紫外可見光譜分析法

關(guān)于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。第2頁,共69頁，2024年2月25日，星期天一、紫外-可見分光光度法分類利用比較待測溶液本身的顏色或加入試劑后呈現(xiàn)的顏色的深淺來測定溶液中待測物質(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）。第3頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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)系列未知樣品第4頁,共69頁，2024年2月25日，星期天光電比色法(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)示意圖第5頁,共69頁，2024年2月25日，星期天二、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定。第6頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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)行測定。3.手續(xù)簡便，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，待測組分的顯色等內(nèi)容，操作簡便，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定。第7頁,共69頁，2024年2月25日，星期天第二節(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（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，nm。

第8頁,共69頁，2024年2月25日，星期天第9頁,共69頁，2024年2月25日，星期天第10頁,共69頁，2024年2月25日，星期天二、光的種類1、單色光和復(fù)合光具有同一種波長的光，稱為單色光。激光接近單色光。含有多種波長的光稱為復(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，其波長范圍為400～780nm。第11頁,共69頁，2024年2月25日，星期天如果把適當(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)紫白第12頁,共69頁，2024年2月25日，星期天三、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第13頁,共69頁，2024年2月25日，星期天四、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：將不同波長的光依次通過某一固定濃度和厚度的有色溶液，分別測出它們對(duì)各種波長光的吸收程度（用吸光度Ａ表示），以波長為橫坐標(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)不同波長光的吸收程度。第14頁,共69頁，2024年2月25日，星期天高錳酸鉀的光吸收曲線

（1）KMnO4溶液對(duì)不同波長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（此波長稱為最大吸收波長，以λmax表示），所以吸收曲線上有一高峰。在進(jìn)行光度測定時(shí)，通常都選擇在λmax處來測量，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)。

第15頁,共69頁，2024年2月25日，星期天四、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。

第16頁,共69頁，2024年2月25日，星期天（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?、氮、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，吸收波長較長，一般在150-250nm范圍內(nèi)。第17頁,共69頁，2024年2月25日，星期天（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)，吸收波長向長波長方向移動(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。第18頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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※第19頁,共69頁，2024年2月25日，星期天2、紫外吸收光譜中常用的術(shù)語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

第20頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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ㄩLλmax和吸收強(qiáng)度發(fā)生變化:λmax向長波方向移動(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。第21頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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、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。第22頁,共69頁，2024年2月25日，星期天第三節(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第23頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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)。第24頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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)。第25頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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)該溶液在某一波長下的吸光度。第26頁,共69頁，2024年2月25日，星期天5、吸光系數(shù)吸光系數(shù)是吸收物質(zhì)在一定波長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)在不同波長下的ε值是不同的，在最大吸收波長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。第27頁,共69頁，2024年2月25日，星期天例1：已知含F(xiàn)e3+濃度為500μg·L-1的溶液用KCNS顯色，在波長480nm處用2cm吸收池測得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。第28頁,共69頁，2024年2月25日，星期天例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508nm，比色皿厚度為2cm時(shí)，測得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。第29頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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)，測該溶液在某一確定波長下的總吸光度等于各吸光度之和，即吸光度具有加和性?？捎孟率奖硎荆篈總=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)測定。第30頁,共69頁，2024年2月25日，星期天二、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。

第31頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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，而是由波長范圍較窄的光帶組成的復(fù)合光。而物質(zhì)對(duì)不同波長的吸收程度不同（即吸光系數(shù)不同），因而導(dǎo)致了對(duì)吸光定律的偏離。第32頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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。第33頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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，待測溶液的濃度應(yīng)控制在0.01mol/L以下。第34頁,共69頁，2024年2月25日，星期天第四節(jié)紫外-可見分光光度計(jì)0.575光源單色器吸收池檢測器信號(hào)顯示系統(tǒng)I0參比It樣品第35頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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。在可見區(qū)常用的光源為鎢燈或鹵鎢燈，可用的波長范圍為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。第36頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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。第37頁,共69頁，2024年2月25日，星期天3.吸收池吸收池又叫比色皿，是用于盛放待測液和決定透光液層厚度的器件。吸收池一般為長方體，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)測定。若在紫外光區(qū)測定，則必須使用石英吸收池。

第38頁,共69頁，2024年2月25日，星期天第39頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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。第40頁,共69頁，2024年2月25日，星期天4、檢測器檢測器又稱接受器，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。第41頁,共69頁，2024年2月25日，星期天5、信號(hào)顯示系統(tǒng)由檢測器產(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。第42頁,共69頁，2024年2月25日，星期天第五節(jié)分光光度法測量條件的選擇一、入射光波長的選擇1、無干擾選用最大吸收波長作為入射光波長。2、有干擾可以選擇吸收曲線中其他波長進(jìn)行測定（應(yīng)選曲線較平坦處對(duì)應(yīng)的波長），以消除干擾。A

A

第43頁,共69頁，2024年2月25日，星期天二、吸光度范圍的選擇任何類型的分光光度計(jì)都有一定的測量誤差，測量時(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)被測溶液的濃度、使用厚度不同的吸收池來調(diào)整待測溶液的吸光度，使其在適宜的吸光度范圍內(nèi)。第44頁,共69頁，2024年2月25日，星期天三、反應(yīng)條件1、顯色反應(yīng)將待測組分轉(zhuǎn)變成有色化合物的反應(yīng)稱為顯色反應(yīng)；與待測組分形成有色化合物的試劑稱為顯色劑。

第45頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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。第46頁,共69頁，2024年2月25日，星期天顯色劑選用原則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，測量過程中應(yīng)保持吸光度基本不變，否則將影響吸光度測定準(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，提高測定的準(zhǔn)確度。通常把兩種有色物質(zhì)最大吸收波長之差稱為“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。第47頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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、顯色劑用量第48頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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，甚至無法測定。第49頁,共69頁，2024年2月25日，星期天顯色反應(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。在相同測定條件下分別測定其相應(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第50頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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)行樣品測定時(shí)應(yīng)該使溶液溫度保持一致。第51頁,共69頁，2024年2月25日，星期天5、顯色時(shí)間有的顯色反應(yīng)，瞬間完成且在較長時(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)間就是測定吸光度的最適宜時(shí)間。At第52頁,共69頁，2024年2月25日，星期天6、溶劑溶劑選擇原則：不與被測組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所選溶劑在測定波長范圍內(nèi)無明顯吸收，對(duì)被測組分有較好的溶解能力。水作為溶劑簡便無毒，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，滿足測量要求。第53頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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)，使顯色劑或被測組分的濃度降低，妨礙顯色反應(yīng)的完成，導(dǎo)致測量結(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)致測量結(jié)果偏高。第54頁,共69頁，2024年2月25日，星期天（2）干擾的消除方法

①控制溶液的酸度。控制酸度使待測離子顯色，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離子反應(yīng)，掩蔽劑和掩蔽產(chǎn)物的顏色必須不干擾測定。第55頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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），將被測組分與干擾離子分離，然后再進(jìn)行測定。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。第56頁,共69頁，2024年2月25日，星期天四、參比溶液的選擇（1）溶劑參比當(dāng)試樣溶液的組成比較簡單，共存的其他組分及外加試劑對(duì)測定波長的光幾乎沒有吸收，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定波長有吸收，但試樣溶液的其他共存組分對(duì)測定波長的光幾乎沒有吸收，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。第57頁,共69頁，2024年2月25日，星期天（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)，且外加試劑在測定波長無吸收時(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。第58頁,共69頁，2024年2月25日，星期天第五節(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，即在相同的測量條件下，測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)。第59頁,共69頁，2024年2月25日，星期天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處幾乎沒有吸收。第60頁,共69頁，2024年2月25日，星期天二、定量方法1、單組分樣品的分析被測試樣溶液中只含一種組分，或者在混合物溶液中被測組分的吸收峰與共存物質(zhì)的吸收峰無重疊，均視為單一組分試樣。（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線法（工作曲線法）①配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液：配制四份以上濃度不同的待測組分的標(biāo)準(zhǔn)溶液。②測定吸光度：在相同條件下顯色并稀釋至相同體積，以空白溶液為參比溶液，在選定的波長下，分別測定各標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度。③作圖：以吸光度為橫坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上繪制曲線，此曲線即標(biāo)準(zhǔn)曲線。④按與配制標(biāo)準(zhǔn)溶液相同的方法配制待測試液，在相同測量條件下測量試液的吸光度，然后在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出待測試液濃度。

第61頁,共69頁，2024年2月25日，星期天用鄰二氮菲法測定Fe2+得下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)確定標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線回歸方程，并計(jì)算相關(guān)系數(shù)。計(jì)算器操作要點(diǎn)MODE→REG→LIN→（吸光度，濃度）→M+→（吸光度，濃度）→M+SHIFT→2→選A→=→截距SHIFT→2→選B→=→斜率SHIFT→2→選r→=→相關(guān)系數(shù)吸光值→SHIFT→2→選→Y→=Y值清除統(tǒng)計(jì)記憶：SHIFT→CLR→1→=標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度μg/mL102030406080吸光度A0.1140.2190.3350.4340.6550.868第62頁,共69頁，2024年2月25日，星期天（2）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照法（比較法）

若試樣中只有被測組分在λmax處有吸收，且符合朗伯-比耳定律，則配制一與待測樣品濃度接近的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在相同條件下顯色，在同一波長處測定吸光度，根據(jù)下式可計(jì)算出待測樣品的濃度。Ａ樣＝εbc樣Ａ標(biāo)＝εbc標(biāo)第63頁,共69頁，2024年2月25日，星期天在1cm比色皿和525nm時(shí)，1.00×10-4mol/LKMnO4溶液吸光度為0.585?，F(xiàn)有0.5g錳合金試樣，溶于酸后，用高碘酸鹽將錳全部氧化成MnO4-。然后移至500mL容量瓶中。在1cm比色皿和525nm時(shí)，測得吸光度為0.400。求試樣