化學(xué)資料第10章

1、第10章 吸光光度法10.1 概述10.2 吸光光度法基本原理10.3 分光光度計(jì)10.4 顯色反應(yīng)及影響因素10.5 光度分析法的設(shè)計(jì)10.6 吸光光度法的誤差10.7 常用的吸光光度法10.8 吸光光度法的應(yīng)用10.1 概述分子光譜吸收光譜發(fā)射光譜散射光譜原子光譜吸光光度法：分子光譜分析法的一種，又稱分光光度法，屬于分子吸收光譜分析方法 基于外層電子躍遷10.2 吸光光度法基本原理1吸收光譜產(chǎn)生的原因光:一種電磁波,波粒二象性當(dāng)光子的能量與分子的DE匹配時(shí)就會(huì)吸收光子DE=hu=hc/l光譜名稱波長(zhǎng)范圍X射線0.110nm， 遠(yuǎn)紫外光10200nm近紫外光200400nm可見(jiàn)光400750

2、nm近紅外光0.752.5um中紅外光2.55.0um遠(yuǎn)紅外光5.01000um微波0.1100cm無(wú)線電波11000m有機(jī)化合物的生色原理a 躍遷類(lèi)型價(jià)電子躍遷：*, *;n*, n*DE (hn) 順序: n* n*104)c. 產(chǎn)物的化學(xué)組成穩(wěn)定d. 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定e. 反應(yīng)和產(chǎn)物有明顯的顏色差別(Dl60nm)2 顯色反應(yīng)類(lèi)型絡(luò)合反應(yīng)氧化還原反應(yīng)HOOCHOOCHOOC COOH COOH COOH NH+ VO- + H+ N2+ 3 N + VO+ H2ONN3Fe2+O OHAsOMOOHH2 O3 As NNNN HO3SSO3H離子締合反應(yīng)成鹽反應(yīng)NCO NCO HSCCCHN

3、 (CH3) 2 + Ag+ AgSCCCHN (CH3)2SS(C2 H5 ) NO+ (C H )2N2 5 2HC.AuCl -4COOH褪色反應(yīng)Zr(IV)-偶氮胂III絡(luò)合物測(cè)定草酸吸附顯色反應(yīng)達(dá)旦黃測(cè)定Mg(II),Mg(OH)2吸附達(dá)旦黃呈紅色3 顯色劑無(wú)機(jī)顯色劑:過(guò)氧化氫，硫酸銨，碘化鉀有機(jī)顯色劑：偶氮類(lèi)：偶氮胂IIIAsO3 H2OHOHH2 O3 AsNNNNHO3SSO3H三苯甲烷類(lèi)三苯甲烷酸性染料鉻天菁S三苯甲烷堿性染料結(jié)晶紫(H3C)2NN(CH3)2CN(CH3)2COOHCOOHHOOCH3CCH3ClClSO3H鄰菲羅啉類(lèi)：新亞銅靈肟類(lèi)：丁二肟CH3CCCH3N

4、NOHHONNCH3CH34 多元絡(luò)合物混配化合物Nb-5-Br-PADAP-酒石酸V-PAR-H2O離子締合物AuCl4-羅丹明B金屬離子-配體-表面活性劑體系Mo-水楊基熒光酮-CTMAB5 影響因素a 溶液酸度（pH值及緩沖溶液）影響顯色劑的平衡濃度及顏色，改變lupH對(duì)苯芴酮及其絡(luò)合物的顏色影響影響待測(cè)離子的存在狀態(tài)，防止沉淀影響絡(luò)合物組成uu形式pHmax(nm)形式pHmax(nm)H4L+1.2462-465Sn4+1.0530H3L4.8-5.2462,490Ga3+5.0550H2L-8.4-9.0512HL2-11.4-12.0532-538b 顯色劑的用量稍過(guò)量，處于平臺(tái)

5、區(qū)c 顯色反應(yīng)時(shí)間針對(duì)不同顯色反應(yīng)確定顯示時(shí)間顯色反應(yīng)快且穩(wěn)定；顯色反應(yīng)快但不穩(wěn)定；顯色反應(yīng)慢，穩(wěn)定需時(shí)間；顯色反應(yīng)慢但不穩(wěn)定d 顯色反應(yīng)溫度加熱可加快反應(yīng)速度，導(dǎo)致顯色劑或產(chǎn)物分解e 溶劑有機(jī)溶劑，提高靈敏度、顯色反應(yīng)速率f 干擾離子消除辦法：提高酸度，加入隱蔽劑，改變價(jià)態(tài)選擇合適參比褪色空白(鉻天菁S測(cè)Al，氟化銨褪色，消除鋯、鎳、鈷干擾)選擇適當(dāng)波長(zhǎng)10.5 光度分析法的設(shè)計(jì)1. 選擇顯色反應(yīng)2. 選擇顯色劑3. 優(yōu)化顯色反應(yīng)條件4. 選擇檢測(cè)波長(zhǎng)5. 選擇合適的濃度6. 選擇參比溶液7. 建立標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)量條件選擇1 測(cè)定波長(zhǎng)選擇選擇原則：“吸收最大，干擾最小”選擇性靈敏度2 測(cè)定濃度控

6、制吸光度A：0.20.8控制濃度減少測(cè)量誤差3 參比溶液選擇儀器調(diào)零消除吸收池壁和溶液對(duì)入射光的反射扣除干擾試劑空白試樣空白褪色空白4 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作理論基礎(chǔ)：朗伯-比爾定律相同條件下測(cè)定不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度A Ac 作圖0.350.300.250.200.150.100.050.0001234concentration5678A10.6 吸光光度法的誤差對(duì)朗伯-比爾定律的偏移非單色光引起的偏移物理化學(xué)因素：非均勻介質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)吸光度測(cè)量的誤差1 非單色光引起的偏移復(fù)合光由l1和l2組成，對(duì)于濃度不同的溶液a和b, 引起的吸光度的偏差不一樣，濃度大，復(fù)合光引起的誤差大，故在高濃度時(shí)線性關(guān)系向

7、下彎曲。2 物理化學(xué)因素非均勻介質(zhì)膠體，懸浮、乳濁等對(duì)光產(chǎn)生散射，使實(shí)測(cè)吸光度增加，導(dǎo)致線性關(guān)系上彎化學(xué)反應(yīng)離解、締合、異構(gòu)等如：Cr2O72-+H2O-=2HCrO4-=2H+2CrO42-PAR的偶氮醌腙式3 吸光度測(cè)量的誤差吸光度標(biāo)尺刻度不均勻dc/c= dA/A=dT/TlnTEr=dc/c100= dA/A100=dT/TlnT100A0.434 ，T36. 8% 時(shí)，測(cè)量的相對(duì)誤差最小A=0.20.8, T=1565%，相對(duì)誤差4%令ST=0.01,計(jì)算T不同值時(shí)的Sc/c，當(dāng)TlnT對(duì)T進(jìn)行微分時(shí)，其值為零時(shí)，Sc/c最小，此時(shí)T=0.368。10.7 常用的吸光光度法1.示差吸

8、光光度法目的：提高光度分析的準(zhǔn)確度和精密度解決高(低)濃度組分(i.e. A在0.20.8以外)問(wèn)題分類(lèi)：高吸光度差示法、低吸光度差示法、精密差示吸光度法特點(diǎn)： 以標(biāo)準(zhǔn)溶液作空白= DA = ebcx- ebc0= ebD cA相對(duì)原理：準(zhǔn)確度：讀數(shù)標(biāo)尺擴(kuò)展, 相對(duì)誤差減少,c0愈接近c(diǎn)x, 準(zhǔn)確度提高愈顯著例：硫脲還原硫酸鹽比色法測(cè)定鋼鐵中的鉬。酸溶，硫酸高氯酸介質(zhì)中，硫脲還原鐵（III）為鐵(II),除干擾，還原鉬（VI）為五價(jià)，2.00mg/100ml的鉬標(biāo)準(zhǔn)溶液為參比溶液，用2.00-2.30mg/100ml的鉬標(biāo)準(zhǔn)溶液，繪制工作曲線和測(cè)定樣品溶液的吸光度,480nm測(cè)定A。2.雙波長(zhǎng)

9、吸光光度法目的：解決渾濁樣品光度分析消除背景吸收的干擾 多組分同時(shí)檢測(cè)原理： D A = Al1-Al2 = （el1- el2）b c波長(zhǎng)對(duì)的選擇： a.等吸光度點(diǎn)法，b.系數(shù)倍率法3.導(dǎo)數(shù)吸光光度法例,苯酚與2,4,6-三氯苯酚(y)混合物中苯酚(x)的雙波長(zhǎng)分光光度法測(cè)定。選l1為參比波長(zhǎng), l2為測(cè)量波長(zhǎng)Al1= e xl1bcx + e yl1bcy得Al2= e xl2bcx+ eyl2bcyA=Al2-Al1= (e x2bcx+e yl2bcy)-(el1bcx+el1bcy)xy在等吸光度的位置(G, F), e yl2 e yl1，則上式成為A=(e xl2- e xl1）

10、bcxA與cx成正比, 可用于測(cè)定3.導(dǎo)數(shù)吸光光度法目的：提高分辨率去除背景干擾原理： dnA/dln l10.8 吸光光度法的應(yīng)用1 測(cè)定弱酸和弱堿的離解常數(shù)H+B- HBK=HB H+ + B-apKa=pH+ lg HBA=A+AB-HBB-AHB和AB-分別為有機(jī)弱酸HB在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿性時(shí)的吸光度，它們此時(shí)分別全部以HB或B-形式存在。AB- - ApK =pH+ lgaA- AHBAB- - A A- AHBlg對(duì)pH作圖即可求得pKa2 絡(luò)合物組成確定飽和法（摩爾比法）制備一系列含釕3.010-5 mol/L (固定不變)和不同濃度（小于12.010-5 mol/L）的PDT溶液，按實(shí)驗(yàn)條件，485nm測(cè)定吸光度,作圖。PDT:Ru=2:1等摩爾連續(xù)變化法固定M+L,改變M,獲得一系列吸光度值，吸 光度最大的值所對(duì)應(yīng)的M與L的比值，即獲得M:L比值。Co(III)