吸光光度法Word下载.docx

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定量分析的依据。

对于多组分体系，若吸光物质间无相互作用，则：

A总＝A1+A2+…An

即吸光度具有加和性

。

三、偏离朗白－比耳定律的原因：

工作曲线：

配制一系列标准溶液，测其A。

同样方法配制试液，同样条件测Ax求出Cx。

1．非单色元：

目前仪器提供的入射光是较窄的光带——复合光

2．化学因素引起的偏离

　A=Kbc　　要求λ为单色光

同时假设粒子是独立的，彼此无作用，即稀溶液。

所以，高浓度时（C>

0.01mol/L），由于粒子间相互影响，使其吸光能力发生改变，因此，该定律只适用于稀溶液。

（1）平衡效应：

有些有色物质在溶液中发生缔合、离解，同溶剂反应，产生互变异构体，光化分解等平衡效应改变了吸收曲线的形状λmax，吸收强度等发生了变化，从而导致偏离。

当用水稀释时平衡向右移动，就会使

工作曲线弯曲。

（2）酸效应：

溶剂效应，也会使工作曲线弯曲。

例：

碘在CCL4呈紫色

在乙醇中呈棕色。

3．另外：

介质的不均匀性引起的偏离：

如：

胶体乳（悬）浊液等，光通过体系时，一部分光因散射而损失，使透光率减小，吸光度增大，导致弯曲。

第二节　目视比色法和光度计的基本部件

一、目视比色法：

用眼睛比较溶液颜色的深浅以测定物质含量的方法，称为目视比色法。

常用的目视比色法是标准系列法。

这种方法就是使用一套由同种材料制成的，大小形状相同的平底玻璃管（称为比色管），于管中分别加入一系列不同量的标准溶液和待测液，在实验条件相同的情况下，再加入等量的显色剂和其他试剂，稀释至一定刻度（比色管容量有10，25，50，100等几种），然后从管口垂直向下观察，比较待测液与标准溶液颜色的深浅。

若待测液与某一标准溶液颜色深度一致，则说明两者浓度相等，若待测液颜色介于两标准溶液之间，则取其算术平均值作为待测液浓度。

目视比色法的主要缺点是准确度不高，如果待测液中存在第二种有色物质，甚至会无法进行测定。

另外，由于许多有色溶液颜色不稳定，标准系列不能久存，经常需在测定时配制，比较麻烦。

虽然可采用其某些稳定的有色物质（如重铬酸钾、硫酸铜和硫酸钴等）配制永久性标准系列，或利用有色塑料、有色玻璃制成永久色阶，但由于它们的颜色与试液的颜色往往有差异，也需要进行校正。

尽管目视比色法存在上述缺点，但因其设备简单，操作简便，比色管内液层厚使观察颜色的灵敏度较高，且不要求有色溶液严格服从比耳定律，因而它广泛应用于准确度要求不高的常规分析中。

主要缺点：

准确度低

多组分无法测定

优点：

设备简单，操作方便。

二、光度法与目视法比较其优点：

1．准确度高

2．选择性好

3．速度快，能用于多组分析。

三、光度计部件：

1．光源：

产生复合光，常用6～12V的钨丝灯。

600～1000nm

钨丝灯发出的复合光波长覆盖整个可见光区。

可见光400～750nm，为了防止电源电压微小变化引起的灯光强度变化，因此，必须有稳压装置。

3．吸收池：

－比色皿，盛放待测溶液，有：

光学玻璃　石英玻璃0.5、1、2、3cm

可见区　用于紫外区

4．检测系统：

①光电转换装置，把光信号转化为电信号。

A：

硒光电池P309　使用时注意“疲劳”。

B：

光电管或光电倍增管P310。

②检流计：

测量光电流，并将其转化为A、

第三节• 

显色反应及显色条件的选择

将待测组分变成有色络合物的反应－显色反应。

与待测组分形成有色络合物的试剂－显色剂

一、显色反应的选择：

（1）灵敏度高：

ε大是显色反应灵敏度的重要标志。

图6-5吸光度与显色剂浓度的关系曲线

4．显色温度：

升温加快显色，但温度偏高，

有色物质分解，由实验来确定。

总之：

通过实验，分别作出A～[R]，pH，t，T曲线，找出合适的[R]，pH，t，T，即找出平坦区。

溶剂影响络合物的离解

5．溶剂的影响溶剂影响络合物的颜色

溶剂影响显色反应的速度

7．共存离子的影响

消除共存离子干扰的方法：

（

（5）选用适当的分离方法。

三、显色剂（R）

1．无机显色剂：

无机显色剂在光度分析中应用不多，这主要是因为生成的络合物不够稳定，其灵敏度与选择度也不够高，目前，有价值的仅有硫氰酸盐、钼酸铵、H2O2等。

2．有机显色剂：

R

大多数有机显色剂R与金属离子

生成稳定的螯合物，显色反应的选择性和灵敏度都较高。

在吸光光度法中应用广泛。

①生色团：

可吸收光子而产生跃迁的原子基因。

它一般是分子中含有一个或多个某些不饱和基因（共轭体系）的有机化合物。

②助色团：

含有孤对电子的基因，显然本身没有颜色，当它与某生色团相联时，（与其不饱和键相互作用），能使该生色团的吸收波长位置向长波方向移动（即红移），且光谱强度有所增大。

胺基：

—NH2　　　　R—NH—　　　　　R2N—

　羟基：

—OH　　—OR　　　—SH　　　　—CL等。

③常用的有机显色剂：

有机显色剂的类型、品种都非常多。

偶氮类显色剂：

含有偶氮基—N=N—

凡含有偶氮结构的有机化合物，都是带色的。

性质稳定，显色反应灵敏度高，选择性好，对比度较大。

偶氮胂Ⅲ：

③选择性高（比二元体系）

一种配体常可与多种金属离子产生类似的络合反应，而当形成三元络合物时，就减少了

形成类似络合物的可能性。

铌、钽都可与邻苯三酚生成二元络合物，但在草酸介质中只有钽－邻苯三酚－草酸。

第四节吸光度测量条件的选择

为使光度法有较高的灵敏度与准确度。

除了选择适当的显色条件外，还必须选择适当的测量条件。

一、入射光波长的选择。

入射光波长应根据吸收曲线，选择溶液最大吸收波长为宜。

因为：

此λ处ε最大，灵敏度较高，且在此波长处有一较小范围内，吸光度变化不大，不会造成对吸收定律的偏离，使得测定准确度也较高。

若λmax不在仪器可测范围内，或干扰物质在此波长处有强烈吸收（如下图），那么入射波长应选择在ε随波长改变变化不太大（且ε较大的区波）处的波长。

如下图：

测A应选500nm，而不选420nm。

即选近平台且较大的波长。

二、参比溶液的选择：

选择原则：

使试液的吸光度真正反映待测物的浓度。

在测量A时，利用参比溶液来调整仪器的零点，来消除由于吸收池器壁及溶剂对入射光的反射和吸收带来的误差。

①仅MRn有色→纯溶剂作参比。

M、R均无色，在水体系中，选用蒸馏水作参比。

②显色剂R或其它试剂有吸收→试剂空白作参比。

（即不加试样的溶液）

③试样中其它组分N有吸收，但不与R反应。

　A：

则当R无吸收时——试样溶液作参比。

　　　即：

N、MRn有吸收——含N，不含MRn的作参比，即试液参比。

三、吸光度A读数范围的选择。

　在不同吸光度范围内读数对测定带来不同的误差，设试液服从吸收定律。

　　从表6-2可知：

当A=0.15～1.0或T=70%～10%

　　　该范围为其适宜的读数范围。

（有的书也有写A=0.2～0.8的）

　　　因此在测定时，一般应使A在0.15～1.0之内。

　　　利用控制溶液浓度或比色皿厚度的办法达到之。

第五节吸光光度法的应用

一．高含量组分的测定——示差法

　当Cx较大时，A值常偏离A=εbc，即使不偏离，也往往由于A太高，读数误差也较大。

　示差法：

使用浓度稍低于试液Cx的标准溶液Cs作参比。

来调整仪器，使其A=0（T=100%），然后测试液的吸光度Ar。

普通光度法：

A=εbc

　　Ax=εbCxAs=εbCs

　　Ar=Ax－As=εbCx－εbCs=b（Cx－Cs）=εb△C

即Ar与△C成正比。

　　若以Cs为参比，测定一系列△C，则从工作曲线上查出△C，再根据Cx＝Cs+△C求出Cs

Ts　As　　Tx　　Ax　　　　Ar=Ax－As

　　10%　1.0　　5%　1.30　　　　0.30

　　100%　0　　50%　0.30　　　　0.30

等于说把读数标尺放大10倍。

普色法

示差法

　关于示差法对的影响，参看有关参考书。

　从图6-8可看出

：

以不同浓度标液作以参比，值不一样。

随着参比溶液浓度的增加，也就逐渐降低。

即Cs→Cx，Ts↓，↓。

　　也就是说：

Cs愈接近Cx愈好。

但要注意，Cs愈大，T则愈低，相应的光电流就愈小，就要求光电检测装置的灵敏度足够高时，才能调节到As=0，同时，光度计的灵敏度与稳定性也要好，盛试液与参比液的比色皿的厚度与光学性能要相同。

　　当参比液选择适当时，示差法测定的准确度可与重量法、滴定法相接近。

二、多组分分析。

　　双组分x、y，若xR与yR吸收曲线互不干扰，且分别测之。

若xR与yR光谱有重叠，找出两个波长，使二组分的△A较大

则：

　A1=εx1bCx+εy1bCy

　A2=εx2bCx+εy2bCy

用x、y的纯溶液在λ1、λ2处先求出εx1、εx2

εy1、εy2，代入方程，解之就可得到Cx、Cy。

对于多组分，同样解联立方程组。

利用计算机求解。

三、络合物组成及稳定常数K的测定

　　1．摩尔比法。

（又称饱和法）

　设金属离子M与络合剂L反应为：

　从两直线的交点，往下作垂线，交点处的值，便是n，即络合比为1:

n。

　测稳定常数K：

设n=1

求：

（1）络合物的化学式；

（2）络合物在525nm处的ε；

　　（3）络合物的K稳。

解：

按表中所给数据作图：