較高

2/6/202323Remarks示差法的測(cè)量誤差

兩個(gè)溶液的濃度差c（即cx-cR），如測(cè)量誤差為x％，所得結(jié)果為cx±(cx-cR)×x%2/6/202324導(dǎo)數(shù)光度分析法(derivativespectrophotometry)

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λ（或dλ）不變，便可獲得一階導(dǎo)數(shù)光譜即吸光度隨波長(zhǎng)變化率對(duì)波長(zhǎng)的曲線。對(duì)n階導(dǎo)數(shù)而言，導(dǎo)數(shù)光譜即－λ曲線2/6/202325原理非雙波長(zhǎng)儀亦可得到

2/6/202326特點(diǎn)能夠分辨兩個(gè)或兩個(gè)以上嚴(yán)重重疊的吸收峰。能夠分辨吸光度隨波長(zhǎng)急劇上升處所掩蓋的弱吸收峰。

確定組分?jǐn)?shù)，減少測(cè)定干擾2/6/202327一般用校準(zhǔn)曲線定量

2/6/202328催化光度法(catalyticphotometry)

催化反應(yīng)速率在一定范圍內(nèi)與催化劑濃度成比例關(guān)系，以光度法檢測(cè)催化反應(yīng)速率。

A+B

cat.

C+D產(chǎn)物有色

若A,B濃度大，基本不變化，則

v=dcD/dt=kccat

積分得：cD=kccatt=At/εDb=k’A

A=Kccatt

定量：固定時(shí)間，測(cè)定不同ccat時(shí)的A，作校準(zhǔn)曲線

反應(yīng)物或產(chǎn)物之一有色

2/6/202329若反應(yīng)物A有色，檢測(cè)A的變化，B大量過(guò)量時(shí)，

A+Bcat.C+D

反應(yīng)物有色則有

lg(A0/At)=Kccatt

與間接法相似2/6/202330目視比色法

眼睛觀察、比較溶液顏色深度以確定物質(zhì)含量

標(biāo)準(zhǔn)1234x

某些顯色反應(yīng)不符合朗伯－比爾定律時(shí)，仍可用該法進(jìn)行測(cè)定簡(jiǎn)單、靈敏、半定量2/6/202331濃度太大，顏色較深時(shí)誤差比較大2/6/202332比濁法沉淀微粒對(duì)光的反射、散射作用——相當(dāng)于溶液吸收光。在一定條件下：

A=kcc——沉淀粒子密度

目視比較亦可2/6/2023332.吸光光度法的應(yīng)用(applications)定量分析無(wú)機(jī)物微、痕量無(wú)機(jī)離子，主要為金屬離子

有機(jī)、生物臨床、食品、藥物等如：血清中總蛋白——堿性介質(zhì)，蛋白質(zhì)分子中多肽鍵與銅離子作用生成紫紅色絡(luò)合物，一個(gè)銅離子與6個(gè)肽鍵形成配位鍵2/6/202334

血清、血漿葡萄糖——+GOD→葡萄糖酸+過(guò)氧化氫→+酚+4-氨基安替吡啉+過(guò)氧化物酶(POD)→生成紅色醌類化合物

膽色素、蘇丹紅、孔雀石綠有些需生化反應(yīng)2/6/202335弱酸、弱堿解離常數(shù)的測(cè)定需有顏色/或用紫外2/6/202336用1cm的吸收池在某一定的波長(zhǎng)下，測(cè)量其吸光度

調(diào)pH比較低時(shí)測(cè)（<pKa-2），為AHB

A

=AHB=εHB[HB]=εHBc

即εHB=AHB/c2/6/202337調(diào)pH比較高時(shí)測(cè)（>pKa+2），為AB-

A=AB-=εB-[B-]=εB-c

即εB-=AB-/c

將εHB=AHB/c，εB-=AB-/c代人A=…式得2/6/202338絡(luò)合比的測(cè)定

飽和法（又稱摩爾比法）

M+nR=MRn

A&cMRn

配制相應(yīng)的試劑空白作參比液

2/6/202339連續(xù)變化法（又稱等摩爾系列法）

A&cMRn

絡(luò)合物的解離度為

α=(A–A’)/A

2/6/202340Remarks互補(bǔ)色A,T,L—B定律表達(dá)式儀器結(jié)構(gòu)與各部分的作用誤差及減免方法（儀器參數(shù)選擇、參比、測(cè)量方式等）2/6/202341Questions&Problems穩(wěn)定常數(shù)小的有色絡(luò)合物可用于光度分析嗎?何謂顯色劑的加重效應(yīng)?測(cè)定不同溶液的吸光度時(shí),一般應(yīng)控制在大致相同的時(shí)間內(nèi)完成，為什么?根據(jù)pH試紙的功能，想想它的成分可能是什么？為何在A=0.434時(shí)儀器測(cè)定誤差最小？2/6/202342思考題用銀量法測(cè)定下列試樣中的Cl－時(shí)，選用什么指示劑指示滴定終點(diǎn)最合適？(1)CaCl2(2)BaCl2(3)FeCl2(4)NaCl+Na3PO4(5)NH4Cl(6)NaCl+Na2SO4(7)PbNO3+NaCl(8)CuCl2為何BaSO4沉淀要用水洗滌，而AgCl沉淀要用稀HNO3洗滌？2/6/202343第11章分析化學(xué)中常用的分離和富集方法Currentlyusedseparationandpreconcentrationmethodsinanalyticalchemistry2/6/202344一、概述

brief

introduction

2/6/2023451.分離富集的作用、目的

(effect&purpose)分離

將被測(cè)組分或者各組分分開(kāi)，以便測(cè)定、提純——要分離，則需使其處不同相中或在時(shí)空上產(chǎn)生距離富集使目標(biāo)物的體積變小或集中、含量提高，以達(dá)到分析方法可檢測(cè)的程度，或用于提取某些成分分離與富集一般同時(shí)進(jìn)行。分離的過(guò)程即是富集的過(guò)程，反之亦然。2/6/2023462.對(duì)分離富集的要求

(requirements)分離后待測(cè)組分的損失要小——回收率應(yīng)足夠高，接近100%干擾組分分離完全富集效率高實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)便、快速儀器分析對(duì)此的要求因方法而異2/6/2023473.回收率

(recovery)分離后待測(cè)