第二章紫外可見光譜分析法

第一節(jié)概述紫外-可見光譜分析法是基于物質(zhì)分子對(duì)波長(zhǎng)為200-780nm區(qū)域內(nèi)光輻射的吸收而建立起來的分析方法。由于200-780nm光輻射的能量主要與物質(zhì)中原子的價(jià)電子的能級(jí)躍遷相適應(yīng)，所以紫外-可見分光光度法又稱電子光譜法。目前一頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)一、紫外-可見分光光度法分類利用比較待測(cè)溶液本身的顏色或加入試劑后呈現(xiàn)的顏色的深淺來測(cè)定溶液中待測(cè)物質(zhì)的濃度的方法就稱為比色分析法。比色分析中根據(jù)所用檢測(cè)器的不同分為目視比色法和光電比色法。應(yīng)用分光光度計(jì)，根據(jù)物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的單色光的吸收程度不同而對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析的方法稱分光光度法（又稱吸光光度法）。目前二頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)目視比色法用眼睛觀察、比較溶液顏色深度以確定物質(zhì)含量的方法。標(biāo)準(zhǔn)系列未知樣品目前三頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)光電比色法(分光光度法）通過濾光片得一窄范圍的光(幾十nm)光電比色計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖目前四頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)二、紫外-可見分光光度法的特點(diǎn)1.具有較高的靈敏度和一定的準(zhǔn)確度，適用于微量組分的測(cè)定。目前五頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)2.適用范圍廣近年來，由于分光光度法的選擇性和靈敏度都有所提高，幾乎所有的無機(jī)物質(zhì)和許多有機(jī)物質(zhì)的微量成分都能用此法進(jìn)行測(cè)定。3.手續(xù)簡(jiǎn)便，分析速度快，適用于控制分析分光光度法的操作過程，主要包括試樣的溶解，待測(cè)組分的顯色等內(nèi)容，操作簡(jiǎn)便，完成吸光光度分析的全過程一般只需幾十分鐘，甚至可在幾分鐘內(nèi)完成，適合于控制分析。4.儀器簡(jiǎn)單，容易掌握但吸光光度分析也有一定的局限性，對(duì)超純物質(zhì)的分析，靈敏度達(dá)不到要求，相對(duì)誤差較大，不利于高含量組分的測(cè)定。目前六頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)第二節(jié)物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收一、光的基本性質(zhì)光是一種電磁波，具有波粒二象性。光既是一種波，因而它具有波長(zhǎng)（λ）和頻率（ν），光也是一種粒子，它具有能量（E）。它們之間的關(guān)系為：式中：E——能量，eV(電子伏特）；

h——普朗克常數(shù)，6.626×10-34J·S;ν——頻率，Hz;C——光速，3×1010cm·s-1;λ——波長(zhǎng)，nm。

目前七頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)目前八頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)目前九頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)二、光的種類1、單色光和復(fù)合光具有同一種波長(zhǎng)的光，稱為單色光。激光接近單色光。含有多種波長(zhǎng)的光稱為復(fù)合光，例如日光、白熾燈光等。2、可見光和互補(bǔ)光凡是能被肉眼感覺到的光稱為可見光，其波長(zhǎng)范圍為400～780nm。目前十頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)如果把適當(dāng)顏色的兩種光按一定強(qiáng)度比例混合，也可成為白光，這兩種顏色的光稱為互補(bǔ)色光。

紅橙黃綠青青藍(lán)藍(lán)紫白目前十一頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)三、溶液顏色的產(chǎn)生溶液顏色是基于物質(zhì)對(duì)光有選擇性吸收的結(jié)果。表觀現(xiàn)象示意完全吸收完全透過吸收黃色光光譜示意目前十二頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)四、溶液的吸收光譜曲線吸收光譜曲線是通過實(shí)驗(yàn)獲得的，具體方法是：將不同波長(zhǎng)的光依次通過某一固定濃度和厚度的有色溶液，分別測(cè)出它們對(duì)各種波長(zhǎng)光的吸收程度（用吸光度Ａ表示），以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)作圖，畫出曲線，此曲線即稱為該物質(zhì)的光吸收曲線（或吸收光譜曲線），它描述了物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收程度。目前十三頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)高錳酸鉀的光吸收曲線

（1）KMnO4溶液對(duì)不同波長(zhǎng)的光的吸收程度不同，對(duì)綠色光區(qū)中525nm的光吸收程度最大（此波長(zhǎng)稱為最大吸收波長(zhǎng)，以λmax表示），所以吸收曲線上有一高峰。在進(jìn)行光度測(cè)定時(shí)，通常都選擇在λmax處來測(cè)量，這時(shí)可得到最大的靈敏度。（2）不同濃度的KMnO4溶液吸收曲線相似，λmax不變。所不同的是吸收峰峰高隨濃度的增加而增高。這個(gè)特性可作為物質(zhì)定量分析的依據(jù)。（3）不同物質(zhì)的吸收曲線，其形狀和最大吸收波長(zhǎng)都各不相同。因此，可利用吸收曲線來作為物質(zhì)定性分析的依據(jù)。

目前十四頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)四、有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜1、紫外-可見吸收光譜有機(jī)化合物的紫外-可見吸收光譜是由化合物分子中三種不同類型的價(jià)電子，在各種不同能級(jí)上躍遷產(chǎn)生的。這三種不同類型的價(jià)電子是：形成單鍵的σ電子、形成雙鍵的π電子和氧或氮、硫、鹵素等含未成鍵的ｎ電子。當(dāng)它們吸收一定能量ΔE后，這些價(jià)電子將躍遷到較高的能級(jí)（激發(fā)態(tài)），此時(shí)電子所占的軌道稱為反鍵軌道，而這種特定的躍遷是同分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系的。

目前十五頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)（1）σ→σ＊躍遷所需能量最大。σ＊表示σ鍵電子的反鍵軌道，飽和碳?xì)浠衔镏挥笑益I電子，它吸收遠(yuǎn)紫外線（10-200nm）后，由基態(tài)躍遷至反鍵軌道。（2）n→σ＊躍遷所需能量較大。飽和碳?xì)浠衔镏袣浔谎酢⒌?、硫、鹵素等取代后（單鍵），其孤對(duì)電子n較σ鍵電子易于激發(fā)，使電子躍遷所需能量減低，吸收波長(zhǎng)較長(zhǎng)，一般在150-250nm范圍內(nèi)。目前十六頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)（3）π→π＊躍遷所需能量較小。含有π電子的基團(tuán)如烯類、炔類都能發(fā)生π→π＊躍遷，非共軛的π→π＊躍遷所吸收的波長(zhǎng)較短。具有共軛雙鍵的化合物，相間的π鍵與π鍵形成大π鍵，由于大π鍵各能級(jí)間距離較近，電子容易激發(fā)，吸收波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向移動(dòng)。（4）n→π＊躍遷所需能量最低。凡有機(jī)化合物中含有雜原子氮、氧、硫等同時(shí)又具有雙鍵，吸收紫外光后產(chǎn)生n→π＊躍遷，吸收帶在200-400nm之間，為弱吸收，ε在10-100之間。目前十七頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)上述四種類型的電子躍遷，按照所需能量的大小進(jìn)行排列，其次序?yàn)椋害摇摇?gt;n→σ※>π→π※>n→π※目前十八頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)2、紫外吸收光譜中常用的術(shù)語(yǔ)1、生色團(tuán)（或發(fā)色團(tuán)）分子中含有不飽和鍵，能吸收外來輻射時(shí)并引起n-*和-*躍遷，可產(chǎn)生此類躍遷或吸收的結(jié)構(gòu)單元，稱為生色團(tuán)。如乙烯基、羰基、亞硝基、偶氮基—N＝N—、乙炔基、腈基—CN。2、助色團(tuán)含有未成鍵n電子，本身不產(chǎn)生吸收峰，但與生色團(tuán)相連時(shí)，能使生色團(tuán)吸收峰向長(zhǎng)波方向移動(dòng)并提高吸收強(qiáng)度的一些官能團(tuán)，稱之為助色團(tuán)。如—OH、—OR、—NH２、—NHR、—X等

目前十九頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)3、紅移與藍(lán)移有機(jī)化合物的吸收譜帶常常因引入取代基或改變?nèi)軇┦棺畲笪詹ㄩL(zhǎng)λmax和吸收強(qiáng)度發(fā)生變化:λmax向長(zhǎng)波方向移動(dòng)稱為紅移，向短波方向移動(dòng)稱為藍(lán)移。吸收強(qiáng)度即摩爾吸光系數(shù)ε增大或減小的現(xiàn)象分別稱為增色效應(yīng)或減色效應(yīng)，如圖所示。目前二十頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)4、溶劑效應(yīng)由于溶劑的極性不同引起某些化合物的吸收峰的波長(zhǎng)、強(qiáng)度及形狀產(chǎn)生變化，這種現(xiàn)象稱為溶劑效應(yīng)。一般溶劑效應(yīng)有以下規(guī)則：當(dāng)溶劑由非極性變?yōu)闃O性時(shí)，對(duì)于n→π＊躍遷類型化合物，吸收產(chǎn)生藍(lán)移，并且吸收強(qiáng)度增大，對(duì)于π→π＊躍遷類型的化合物，吸收產(chǎn)生紅移，并且吸收強(qiáng)度減弱。目前二十一頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)第三節(jié)光的吸收定律一、朗伯-比耳定律1、透光度和吸光度當(dāng)一束輻射強(qiáng)度為I0的平行單色光垂直照射到一定濃度的均勻透明溶液時(shí)，由于溶液的吸收，透過光的輻射強(qiáng)度變?yōu)镮t,則It與I0之比稱為透光度，用T表示：物質(zhì)對(duì)光的吸收程度可用吸光度A表示，吸光度與光強(qiáng)度、透光度之間的關(guān)系為：入射光I0透射光It目前二十二頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)2、朗伯定律即當(dāng)一束平行光照射到一固定濃度的溶液時(shí)，其吸光度與光通過的液層厚度成正比，這就是朗伯定律，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：A=k1b式中：b——液層厚度；

k1——比例系數(shù)。目前二十三頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)3、比耳定律當(dāng)單色光通過液層厚度一定的有色溶液時(shí)，溶液的吸光度與溶液的濃度成正比，這個(gè)關(guān)系稱為比耳定律，用下式表示：A=k2c式中：c——溶液濃度，g/L或mol/L；k2——比例系數(shù)。目前二十四頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)4、朗伯-比耳定律當(dāng)一束平行單色光通過單一均勻的、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，這就是朗伯-比耳定律。這個(gè)定律是各類吸光光度法定量分析的基礎(chǔ)。當(dāng)溶液的濃度為質(zhì)量濃度單位g/L時(shí)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為A=abc式中：a為質(zhì)量吸光系數(shù)，L/(g·cm)，相當(dāng)于濃度為1g/L、液層厚度為1cm時(shí)該溶液在某一波長(zhǎng)下的吸光度。當(dāng)溶液的濃度單位為mol/L時(shí)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為A=εbc式中：ε為摩爾吸光系數(shù)，L/(mol·cm)，相當(dāng)于濃度為1mol/L,液層厚度1cm時(shí)該溶液在某一波長(zhǎng)下的吸光度。目前二十五頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)5、吸光系數(shù)吸光系數(shù)是吸收物質(zhì)在一定波長(zhǎng)和溶劑條件下的特征常數(shù)。吸光系數(shù)的特點(diǎn)（1）不隨濃度和液層厚度的改變而改變。在溫度和波長(zhǎng)等條件一定時(shí)，吸光系數(shù)僅與吸收物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)，與待測(cè)物濃度無關(guān)，可作為定性鑒定的參數(shù)。（2）同一吸收物質(zhì)在不同波長(zhǎng)下的ε值是不同的，在最大吸收波長(zhǎng)λmax處的摩爾吸光系數(shù)，常以εmax表示。εmax表明了該物質(zhì)最大限度的吸光能力，也反映了光度法測(cè)定該物質(zhì)可能達(dá)到的最大靈敏度。（3）εmax越大表明該物質(zhì)的吸光能力越強(qiáng)，用光度法測(cè)定該物質(zhì)的靈敏度越高。εmax＞6×104L/(mol·cm)屬于高靈敏度；εmax在1×104～6×104L/(mol·cm)屬于中等靈敏度，εmax＜1×104L/(mol·cm)屬于低靈敏度。目前二十六頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)例1：已知含F(xiàn)e3+濃度為500μg·L-1的溶液用KCNS顯色，在波長(zhǎng)480nm處用2cm吸收池測(cè)得A＝0.197，計(jì)算摩爾吸光系數(shù)，鐵的相對(duì)原子質(zhì)量為55.85g/mol。目前二十七頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)例2：鐵（Ⅱ）濃度為2.5×10-4g/L的溶液，與鄰菲羅啉反應(yīng)，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=0.15。計(jì)算鄰菲羅啉亞鐵的a及ε,鐵的相對(duì)原子質(zhì)量為55.85g/mol。目前二十八頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)6、吸光度的加和性當(dāng)溶液中有多種組分對(duì)光產(chǎn)生吸收時(shí)，且各組分之間不存在相互作用時(shí)，測(cè)該溶液在某一確定波長(zhǎng)下的總吸光度等于各吸光度之和，即吸光度具有加和性。可用下式表示：A總=A1+A2+…+An=(ε1c1+ε2c2+…+εncn)b式中下角標(biāo)指吸收組分1，2，…，n。吸光度的加和性主要用于多組分同時(shí)測(cè)定。目前二十九頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)二、影響光吸收定律的主要因素根據(jù)吸收定律，在理論上，吸光度對(duì)溶液濃度作圖所得的直線的截距為零，斜率為εb。實(shí)際上吸光度與濃度關(guān)系有時(shí)是非線性的，或者不通過零點(diǎn)，這種現(xiàn)象稱為偏離光吸收定律。如果溶液的實(shí)際吸光度比理論值大，則為正偏離吸收定律；吸光度比理論值小，為負(fù)偏離吸收定律。

目前三十頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)1、入射光非單色性引起偏離

吸收定律成立的前提是入射光是單色光。但實(shí)際上，一般單色器所提供的入射光并非是純單色光，而是由波長(zhǎng)范圍較窄的光帶組成的復(fù)合光。而物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的吸收程度不同（即吸光系數(shù)不同），因而導(dǎo)致了對(duì)吸光定律的偏離。目前三十一頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)2、溶液的化學(xué)因素引起偏離

溶液中的吸光物質(zhì)因離解、締合，形成新的化合物而改變了吸光物質(zhì)的濃度，導(dǎo)致偏離吸收定律。因此，測(cè)量前的化學(xué)預(yù)處理工作十分重要，如控制好顯色反應(yīng)條件，控制溶液的化學(xué)平衡等，以防止產(chǎn)生偏離。目前三十二頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)3、比爾定律的局限性引起偏離

嚴(yán)格地說，比爾定律是一個(gè)有限定律，它只適用于濃度小于0.01mol/L的稀溶液。因?yàn)闈舛雀邥r(shí)，吸光粒子間平均距離減小，以致每個(gè)粒子都會(huì)影響其鄰近粒子的電荷分布。這種相互作用使它們的摩爾吸光系數(shù)ε發(fā)生改變，因而導(dǎo)致偏離比爾定律。為此，在實(shí)際工作中，待測(cè)溶液的濃度應(yīng)控制在0.01mol/L以下。目前三十三頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)第四節(jié)紫外-可見分光光度計(jì)0.575光源單色器吸收池檢測(cè)器信號(hào)顯示系統(tǒng)I0參比It樣品目前三十四頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)1.光源光源的作用是供給符合要求的入射光。分光光度計(jì)對(duì)光源的要求是：在使用波長(zhǎng)范圍內(nèi)提供連續(xù)的光譜，光強(qiáng)應(yīng)足夠大，有良好的穩(wěn)定性，使用壽命長(zhǎng)。在可見區(qū)常用的光源為鎢燈或鹵鎢燈，可用的波長(zhǎng)范圍為320～1000nm；在紫外區(qū)常用的光源為氫燈和氘燈，它們發(fā)射的連續(xù)光波長(zhǎng)范圍為185～375nm，其中氘燈的輻射強(qiáng)度大、穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)。目前三十五頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)2.單色器單色器是將光源輻射的復(fù)合光分成單色光的光學(xué)裝置。①入射狹縫：光源的光由此進(jìn)入單色器；②準(zhǔn)光裝置：透鏡或凹面反射鏡使入射光成為平行光束；③色散元件：將復(fù)合光分解成單色光；棱鏡或光柵；④聚焦裝置：透鏡或凹面反射鏡，將分光后所得單色光聚焦至出射狹縫；⑤出射狹縫。目前三十六頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)3.吸收池吸收池又叫比色皿，是用于盛放待測(cè)液和決定透光液層厚度的器件。吸收池一般為長(zhǎng)方體，其底及兩側(cè)為毛玻璃，另兩面為光學(xué)透光面。根據(jù)光學(xué)透光面的材質(zhì)，吸收池有玻璃吸收池和石英吸收池兩種。玻璃吸收池用于可見光光區(qū)測(cè)定。若在紫外光區(qū)測(cè)定，則必須使用石英吸收池。

目前三十七頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)目前三十八頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)吸收池使用注意事項(xiàng)第一，拿取吸收池時(shí)，只能用手指接觸兩側(cè)的毛玻璃，不可接觸光學(xué)面。第二，不能將光學(xué)面與硬物或臟物接觸，只能用擦鏡紙或絲綢擦拭光學(xué)面。第三，凡含有腐蝕玻璃的物質(zhì)（如F-、SnCl2、H3PO4

等）的溶液，不得長(zhǎng)時(shí)間盛放在吸收池中。第四，吸收池使用后應(yīng)立即用水沖洗干凈。有色物污染可以用3mol/LHCl和等體積乙醇的混合液浸泡洗滌。第五，不得在火焰或電爐上進(jìn)行加熱或烘烤吸收池。目前三十九頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)4、檢測(cè)器檢測(cè)器又稱接受器，其作用是對(duì)透過吸收池的光做出響應(yīng)，并把它轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出，其輸出電信號(hào)大小與透過光的強(qiáng)度成正比。常用的檢測(cè)器有光電池、光電管及光電倍增管等，它們都是基于光電效應(yīng)原理制成的。目前四十頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)5、信號(hào)顯示系統(tǒng)由檢測(cè)器產(chǎn)生的電信號(hào)，經(jīng)放大等處理后，用一定方式顯示出來，以便于計(jì)算和記錄。信號(hào)顯示器有多種，如指針式的檢流計(jì)或微安表，也有可以直接讀出數(shù)據(jù)的數(shù)字顯示器和自動(dòng)記錄型裝置。目前四十一頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)第五節(jié)分光光度法測(cè)量條件的選擇一、入射光波長(zhǎng)的選擇1、無干擾選用最大吸收波長(zhǎng)作為入射光波長(zhǎng)。2、有干擾可以選擇吸收曲線中其他波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)定（應(yīng)選曲線較平坦處對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)），以消除干擾。AA目前四十二頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)二、吸光度范圍的選擇任何類型的分光光度計(jì)都有一定的測(cè)量誤差，測(cè)量時(shí)讀出的吸光度過高或過低，誤差都很大，一般適宜的吸光度范圍是0.2～0.8。在實(shí)際工作中，可以通過調(diào)節(jié)被測(cè)溶液的濃度、使用厚度不同的吸收池來調(diào)整待測(cè)溶液的吸光度，使其在適宜的吸光度范圍內(nèi)。目前四十三頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)三、反應(yīng)條件1、顯色反應(yīng)將待測(cè)組分轉(zhuǎn)變成有色化合物的反應(yīng)稱為顯色反應(yīng)；與待測(cè)組分形成有色化合物的試劑稱為顯色劑。

目前四十四頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)常用的顯色劑可分為無機(jī)顯色劑和有機(jī)顯色劑兩大類。（1）無機(jī)顯色劑許多無機(jī)試劑能與金屬離子發(fā)生顯色反應(yīng)，但由于靈敏度和選擇性都不高，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的品種很有限。常用的無機(jī)顯色劑主要有：硫氰酸鹽、鉬酸銨、氨水及過氧化氫。（2）有機(jī)顯色劑有機(jī)顯色劑與金屬離子形成的配合物其穩(wěn)定性、靈敏度和選擇性都比較高，而且有機(jī)顯色劑的種類較多，實(shí)際應(yīng)用廣。目前四十五頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)顯色劑選用原則①選擇性好。一種顯色劑最好只與一種被測(cè)組分起顯色反應(yīng)，或顯色劑與共存組分生成的化合物的吸收峰與被測(cè)組分的吸收峰相距比較遠(yuǎn)，干擾少。②靈敏度高。要求反應(yīng)生成的有色化合物的摩爾吸光系數(shù)大。一般要求ε﹥104L/(mol·cm)。③生成的有色化合物組成恒定、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，測(cè)量過程中應(yīng)保持吸光度基本不變，否則將影響吸光度測(cè)定準(zhǔn)確度及再現(xiàn)性。④如果顯色劑有色，則要求有色化合物與顯色劑之間的顏色差別要大，提高測(cè)定的準(zhǔn)確度。通常把兩種有色物質(zhì)最大吸收波長(zhǎng)之差稱為“對(duì)比度”。一般要求顯色劑與有色化合物的對(duì)比度Δλ在60nm以上。⑤顯色條件要易于控制，以保證其有較好的再現(xiàn)性。目前四十六頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)加入過量的顯色劑可使顯色反應(yīng)趨于完全，但顯色劑濃度過大，有可能改變化合物的組成，使溶液的顏色發(fā)生變化。顯色劑的用量對(duì)顯色反應(yīng)可以通過實(shí)驗(yàn)確定，作吸光度隨顯色劑濃度變化曲線，選恒定吸光度值時(shí)的顯色劑用量。2、顯色劑用量目前四十七頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)3、溶液的酸度①許多顯色劑都是有機(jī)弱酸或有機(jī)弱堿，溶液的酸度會(huì)直接影響顯色劑的解離程度。②對(duì)某些能形成逐級(jí)配合物的顯色反應(yīng)，產(chǎn)物的組成會(huì)隨介質(zhì)酸度的改變而改變，從而影響溶液的顏色。③溶液酸度變化，顯色劑的顏色可能發(fā)生變化。④溶液酸度過低可能引起被測(cè)金屬離子水解，因而破壞了有色配合物，使溶液顏色發(fā)生變化，甚至無法測(cè)定。目前四十八頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)顯色反應(yīng)適宜的酸度必須通過實(shí)驗(yàn)來確定。確定方法是：固定待測(cè)組分及顯色劑濃度，改變?nèi)芤簆H，制得數(shù)個(gè)顯色液。在相同測(cè)定條件下分別測(cè)定其相應(yīng)的吸光度，作出A-pH關(guān)系曲線。選擇曲線平坦部分對(duì)應(yīng)的pH作為應(yīng)該控制的pH范圍。ApH目前四十九頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)4、顯色溫度顯色反應(yīng)一般在室溫下進(jìn)行，有的反應(yīng)則需要加熱，以加速顯色反應(yīng)進(jìn)行完全，有的有色物質(zhì)當(dāng)溫度偏高時(shí)又容易分解。為此，對(duì)不同的反應(yīng)，應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)找出各自適宜的溫度范圍。由于溫度對(duì)光的吸收及顏色的深淺都有影響，因此在繪制工作曲線和進(jìn)行樣品測(cè)定時(shí)應(yīng)該使溶液溫度保持一致。目前五十頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)5、顯色時(shí)間有的顯色反應(yīng)，瞬間完成且在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持不變；有的雖瞬間完成反應(yīng)，但褪色也快；有的反應(yīng)完成較緩慢，顏色要經(jīng)一段時(shí)間后才穩(wěn)定。因此，也需通過實(shí)驗(yàn)，作出吸光度時(shí)間關(guān)系曲線，最后選定合適的顯色時(shí)間。確定適宜時(shí)間的方法：配制一份顯色溶液，從加入顯色劑開始，每隔一定時(shí)間測(cè)吸光度一次，繪制吸光度-時(shí)間關(guān)系曲線。曲線平坦部分對(duì)應(yīng)的時(shí)間就是測(cè)定吸光度的最適宜時(shí)間。At目前五十一頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)6、溶劑溶劑選擇原則：不與被測(cè)組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所選溶劑在測(cè)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)無明顯吸收，對(duì)被測(cè)組分有較好的溶解能力。水作為溶劑簡(jiǎn)便無毒，所以一般盡量采用水作為溶劑。若水不能滿足要求，則使用有機(jī)溶劑來提高反應(yīng)的靈敏度及加快反應(yīng)速度，滿足測(cè)量要求。目前五十二頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)7、顯色反應(yīng)中干擾及消除（1）干擾離子的影響①共存離子本身具有顏色。②共存離子與顯色劑或被測(cè)組分反應(yīng)，生成更穩(wěn)定的配合物或發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使顯色劑或被測(cè)組分的濃度降低，妨礙顯色反應(yīng)的完成，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏低。③共存離子與顯色劑反應(yīng)生成有色化合物或沉淀，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏高。目前五十三頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)（2）干擾的消除方法

①控制溶液的酸度?？刂扑岫仁勾郎y(cè)離子顯色，而干擾離子不生成有色化合物。②加入掩蔽劑，掩蔽干擾離子。該方法要求加入的掩蔽劑不與被測(cè)離子反應(yīng)，掩蔽劑和掩蔽產(chǎn)物的顏色必須不干擾測(cè)定。目前五十四頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)③改變干擾離子的價(jià)態(tài)以消除干擾。利用氧化還原反應(yīng)改變干擾離子價(jià)態(tài)，使干擾離子不與顯色劑反應(yīng)，以達(dá)到目的。④選擇適當(dāng)?shù)娜肷涔獠ㄩL(zhǎng)消除干擾。⑤分離干擾離子。當(dāng)沒有適當(dāng)掩蔽劑或無合適方法消除干擾時(shí)，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)姆蛛x方法（如電解法、沉淀法、溶劑萃取及離子交換法等），將被測(cè)組分與干擾離子分離，然后再進(jìn)行測(cè)定。⑥選擇合適的參比溶液可以消除顯色劑和某些有色共存離子干擾。目前五十五頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)四、參比溶液的選擇（1）溶劑參比當(dāng)試樣溶液的組成比較簡(jiǎn)單，共存的其他組分及外加試劑對(duì)測(cè)定波長(zhǎng)的光幾乎沒有吸收，可采用溶劑作參比溶液，這樣可以消除溶劑、吸收池等因素的影響。（2）試劑參比如果顯色劑或其他外加試劑在測(cè)定波長(zhǎng)有吸收，但試樣溶液的其他共存組分對(duì)測(cè)定波長(zhǎng)的光幾乎沒有吸收，此時(shí)應(yīng)采用試劑參比溶液，即空白液為參比溶液，這種參比溶液可消除外加試劑中的組分產(chǎn)生的影響。目前五十六頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)（３）試液參比如果試樣中其他共存組分有吸收，但不與顯色劑反應(yīng)，且外加試劑在測(cè)定波長(zhǎng)無吸收時(shí)，可用試樣溶液作參比溶液。這種參比溶液可以消除試樣中其他共存組分的影響。（4）退色參比如果外加試劑及試樣中其他共存組分有吸收，這時(shí)可以在顯色液中加入某種退色劑，選擇性地與被測(cè)離子配位（或改變其價(jià)態(tài)），生成穩(wěn)定無色的配合物，使已顯色的產(chǎn)物退色，用此溶液作參比溶液，稱為退色參比溶液。目前五十七頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)第五節(jié)紫外-可見光分光光度法的應(yīng)用一、定性分析1、化合物的鑒定利用標(biāo)準(zhǔn)樣品或標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)未知化合物進(jìn)行鑒定時(shí)，可采用吸收光譜對(duì)照法，即在相同的測(cè)量條件下，測(cè)定未知化合物的吸收光譜和標(biāo)準(zhǔn)樣品的吸收光譜，或?qū)⑽粗衔锏奈展庾V與文獻(xiàn)上提供的標(biāo)準(zhǔn)吸收光譜進(jìn)行對(duì)照。如果兩者吸收光譜的形狀、吸收峰的數(shù)目、最大吸收波長(zhǎng)以及吸收帶強(qiáng)度等完全一致，則可初步確定在它們的分子結(jié)構(gòu)中，存在相同的生色團(tuán)。目前五十八頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)2.化合物的純度檢查如果一化合物在紫外區(qū)沒有吸收峰，而雜質(zhì)有較強(qiáng)吸收，就可方便地檢出該化合物中的痕量雜質(zhì)。例如，要檢定甲醇或乙醇中的雜質(zhì)苯，可利用苯在256nm處的吸收，而甲醇或乙醇在此波長(zhǎng)處幾乎沒有吸收。目前五十九頁(yè)\總數(shù)六十四頁(yè)\編于十七點(diǎn)二、定量方法1、單組分樣品的分析被測(cè)試樣溶液中只含一種組分，或者在混合物溶液中被測(cè)組分的吸收峰與共存物質(zhì)的吸收峰無重疊