《显色条件的确定》PPT课件.ppt

1 显色反应显色反应 6.3 显色反应与分析条件的选择显色反应与分析条件的选择2 显色剂显色剂3 显色条件的确定显色条件的确定5 测定中的干扰以及消除方法测定中的干扰以及消除方法4 测量条件的选择测量条件的选择1 1为什么显色？为什么显色？官能团强吸收官能团强吸收官能团强吸收官能团强吸收直接测定直接测定直接测定直接测定UV-VISUV-VIS官能团弱吸收官能团弱吸收官能团弱吸收官能团弱吸收衍生化反应衍生化反应衍生化反应衍生化反应UV-VISUV-VIS显色反应显色反应显色反应显色反应通常通过显色反应生成通常通过显色反应生成通常通过显色反应生成通常通过显色反应生成吸光系数大吸光系数大吸光系数大吸光系数大的有色的有色的有色的有色物质进行测定，以提高灵敏度物质进行测定，以提高灵敏度物质进行测定，以提高灵敏度物质进行测定，以提高灵敏度3 332+桔红色桔红色桔红色桔红色 510510邻二氮菲有机物质有机物质有机物质有机物质无机物质无机物质无机物质无机物质1 显色反应显色反应 被测组分转变为有色化合物的反应被测组分转变为有色化合物的反应被测组分转变为有色化合物的反应被测组分转变为有色化合物的反应2 2对显色反应的要求对显色反应的要求l l选择性好选择性好，显色条件易于控制，重现性好；，显色条件易于控制，重现性好；l l灵敏度高灵敏度高，一般，一般10 4;l l生成的显色化合物生成的显色化合物稳定稳定；l l显色化合物与显色剂的显色化合物与显色剂的颜色差异大，显色剂颜色差异大，显色剂在测定波长处在测定波长处无明显吸收无明显吸收,对照性好对照性好,max 60 nm3 3显色反应的类型（1）氧化还原反应：）氧化还原反应：如测水中的如测水中的Mn2+，用，用过硫酸铵将过硫酸铵将Mn2+氧化为紫红色氧化为紫红色MnO4-，在，在波长波长525nm处有强吸收处有强吸收（2）络合反应：）络合反应：对无机阳离子的显色反应，对无机阳离子的显色反应，如如Fe2+与邻二氮菲与邻二氮菲的络合物在的络合物在510nm处有处有强吸收强吸收4 42 显色剂l l无机显色剂：无机显色剂：l l有机显色剂有机显色剂：形成的络合物稳定、：形成的络合物稳定、选择性好，灵敏度高等，选择性好，灵敏度高等，常用常用5 5有机显色剂有机显色剂CH3CCCH3 HON NOH NNOHCOOHSO3HOO型：型：NNNOH OHON型型：PARNH NHNSNS型型：双硫腙，能与双硫腙，能与双硫腙，能与双硫腙，能与2020多重金属离多重金属离多重金属离多重金属离子形成有色鳌合物子形成有色鳌合物子形成有色鳌合物子形成有色鳌合物NN型：型：丁二丁二酮肟酮肟邻二邻二氮菲氮菲磺基水杨酸磺基水杨酸6 63 显色条件的确定显色条件的确定单因素试验法单因素试验法CRCR1）显色剂用量显色剂用量（MAX CM、pH一定）一定）作作作作 A A C CR R 曲线，寻找适宜曲线，寻找适宜曲线，寻找适宜曲线，寻找适宜 C CR R 范围范围范围范围ACR 一般选择线性范围内有一般选择线性范围内有一般选择线性范围内有一般选择线性范围内有最大吸光度、且显色剂用量最少最大吸光度、且显色剂用量最少最大吸光度、且显色剂用量最少最大吸光度、且显色剂用量最少的点。的点。的点。的点。在测定波长一定的条件下，在测定波长一定的条件下，在测定波长一定的条件下，在测定波长一定的条件下，影响显色反应的因素影响显色反应的因素影响显色反应的因素影响显色反应的因素有：有：有：有：显色剂用量、显色剂用量、显色剂用量、显色剂用量、pHpH、温度、反应时间、干扰组分等、温度、反应时间、干扰组分等、温度、反应时间、干扰组分等、温度、反应时间、干扰组分等 7 7酸度的影响酸度的影响酸度的影响酸度的影响副反应副反应副反应副反应M +nR =MRnM +nR =MRnOHOH-HH+存在型体的变化存在型体的变化存在型体的变化存在型体的变化RH RH =R R-+H +H+1 1 2 2生成不同配比的络合物生成不同配比的络合物生成不同配比的络合物生成不同配比的络合物例，磺基水杨酸例，磺基水杨酸例，磺基水杨酸例，磺基水杨酸 Fe Fe 3+3+pH=2 3pH=2 3FeRFeR紫红色紫红色紫红色紫红色pH=4 7pH=4 7FeRFeR2 2橙色橙色橙色橙色pH=8 10pH=8 10FeRFeR3 3黄色黄色黄色黄色2)显色反应酸度显色反应酸度反应的完成程度反应的完成程度反应的完成程度反应的完成程度8 8pH38为适宜为适宜的酸度范围的酸度范围邻二氮菲亚铁邻二氮菲亚铁反应完全程度与反应完全程度与pH的关系的关系 9 9固定固定CM、CR，作作 A pH 曲线，寻找曲线，寻找适适宜宜 pH 范围范围。pH1pH c cx x 的标准溶液调的标准溶液调的标准溶液调的标准溶液调T=0%T=0%l l或用或用或用或用c cs s c 1mg/L1mg/L直接用纳氏试剂测定直接用纳氏试剂测定直接用纳氏试剂测定直接用纳氏试剂测定,NHNH3 3 1mg/L 5mg/L5mg/L时直接用酸碱滴定测定时直接用酸碱滴定测定时直接用酸碱滴定测定时直接用酸碱滴定测定纳氏试剂纳氏试剂纳氏试剂纳氏试剂（碘化汞和（碘化汞和（碘化汞和（碘化汞和碘化钾的强碘化钾的强碘化钾的强碘化钾的强碱溶液）碱溶液）碱溶液）碱溶液）28蒸馏蒸馏-滴定法滴定法 适合于氨氮浓度较高的水样，方法检出下限为适合于氨氮浓度较高的水样，方法检出下限为0.2 mg/L0.2 mg/L。先用蒸馏法将氨蒸出，吸收于硼酸溶液。先用蒸馏法将氨蒸出，吸收于硼酸溶液中，再用酸标准溶液滴定馏出液中的铵中，再用酸标准溶液滴定馏出液中的铵电极法电极法 是利用是利用氨气敏复合电极氨气敏复合电极进行氨氮的定量测试，进行氨氮的定量测试，该法不受水样颜色和浊度的干扰，水样不必进行预该法不受水样颜色和浊度的干扰，水样不必进行预处理，测定范围为处理，测定范围为0.03-1400 mg/L0.03-1400 mg/L。29N(1-萘基萘基)乙二胺比色法乙二胺比色法在酸性溶液中，在酸性溶液中，在酸性溶液中，在酸性溶液中，NONONONO2 2 2 2与对氨基苯磺酰胺与对氨基苯磺酰胺与对氨基苯磺酰胺与对氨基苯磺酰胺生成生成生成生成重氮盐重氮盐重氮盐重氮盐：重氮盐重氮盐重氮盐重氮盐与与与与N-N-N-N-（1-1-1-1-萘基）萘基）萘基）萘基）-乙二胺乙二胺乙二胺乙二胺偶联偶联偶联偶联生成红色染料：生成红色染料：生成红色染料：生成红色染料：（红色染料）（红色染料）（红色染料）（红色染料）（maxmax=540nm=540nm）2）亚硝酸盐氮：）亚硝酸盐氮：N N N N(1-(1-(1-(1-萘基萘基萘基萘基)乙二胺比色法乙二胺比色法乙二胺比色法乙二胺比色法（GB 13580.7-92GB 13580.7-92GB 13580.7-92GB 13580.7-92）、）、）、）、萘胺比色法（萘胺比色法（萘胺比色法（萘胺比色法（GB 13589.5-GB 13589.5-GB 13589.5-GB 13589.5-92929292）和分光光度法（）和分光光度法（）和分光光度法（）和分光光度法（GB 7493-87GB 7493-87GB 7493-87GB 7493-87）、离子色谱法等。）、离子色谱法等。）、离子色谱法等。）、离子色谱法等。30303）硝酸盐氮）硝酸盐氮 硝硝酸酸盐盐氮氮的的测测定定方方法法主主要要有有酚酚二二磺磺酸酸光光度度法法（GB GB 74740-870-87）、镉镉柱柱还还原原法法、紫紫外外分分光光度法光光度法、离子色谱法和电极流动法等。、离子色谱法和电极流动法等。3131酚二磺酸光度法酚二磺酸光度法黄色化合物黄色化合物黄色化合物黄色化合物（maxmax=410nm=410nm）32紫外分光光度法紫外分光光度法水水水水样样样样经经经经预预预预处处处处理理理理后后后后，先先先先在在在在波波波波长长长长220 220 220 220 nmnmnmnm处处处处测测测测一一一一次次次次吸吸吸吸光光光光度度度度，此此此此时时时时，硝硝硝硝酸酸酸酸盐盐盐盐和和和和溶溶溶溶解解解解有有有有机机机机物物物物均均均均有有有有吸吸吸吸收收收收。再再再再在在在在波波波波长长长长275 275 275 275 nmnmnmnm处处处处测测测测一一一一次次次次吸吸吸吸光光光光度度度度，此此此此时时时时有有有有机机机机物物物物有有有有吸吸吸吸收收收收而而而而硝硝硝硝酸酸酸酸盐盐盐盐无无无无吸吸吸吸收收收收。根根根根据据据据两两两两次次次次吸吸吸吸光光光光度度度度值值值值，引引引引入入入入吸吸吸吸光光光光度度度度的经验校正值的经验校正值的经验校正值的经验校正值A A A A校校校校，进行定量测定。经验校正值为：，进行定量测定。经验校正值为：，进行定量测定。经验校正值为：，进行定量测定。经验校正值为：A A A A校校校校A A A A2202202202202A2A2A2A275 275 275 275 式中，式中，式中，式中，A A A A220 220 220 220 220 nm 220 nm 220 nm 220 nm波长处测得的吸光度；波长处测得的吸光度；波长处测得的吸光度；波长处测得的吸光度；A A A A275 275 275 275 275 nm 275 nm 275 nm 275 nm波长处测得的吸光度。波长处测得的吸光度。波长处测得的吸光度。波长处测得的吸光度。3333麝香草酚分光光度法麝香草酚分光光度法测量原理：测量原理：测量原理：测量原理：硝酸盐和麝香草酚在浓硫酸溶液中形成硝酸盐和麝香草酚在浓硫酸溶液中形成硝酸盐和麝香草酚在浓硫酸溶液中形成硝酸盐和麝香草酚在浓硫酸溶液中形成硝基酚化合物硝基酚化合物硝基酚化合物硝基酚化合物，在，在，在，在碱性溶液碱性溶液碱性溶液碱性溶液中发生分子重排，生成中发生分子重排，生成中发生分子重排，生成中发生分子重排，生成黄色化合物黄色化合物黄色化合物黄色化合物，415nm415nm下测定。下测定。下测定。下测定。适用于适用于适用于适用于低浓度水样中硝酸盐氮的测定，最低检测低浓度水样中硝酸盐氮的测定，最低检测低浓度水样中硝酸盐氮的测定，最低检测低浓度水样中硝酸盐氮的测定，最低检测质量浓度为质量浓度为质量浓度为质量浓度为 0.12mg/L 0.12mg/L硝酸盐氮（以硝酸盐氮（以硝酸盐氮（以硝酸盐氮（以N N计）。计）。计）。计）。干扰与消除方法：干扰与消除方法：干扰与消除方法：干扰与消除方法：亚硝酸盐亚硝酸盐亚硝酸盐亚硝酸盐对本规范呈正干扰，对本规范呈正干扰，对本规范呈正干扰，对本规范呈正干扰，可用可用可用可用氨基磺酸铵氨基磺酸铵氨基磺酸铵氨基磺酸铵除去；除去；除去；除去；氯化物氯化物氯化物氯化物对本规范呈负干扰，对本规范呈负干扰，对本规范呈负干扰，对本规范呈负干扰，可用可用可用可用硫酸银硫酸银硫酸银硫酸银消除消除消除消除 34344）凯氏氮）凯氏氮 凯凯凯凯氏氏氏氏氮氮氮氮是是是是指指指指以以以以凯凯凯凯氏氏氏氏（KjeldahlKjeldahlKjeldahlKjeldahl）法法法法测测测测得得得得的的的的含含含含氮氮氮氮量量量量，包包包包括括括括氨氨氨氨氮氮氮氮和和和和在在在在此此此此条条条条件件件件下下下下能能能能被被被被转转转转化化化化为为为为铵铵铵铵盐盐盐盐而而而而测测测测定定定定的的的的有机氮化合物有机氮化合物有机氮化合物有机氮化合物。在在在在测测测测定定定定凯凯凯凯氏氏氏氏氮氮氮氮和和和和氨氨氨氨氮氮氮氮之之之之后后后后，其其其其差差差差值值值值即即即即为为为为有有有有机机机机氮氮氮氮。生生生生活活活活污污污污水水水水和和和和食食食食品品品品、生生生生物物物物制制制制品品品品和和和和制制制制革革革革等等等等工工工工业业业业废废废废水水水水中中中中常常常常含含含含较较较较多多多多的的的的有有有有机机机机氮氮氮氮化化化化合合合合物物物物，并并并并以以以以蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质及及及及其其其其分分分分解解解解产产产产物物物物（多多多多肽和氨基酸）为主。肽和氨基酸）为主。肽和氨基酸）为主。肽和氨基酸）为主。3535凯氏氮的测定凯氏氮的测定 硫酸消解后的水样硫酸消解后的水样硫酸消解后的水样硫酸消解后的水样在碱性条件下可在碱性条件下可在碱性条件下可在碱性条件下可蒸馏出氨蒸馏出氨蒸馏出氨蒸馏出氨，用用用用硼酸溶液吸收硼酸溶液吸收硼酸溶液吸收硼酸溶液吸收。反应式为：。反应式为：。反应式为：。反应式为：可根据水样的具体情况，选用纳氏试剂光度法或可根据水样的具体情况，选用纳氏试剂光度法或滴定法测定其含量。该法所测得的有机氮化合物为蛋滴定法测定其含量。该法所测得的有机氮化合物为蛋白质、氨基酸、核酸、尿素等，不包括叠氮、联氮、白质、氨基酸、核酸、尿素等，不包括叠氮、联氮、偶氮、硝基氮等物质。偶氮、硝基氮等物质。若将水样先行蒸馏除去氨氮，再按凯氏法进行测若将水样先行蒸馏除去氨氮，再按凯氏法进行测定，可直接测得有机氮化合物定，可直接测得有机氮化合物36365 5）总氮）总氮 测试方法有测试方法有测试方法有测试方法有过硫酸钾氧化紫外分过硫酸钾氧化紫外分过硫酸钾氧化紫外分过硫酸钾氧化紫外分光光度法光光度法光光度法光光度法（GBGBGBGB-）和）和）和）和加加加加和法和法和法和法（凯氏氮、硝态氮）、（凯氏氮、硝态氮）、（凯氏氮、硝态氮）、（凯氏氮、硝态氮）、仪器法仪器法仪器法仪器法等。等。等。等。过硫酸钾氧化紫外分光光度法测定原理：过硫酸钾氧化紫外分光光度法测定原理：过硫酸钾氧化紫外分光光度法测定原理：过硫酸钾氧化紫外分光光度法测定原理：在在在在120120120120124124124124的碱性介质条件下，用过硫酸钾做氧化的碱性介质条件下，用过硫酸钾做氧化的碱性介质条件下，用过硫酸钾做氧化的碱性介质条件下，用过硫酸钾做氧化剂，不仅可以将水中的剂，不仅可以将水中的剂，不仅可以将水中的剂，不仅可以将水中的氨氮和亚硝酸盐氮氧化为硝氨氮和亚硝酸盐氮氧化为硝氨氮和亚硝酸盐氮氧化为硝氨氮和亚硝酸盐氮氧化为硝酸盐酸盐酸盐酸盐，同时可以将大部分，同时可以将大部分，同时可以将大部分，同时可以将大部分有机氮化合物氧化为硝酸有机氮化合物氧化为硝酸有机氮化合物氧化为硝酸有机氮化合物氧化为硝酸盐盐盐盐。然后用。然后用。然后用。然后用紫外分光光度法测定紫外分光光度法测定紫外分光光度法测定紫外分光光度法测定。该法主要适用于湖泊、水库、江河水中总氮的测该法主要适用于湖泊、水库、江河水中总氮的测该法主要适用于湖泊、水库、江河水中总氮的测该法主要适用于湖泊、水库、江河水中总氮的测定。其中总氮及各种形式氮的含量均以氮的定。其中总氮及各种形式氮的含量均以氮的定。其中总氮及各种形式氮的含量均以氮的定。其中总氮及各种形式氮的含量均以氮的mg/Lmg/Lmg/Lmg/L计计计计3737P233：2、3、7、8、10 作作 业业3838（1）分光光度法测定水质指标时为什么显色？）分光光度法测定水质指标时为什么显色？（2）最大吸收波长如何确定？）最大吸收波长如何确定？（3）为什么要用参比溶液调零点？）为什么要用参比溶液调零点？（4）如何消除测定中的干扰因素？）如何消除测定中的干扰因素？（5）吸收光谱法属于仪器分析法的范畴，它与容量分）吸收光谱法属于仪器分析法的范畴，它与容量分析法的本质区别是什么？析法的本质区别是什么？（6）采用吸收光谱法测定水质指标的实验过程包括哪）采用吸收光谱法测定水质指标的实验过程包括哪些？些？（7）定量校正的目的是什么？）定量校正的目的是什么？思考题思考题作业：P233：2、3、7、8、10 3939