分析化學(xué)分光光度法

儀器分析1第一頁(yè)，共93頁(yè)。緒論

什么是儀器分析儀器分析與化學(xué)分析的關(guān)系儀器分析的分類(lèi)儀器分析的特點(diǎn)2第二頁(yè)，共93頁(yè)。1什么是儀器分析

儀器分析是以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)為根底建立起來(lái)的一類(lèi)分析方法，測(cè)定時(shí)，常常需要使用比較復(fù)雜的儀器。3第三頁(yè)，共93頁(yè)。2儀器分析與化學(xué)分析的關(guān)系①聯(lián)系：儀器分析是在化學(xué)分析的根底上開(kāi)展起來(lái)的。②區(qū)別：化學(xué)分析—以化學(xué)反響為根底，通過(guò)人的感覺(jué)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。儀器分析—將化學(xué)反響的信息轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢硇盘?hào)，然后檢測(cè)該信號(hào)，從而確定其含量。4第四頁(yè)，共93頁(yè)。3儀器分析的分類(lèi)

光譜分析法：建立在物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收根底上的方法。電化學(xué)分析法：建立在研究物質(zhì)及其溶液所組成電池的電化學(xué)性質(zhì)根底上的方法。色譜分析法：利用物質(zhì)在兩相中分配情況的差異建立起來(lái)的方法。5第五頁(yè)，共93頁(yè)。原子光譜分子光譜原子吸收光譜(AAS)原子發(fā)射光譜(AES)原子熒光光譜(AFS)可見(jiàn)分光光度法400-800nm紫外分光光度法(UV)200-400nm紅外分光光度法(IR)>800nm光譜分析法6第六頁(yè)，共93頁(yè)。電化學(xué)分析法電位分析法庫(kù)侖分析法伏安法電位滴定法7第七頁(yè)，共93頁(yè)。色譜分析法氣相色譜法液相色譜法8第八頁(yè)，共93頁(yè)。4儀器分析的特點(diǎn)化學(xué)分析儀器分析靈敏度準(zhǔn)確度速度自動(dòng)化程度本錢(qián)常量分析〔〕微量分析〔〕誤差≤0.1%誤差∈〔1％，10％〕幾天幾分鐘小高小大9第九頁(yè)，共93頁(yè)。第一章吸光光度法1-1概述10第十頁(yè)，共93頁(yè)。許多物質(zhì)是有顏色的——例如高錳酸鉀在水溶液中呈深紫色，Cu2+在水溶液中呈藍(lán)色。這些有色溶液顏色的深淺與這些物質(zhì)的濃度有關(guān)。濃度愈大，顏色愈深。因此，可以用比較顏色的深淺來(lái)測(cè)定物質(zhì)的濃度，這種測(cè)定分析方法稱(chēng)為比色析分法。C11第十一頁(yè)，共93頁(yè)。一、吸光光度法1、定義：基于物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收而建立起來(lái)的分析方法。它包括比色法，可見(jiàn)分光光度法，紫外分光光度法及紅外分光光度法。12第十二頁(yè)，共93頁(yè)。2、特點(diǎn)：〔1〕靈敏度高：常用于測(cè)量1%~1‰的微量組分，還可測(cè)定10－4~10－6的痕量組分?！?〕準(zhǔn)確度高：比色分析，相對(duì)誤差5~10%，分光光度法，2~5%，1~2%；〔3〕應(yīng)用廣泛：可測(cè)定幾乎所有無(wú)機(jī)物和許多有機(jī)物；〔4〕操作簡(jiǎn)便，儀器設(shè)備易普及。13第十三頁(yè)，共93頁(yè)。二、物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收1幾個(gè)概念①?gòu)?fù)合光：不同波長(zhǎng)的單色光按照一定比例混合而成的光。14第十四頁(yè)，共93頁(yè)。②單色光：只有一種波長(zhǎng)的光。③互補(bǔ)光：適當(dāng)波長(zhǎng)的光按照一定比例混合形成白光，這幾種單色光就叫互補(bǔ)光，對(duì)應(yīng)的顏色叫互補(bǔ)色。15第十五頁(yè)，共93頁(yè)。16第十六頁(yè)，共93頁(yè)。2物質(zhì)對(duì)光吸收的本質(zhì)當(dāng)一束光照射到某物質(zhì)時(shí)，組成該物質(zhì)的分子、原子或離子與光子發(fā)生碰撞，光子的能量就轉(zhuǎn)移到分子、原子上，使這些粒子由最低能態(tài)〔基態(tài)〕躍遷到激發(fā)態(tài)：M+hv→M*17第十七頁(yè)，共93頁(yè)。——分子、原子或離子具有不聯(lián)系的量子化能級(jí)，僅當(dāng)照射光光子的能級(jí)與被照射物質(zhì)粒子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)能量之差相等時(shí)才會(huì)發(fā)生吸收?！煌奈镔|(zhì)粒子由于結(jié)構(gòu)不同而具有不同的量子化能級(jí)，其能量差值也不相同。因此，物質(zhì)對(duì)光的吸收具有選擇性。18第十八頁(yè)，共93頁(yè)。3物質(zhì)的顏色：

19第十九頁(yè)，共93頁(yè)。4吸收曲線(xiàn)：測(cè)量某種物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)單色光的吸收程度，以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，得到的一條吸收光譜曲線(xiàn)。結(jié)論：①任何有色溶液都有自身的最大吸收波長(zhǎng)；②比照3組曲線(xiàn)，不同濃度的溶液它的最大吸收波長(zhǎng)一樣；③λmax附近，最大，最小。所以選λmax為入射光波長(zhǎng)。4005006000.3000.2000.100nmⅠⅡⅢ1,10-鄰二氮雜菲亞鐵溶液的吸收曲線(xiàn)20第二十頁(yè)，共93頁(yè)。1-2光的吸收定律一、朗伯-比爾定律1、朗伯定律〔Lambert’sLaw〕：1760Lambert通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電磁被物質(zhì)吸收時(shí)，透過(guò)能量呈指數(shù)減少。假定一輻射能通過(guò)光路后被吸收25%，再通過(guò)下一個(gè)光路時(shí)被吸收0.75×25%，剩56.25%,依次類(lèi)推，在無(wú)限大的光路中將吸收全部輻射能寫(xiě)成指數(shù)形式T=I/I0=10-kbT稱(chēng)為透光率lgT=lgI/I0=-kb21第二十一頁(yè)，共93頁(yè)。

2、比爾定律(Beer’sLaw):1852BeerandBermard發(fā)現(xiàn)類(lèi)似定律，T和吸光物質(zhì)的濃度有關(guān)：T=I/I0=10-k’clgT=lgI/I0=-k’c3、朗伯－比爾定律：合并上述兩個(gè)定律為朗伯-比爾定律T=I/I0=10–abca是k和k’合并常數(shù)lgT=lgI/I0=-abcA=-lgT=lg1/T=lgI0/I=abc,a是吸收系數(shù)；A是吸光度，大小取決于波長(zhǎng)和吸光物質(zhì)的性質(zhì)如果c以摩爾濃度表示，那么A=κbc，κ單位L·mol-1·cm-1，表示物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1，液層厚度為1cm時(shí)溶液的吸光度。22第二十二頁(yè)，共93頁(yè)。4朗伯－比爾定律的物理意義：——物理意義：當(dāng)一束單色光通過(guò)單一均勻的、非散射的吸光物質(zhì)溶液時(shí)，溶液的吸光度與溶液濃度和液層厚度的乘積成正比。前題條件入射光是單色光；

吸收發(fā)生在均勻介質(zhì)中；

吸收過(guò)程中，吸光物質(zhì)不發(fā)生相互作用。

23第二十三頁(yè)，共93頁(yè)。①k是吸光物質(zhì)在特定波長(zhǎng)和溶劑的情況下的一個(gè)特征常數(shù)。數(shù)值上等于１mol/L吸光物質(zhì)在１cm光程中的吸光度，是吸光物質(zhì)吸光能力的量度?？勺鳛槎ㄐ澡b定的參數(shù)，也可以用來(lái)估量定量方法的靈敏度(k越大，靈敏度越高；k:103-105)。②實(shí)驗(yàn)測(cè)出的k是用總濃度代替吸光物質(zhì)的濃度計(jì)算得出，因此稱(chēng)為表觀摩爾吸光系數(shù)。③k與a的關(guān)系

k=M·a(L·mol-1·cm-1)(g·mol-1)(L·g-1·cm-1)5κ的含義〔也可用ε表示〕24第二十四頁(yè)，共93頁(yè)。6.A和T的關(guān)系:透光率T=I/I0

A=-lgT=lg1/T=lgI0/I=abc百分透光率T%=I/I0×100%AT%對(duì)于多組分體系，假設(shè)吸光物質(zhì)間無(wú)相互作用，那么：A總＝A1+A2+…An25第二十五頁(yè)，共93頁(yè)。7例題鐵〔Ⅱ〕濃度為5.0×10-4g·L-1的溶液，與1,10-鄰二氮雜菲反響，生成橙紅色絡(luò)合物。該絡(luò)合物在波長(zhǎng)508nm，比色皿厚度為2cm時(shí)，測(cè)得A=0.19。計(jì)算1，10-鄰二氮雜菲亞鐵的a及κ。需要知兩個(gè)公式A=abc以及κ=Ma解：先求a，再求κMa=A/bc=0.19/2×5.0×10-4=190L·g-1·cm-1κ=Ma=55.85×190=1.1×104L·mol-1·cm-126第二十六頁(yè)，共93頁(yè)。27第二十七頁(yè)，共93頁(yè)。28第二十八頁(yè)，共93頁(yè)。二偏離比爾定律的原因1、非單色光引起的偏離假設(shè)入射光由λ1和λ2組成對(duì)于λ1，對(duì)于λ2復(fù)合光入射強(qiáng)度為〔I0’+I0’’〕透射光強(qiáng)度為〔I1+I2〕29第二十九頁(yè)，共93頁(yè)。圖9-8復(fù)合光比照爾定律的影響30第三十頁(yè)，共93頁(yè)。2、化學(xué)因素引起的偏離：①溶液濃度過(guò)大〔>0.01mol·L-1〕；②介質(zhì)不均勻；③吸光組分的解離、締合、形成化合物或互變異構(gòu)；Cr2O72-+H2O2H++2CrO42-〔橙色〕〔黃色〕31第三十一頁(yè)，共93頁(yè)。練習(xí)題1、人眼能感覺(jué)到的光稱(chēng)為可見(jiàn)光，其波長(zhǎng)范圍是A。400-800nmB。200-320nmC。200-800nmD。200-1000nm答案：A2、符合比爾定律的一有色溶液，當(dāng)其濃度增大時(shí)，最大吸收波長(zhǎng)和吸光度分別是A。不變，增加B。不變，減少C。增加，不變D。減少，不變答案：A32第三十二頁(yè)，共93頁(yè)。3、以下表述不正確的選項(xiàng)是A。吸收光譜曲線(xiàn)，說(shuō)明了吸光度隨波長(zhǎng)的變化關(guān)系B。吸收光譜曲線(xiàn)中,最大吸收處的波長(zhǎng)為最大吸收波長(zhǎng)C。吸收光譜曲線(xiàn)，以波長(zhǎng)為縱坐標(biāo),以吸光度為橫坐標(biāo)D。吸收光譜曲線(xiàn)，說(shuō)明了吸光物質(zhì)的吸收特性答案：C4、影響有色物質(zhì)摩爾吸收系數(shù)的因素是A。吸收池厚度B。入射光波長(zhǎng)C。有色物質(zhì)溶液的濃度D。入射光的強(qiáng)度答案：B33第三十三頁(yè)，共93頁(yè)。

5、某有色物質(zhì)溶液，遵守比爾定律，當(dāng)其濃度為c時(shí)，吸光度A=0.30，那么當(dāng)濃度為2c時(shí)，該溶液的吸光度A=。6、某有色物質(zhì)溶液，遵守比爾定律，當(dāng)其濃度為cT，當(dāng)濃度減小為0.50c時(shí)，在同樣條件下測(cè)定，其透光率應(yīng)為A。T2B。2TC。T1/2D。T/2答案：c34第三十四頁(yè)，共93頁(yè)。1-3目視比色法及光度計(jì)的根本部件一、目視比色法1、定義：用眼睛比較溶液顏色深淺以測(cè)定物質(zhì)含量的方法。2、測(cè)定方法：標(biāo)準(zhǔn)系列法。標(biāo)準(zhǔn)溶液梯度待測(cè)溶液條件：相同比色管等量顯色劑35第三十五頁(yè)，共93頁(yè)。3、優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，不要求嚴(yán)格遵守比爾定律。4、用途:用在要求不高的常規(guī)分析中。5、缺點(diǎn)：準(zhǔn)確度不高，標(biāo)準(zhǔn)系列制作麻煩，容易受干擾。36第三十六頁(yè)，共93頁(yè)。二、光電比色法和分光光度法1與目視比色法比較：〔1〕是用儀器代替人眼進(jìn)行測(cè)量，消除了人的主觀誤差，提高了準(zhǔn)確度；〔2〕待測(cè)溶液中有其它有色物質(zhì)共存時(shí)，可以選擇適當(dāng)?shù)膯紊夂蛥⒈热芤簛?lái)消除干擾，因而提高選擇性；〔3〕在分析大批試樣時(shí)，使用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法可以簡(jiǎn)化手續(xù)，加快分析速度。37第三十七頁(yè)，共93頁(yè)。2根本組成光源—單色器—吸收池—檢測(cè)系統(tǒng)0.575光源單色器吸收池檢測(cè)器顯示38第三十八頁(yè)，共93頁(yè)。3光電比色法與分光光度法的區(qū)別光電比色法：濾光片分光光度法：棱鏡、光柵39第三十九頁(yè)，共93頁(yè)。6010紫外/可見(jiàn)分光光度計(jì)722分光光度計(jì)40第四十頁(yè)，共93頁(yè)。4各部件的特點(diǎn)(1)光源：要求穩(wěn)定，強(qiáng)度高，常用6~12V鎢燈，發(fā)320nm~2500nm的連續(xù)光譜，覆蓋整個(gè)可見(jiàn)光區(qū)400~800nm;氫燈或氘燈，發(fā)射光譜為200-400nm，紫外區(qū)41第四十一頁(yè)，共93頁(yè)。(2)單色器：將光源發(fā)出的連續(xù)光譜分解為單色光的裝置，分為濾光片，棱鏡和光柵。a濾光片：由玻璃或石英構(gòu)成，濾掉對(duì)溶液吸光度不高的光線(xiàn)，選擇有色溶液最大吸收波長(zhǎng)的光作為入射光。濾光片的顏色應(yīng)與溶液是互補(bǔ)色。42第四十二頁(yè)，共93頁(yè)。T%：最大透光度“半寬度〞〔Ws〕：當(dāng)最大透光度一半時(shí)曲線(xiàn)寬度。Ws越小，單色性能越好，通常為30－100nmWsT%λ可見(jiàn)光區(qū)：玻璃濾光片紫外區(qū)：石英濾光片43第四十三頁(yè)，共93頁(yè)。b棱鏡：根據(jù)光的折射原理而將復(fù)合光色散為不同波長(zhǎng)的單色光，然后讓所需波長(zhǎng)的光通過(guò)一個(gè)很窄的狹縫照射到吸收池上。分辨率比濾光片大，通常為5-10nm的單色光。玻璃棱鏡：400－700nm石英棱鏡：200－1000nm44第四十四頁(yè)，共93頁(yè)。利用光的衍射和干預(yù)原理，將復(fù)合光分為單色光。光柵的分辨率比棱鏡大，可到達(dá)。c光柵：45第四十五頁(yè)，共93頁(yè)?！?〕比色皿：也稱(chēng)吸收池，長(zhǎng)方體，兩面透明，有玻璃和石英玻璃兩種，規(guī)格有0.5，1.0，2.0，3.0,5.0cm等；46第四十六頁(yè)，共93頁(yè)?！?〕檢測(cè)器：a光電轉(zhuǎn)換器作用是接受從吸收池發(fā)出的透射光并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。分為光電池、光電管、光電倍增管和光電二極管陣列。47第四十七頁(yè)，共93頁(yè)。b顯示器作用是把放大的電信號(hào)以吸光度A或透射比T的方式顯示或記錄下來(lái)。常用的顯示裝置是檢流計(jì)、微安表、數(shù)字顯示記錄儀。48第四十八頁(yè)，共93頁(yè)。49第四十九頁(yè)，共93頁(yè)。顯色反響：將待測(cè)組分轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩衔锏姆错憽ｏ@色劑：與待測(cè)組分形成有色化合物的試劑。+顯色劑1-4顯色反響及顯色條件的選擇50第五十頁(yè)，共93頁(yè)。一、顯色反響的選擇：1、顯色反響的類(lèi)型：配位反響和氧化復(fù)原反響。2、對(duì)顯色反響的要求：⑴靈敏度足夠高:κ在104~105為高靈敏，κ＜103不靈敏51第五十一頁(yè)，共93頁(yè)。Cu與不同顯色劑52第五十二頁(yè)，共93頁(yè)。⑵顯色劑在測(cè)定波長(zhǎng)處無(wú)明顯吸收，試劑空白小。比照度：兩有色物質(zhì)最大吸收波長(zhǎng)之差Δλ=|λMAXMR-λMAXR|≥60nm⑶有色化合物組成及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，選擇性好，干擾小。53第五十三頁(yè)，共93頁(yè)。二、顯色劑1、無(wú)機(jī)顯色劑：應(yīng)用不多，因其生成絡(luò)合物不穩(wěn)定，靈敏度選擇性也不高。目前有使用價(jià)值的主要有：硫氰酸鹽：測(cè)定Fe3+、Mo(Ⅵ)、W(Ⅴ)、Nb5+等。鉬酸銨：測(cè)定P、Si、W等。過(guò)氧化氫：測(cè)定V5+、Ti4+等54第五十四頁(yè)，共93頁(yè)。2、有機(jī)顯色劑：⑴特點(diǎn)：有機(jī)顯色劑大多能與金屬離子生成極其穩(wěn)定的螯合物，具有特征顏色，其選擇性，靈敏度均高。不少螯合物易溶于有機(jī)溶劑，可以進(jìn)行萃取比色。有機(jī)顯色劑多是含有生色團(tuán)和助色團(tuán)的化合物。⑵生色團(tuán)：可以吸收光子產(chǎn)生躍遷的原子基團(tuán)。一般含有不飽和鍵的基團(tuán)，如-N=N-,＞C=C＜,-N=O,＞C=O,＞C=S、醌基等。⑶助色團(tuán)：某些含有孤對(duì)電子的基團(tuán),它們與生色團(tuán)上的不飽和鍵相互作用,影響其吸收,使顏色加深〔紅移〕。如-OH,-RH,-NH2,-NHR,-SH,-Cl,-Br,-I等。⑷類(lèi)型：①偶氮類(lèi)：偶氮胂Ⅲ，偶氮氯膦，二苯硫腙(PAR)等；②三苯甲烷類(lèi)：鉻天青S，二甲酚橙，結(jié)晶紫等；55第五十五頁(yè)，共93頁(yè)。三、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〔V-H2O2-PAR〕，三元絡(luò)合物在吸光光度分析中應(yīng)用較普遍。主要特點(diǎn)為；1、穩(wěn)定性強(qiáng)；2、比照度和靈敏度高；3、選擇性好。56第五十六頁(yè)，共93頁(yè)。四、顯色條件的選擇1、顯色劑的用量：

M+RMR待測(cè)組分顯色劑有色配合物57第五十七頁(yè)，共93頁(yè)。2、溶液的酸度：M+HRMR+H+

⑴影響顯色劑濃度和顏色；⑵影響Mn+的存在狀態(tài);⑶影響配合物的組成。間苯二酚，pH<6時(shí)，黃色；pH:7~12，橙色；pH>13時(shí)，紅色磺基水楊酸與鐵〔Ⅲ〕pH：1:11:21:3

紫紅色棕褐色黃色58第五十八頁(yè)，共93頁(yè)。3、顯色溫度的選擇：一般在室溫，有時(shí)需加熱，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定59第五十九頁(yè)，共93頁(yè)。4、顯色反響時(shí)間：制作吸光度-時(shí)間曲線(xiàn)5、溶劑：降低有色化合物離解度，增加靈敏度如在Fe(SCN)3的溶液中參加與水混溶的有機(jī)試劑〔如丙酮〕，由于降低了Fe(SCN)3的解離度而使顏色加深，提高了測(cè)定靈敏度。6、干擾及其消除：〔1〕控制溶液酸度；〔2〕參加絡(luò)合掩蔽劑或氧化復(fù)原掩蔽劑；〔3〕利用氧化復(fù)原反響改變離子的狀態(tài)；〔4〕選擇適當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng)，要求吸收大，干擾小；〔5〕選擇適宜的參比溶液；〔6〕采用適當(dāng)?shù)念A(yù)先別離的方法。60第六十頁(yè)，共93頁(yè)。1、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)在可見(jiàn)區(qū)測(cè)量時(shí)所用光源是A氫燈B鎢燈C空心陰極燈D紅外燈答案：

B2、在光度計(jì)的檢流計(jì)上刻有A和T，二者關(guān)系為A=-lgT=lg1/T。練習(xí)題61第六十一頁(yè)，共93頁(yè)。3、吸光光度法進(jìn)行定量分析的依據(jù)是,用公式表示為,式中各項(xiàng)符號(hào)分別表示;其中吸光系數(shù)可表示為和，其單位各為和。4、分光光度計(jì)與比色計(jì)主要差異是〔〕不同；分光光度計(jì)主要由〔〕，〔〕，〔〕，〔〕，〔〕五局部組成。62第六十二頁(yè)，共93頁(yè)。1-5吸光度測(cè)量條件的選擇一、入射光波長(zhǎng)的選擇1、原那么：“吸收最大，干擾最小〞，κ大，A變化小的區(qū)域。選500nm進(jìn)行測(cè)定63第六十三頁(yè)，共93頁(yè)。二、參比溶液的選擇選擇參比液目的：使試液的吸光度真正反映待測(cè)物的濃度。在測(cè)量A時(shí)，利用參比溶液來(lái)調(diào)整儀器的零點(diǎn)，消除由于吸收池壁及溶劑對(duì)入射光的反射和吸收帶來(lái)的誤差。選擇參比液的原那么①僅MR有色→純?nèi)軇┳鲄⒈?。M、R均無(wú)色，在水體系中，選用蒸餾水作參比。②顯色劑R或其它試劑有吸收→試劑空白作參比。(即不加試樣的溶液)

64第六十四頁(yè)，共93頁(yè)。③試樣中其它組分N有吸收，但不與R反響。a：那么當(dāng)R無(wú)吸收時(shí)——試樣溶液作參比。

即：N、MR有吸收——含N，不含MR的作參比，即不加顯色劑的溶液作參比。

b：當(dāng)R、N、MR均有吸收，在試樣中參加掩蔽劑，將待測(cè)組分M掩蔽后再加顯色劑，作參比。即：掩蔽M后用含R、N的溶液作參比。65第六十五頁(yè)，共93頁(yè)。三、吸光度讀數(shù)范圍的選擇A=-lgT=κbc,(1)dA=-dlgTTT/T=κbdc(2)=(2)÷(1)

以有限值表示：=一般光度計(jì)ΔT約為±0.2%~±2%。假定為0.5%，代入上式計(jì)算不同濃度相對(duì)誤差如以下圖。66第六十六頁(yè)，共93頁(yè)?！鰿/C最小(1.36%)。當(dāng)T在10%~70%，A在～1.0△C/C<2.2%67第六十七頁(yè)，共93頁(yè)。例題有一化合物在醇溶液中的λmax=240nm，其k=1.7×104，問(wèn)假設(shè)用b=1cm的比色皿時(shí)，應(yīng)配置什么濃度范圍測(cè)定含量時(shí)適宜？解：吸光度在0.15~1.0之間時(shí)分光光度法適宜。A=kbcc=A/(kb)下限:C下=0.15/(1.7×104×1)=0.88×10-5mol/L上限:C上=1.0/(1.7×104×1)=5.88×10-5mol/L68第六十八頁(yè)，共93頁(yè)。1-6吸光光度法的應(yīng)用一、微量組分的測(cè)定１．絕對(duì)法cx=A/κ·b２．直接比較法As=κbcsAx=κbcx兩者κ，b值相同，所以cx＝Ax/As·cs３．參加法Ax=κbcx〔1〕As=κbcs〔2〕根據(jù)加合性Ax＋s=Ax+As=Ax+κbcs〔3〕那么Ax＋s－Ax=κbcs〔4〕兩式相除〔1〕÷〔4〕,得cx＝Axcs/(Ax＋s－Ax)４．標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法〔5〕69第六十九頁(yè)，共93頁(yè)。二、高含量組分的測(cè)定－示差法與普通分光光度法比較主要不同之處：用一個(gè)稍低于試液的標(biāo)準(zhǔn)溶液作參比，與未知濃度的試樣溶液比較，克服普通分光光度法在測(cè)定組分濃度過(guò)高時(shí)產(chǎn)生較大誤差的缺乏。原理：設(shè)待測(cè)液為cx，標(biāo)液濃度cs(cx＞cs)，調(diào)T=100%,測(cè)試液的吸光度Ar根據(jù)比爾定律得到：Ax=κbcxAs=κbcs兩式相減，得Ar=ΔA=Ax－As=κb〔cx－cs〕=κbΔc70第七十頁(yè)，共93頁(yè)。ΔA=κbΔc△C△A△Ax△Cx071第七十一頁(yè)，共93頁(yè)。示差法準(zhǔn)確測(cè)定高濃度組分的原因在普通分光光度法中，以空白溶液作參比，假設(shè)濃度為CX的溶液透光度TX=7%(不屬于10%~70%)，CS→TS=10%，在示差法中以CS作參比，調(diào)節(jié)TS=100%，那么TR=70%(屬于10%~70%)。72第七十二頁(yè)，共93頁(yè)。示差法的濃度相對(duì)誤差公式為4.03.02.01.0020406080100Tr%E％(a)(b)(c)(d)%TS100804020隨參比溶液濃度增加，即TS減小，濃度相對(duì)誤差減小。73第七十三頁(yè)，共93頁(yè)。普通法：對(duì)于透光度為5%的溶液，用普通法和示差法測(cè)量的誤差分別為74第七十四頁(yè)，共93頁(yè)。三、多組分分析：以?xún)山M分為例1、吸收光譜不重疊：同單組分2、吸收光譜重疊：列方程組求解

Aλ1=κx1bcx+κy1bcyAλ2=κx2bcx+κy2bcyXXXYYY75第七十五頁(yè)，共93頁(yè)。雙波長(zhǎng)吸光光度法λλ2λ1XYA光源單色器λ1單色器λ2切光器吸收池檢測(cè)器優(yōu)點(diǎn)：只用一個(gè)比色皿，消除了兩個(gè)吸收池之間的差異及試液與參比液的差異76第七十六頁(yè)，共93頁(yè)。四、光度滴定1、定義：在定量滴定分析中，假設(shè)被測(cè)組分、滴定劑、或反響產(chǎn)物在紫外或可見(jiàn)區(qū)有特征吸收，就可通過(guò)滴定體系的吸光度變化來(lái)指示滴定過(guò)程和滴定終點(diǎn)，這就是分光光度滴定。2、幾種指示終點(diǎn)的情況：77第七十七頁(yè)，共93頁(yè)。〔1〕滴定產(chǎn)物有特征吸收mLof5.00×10-3mol·L-1Cu2+titrationwith5.00×10-3mol·L-1EDTA78第七十八頁(yè)，共93頁(yè)?！?〕滴定劑有特征吸收mLof1.00×10-3mol·L-1Fe2+titrationwith2.00×10-3mol·L-1KMnO479第七十九頁(yè)，共93頁(yè)?！?〕被測(cè)物有特征吸收AV終點(diǎn)〔4〕滴定劑和被測(cè)物均有特征吸收AV終點(diǎn)80第八十頁(yè)，共93頁(yè)?！?〕連續(xù)滴定81第八十一頁(yè)，共93頁(yè)。五、配合物組成及其穩(wěn)定常數(shù)的測(cè)定摩爾比法求配合物組成：M+nLMLn固定金屬離子濃度cM而逐漸改變配位體濃度cL，測(cè)定一系列cM一定、cL不同的溶液的吸光度。以吸光度A為縱坐標(biāo)，cL/cM為橫坐標(biāo)作圖。82第八十二頁(yè)，共93頁(yè)。穩(wěn)定常數(shù)的測(cè)定如形成1：1的配合物時(shí)，根據(jù)物料平衡cM=[M]+[ML]cL=[L]+[ML]A=kML[ML](b=1cm)(假定金屬離子和配位體在測(cè)定波長(zhǎng)無(wú)吸收)kML=A0/CM解聯(lián)立方程，求得[M]、[L]、[ML]，那么K=[ML]/[M][L]M+L→ML83第八十三頁(yè)，共93頁(yè)。某金屬離子M2+能與過(guò)量的絡(luò)合劑X-生成絡(luò)離子MX3-,并在350nm處有最大吸收。今有兩份含M2+及X-的溶液,M2+的總濃度均為5.0×10-4mol/L,而X-的總濃度分別為0.20mol/L及2.50×10-3mol/L,用1.0cm比色皿于350nm處分別測(cè)得其吸光度為0.80和0.64。設(shè)在第一種情況下,M2+完全被絡(luò)合,求MX3-的總穩(wěn)定常數(shù)。84第八十四頁(yè)，共93頁(yè)。練習(xí)題1、在光度分析中，選擇參比溶液的原那么是A。一般選蒸餾水B。一般選試劑溶液C。根據(jù)參加試劑和被測(cè)試液的顏色性質(zhì)選擇D。一般選褪色溶液答案：C2、某有色物質(zhì)溶液的吸光度值較小時(shí)，那么說(shuō)明A。該物質(zhì)的濃度較小B。該物質(zhì)摩爾吸收系數(shù)較小C。所用比色皿較薄D。上述三者都可能答案：D85第八十五頁(yè)，共93頁(yè)。3、為使某待測(cè)物質(zhì)測(cè)定的靈敏度較高，那么應(yīng)選擇A。較高濃度的待測(cè)溶液B。采用具有較大吸收系數(shù)的體系C。在較長(zhǎng)的波長(zhǎng)下進(jìn)行D。用較強(qiáng)的光源答案：B4、高濃度有色物質(zhì)的光度法測(cè)定常用的方法是A。示差法B。摩爾比法C。光度滴定法D。目視比色法答案：A86第八十六頁(yè)，共93頁(yè)。5、用普通分光光度法測(cè)得標(biāo)液c1的透光率為20%，試液的透光率為12%，假設(shè)以示差法測(cè)定，以c1為參比，那么試液的透光率為A。40%B。50%C。60%D。70%答案：C6.濃