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

影響被測金屬離子的存在狀態(tài)

通過實驗確定

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)進行完全，不引起副作用

c(R)A顯色劑適當(dāng)過量通過實驗確定

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

通過實驗找出適宜的溫度范圍時間在顏色穩(wěn)定的時間范圍內(nèi)進行比色測定溶劑

有機溶劑會降低有色物的離解度，從而提高顯色反應(yīng)的靈敏度時間與溫度相關(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-測定Co2+時，F(xiàn)e3+有干擾，加入F-

，

Fe3++6F-=FeF63-

，F(xiàn)e3+被掩蔽。(c)改變干擾離子價態(tài)用鉻天菁S測Al3+時，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：有效消除被測溶液中非被測物產(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）顯色劑為無色，試液中共存離子有色可用不加顯色劑的被測試液作參比溶液；改變加入試劑的順序，使被測組分不發(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定方法加入。如：以鉻天青S為顯色劑測定含干擾離子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、測定方法及應(yīng)用

measurementmethodsandapplication

2/6/2023141.

測定方法(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)曲線有時不通過原點校準(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因為：所以：標(biāo)準(zhǔn)比較法(comparisonmethod)

同條件下分別測定未知液與標(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525nm測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測定A值根據(jù)L－B關(guān)系式例方程求解

適合多組分測定2/6/202320示差法(differentialmethod)——高含量組分測定用濃度稍低的標(biāo)準(zhǔn)溶液cr做參比，調(diào)節(jié)T%為100（A=0），來測定試樣的濃度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△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對儀器光源要求較高

2/6/202323Remarks示差法的測量誤差

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

在雙波長分光光度計上，如果使用的兩個波長λ1和λ2很接近進行同時掃描，并保持兩波長差λ（或dλ）不變，便可獲得一階導(dǎo)數(shù)光譜即吸光度隨波長變化率對波長的曲線。對n階導(dǎo)數(shù)而言，導(dǎo)數(shù)光譜即－λ曲線2/6/202325原理非雙波長儀亦可得到

2/6/202326特點能夠分辨兩個或兩個以上嚴重重疊的吸收峰。能夠分辨吸光度隨波長急劇上升處所掩蓋的弱吸收峰。

確定組分數(shù)，減少測定干擾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：固定時間，測定不同ccat時的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A的變化，B大量過量時，

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，仍可用該法進行測定簡單、靈敏、半定量2/6/202331濃度太大，顏色較深時誤差比較大2/6/202332比濁法沉淀微粒對光的反射、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)定量分析無機物微、痕量無機離子，主要為金屬離子

有機、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，一個銅離子與6個肽鍵形成配位鍵2/6/202334

血清、血漿葡萄糖——+GOD→葡萄糖酸+過氧化氫→+酚+4-氨基安替吡啉+過氧化物酶(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下，測量其吸光度

調(diào)pH比較低時測（<pKa-2），為AHB

A

=AHB=εHB[HB]=εHBc

即εHB=AHB/c2/6/202337調(diào)pH比較高時測（>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互補色A,T,L—B定律表達式儀器結(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)?測定不同溶液的吸光度時,一般應(yīng)控制在大致相同的時間內(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時儀器測定誤差最小？2/6/202342思考題用銀量法測定下列試樣中的Cl－時，選用什么指示劑指示滴定終點最合適？(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

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

(requirements)分離后待測組分的損失要小——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驗方法簡便、快速儀器分析對此的要求因方法而異2/6/2023473.回收率

(recovery)分離后待測