吸光光度法分析条件的选择--物理,化学经济学实验.ppt

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1、第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l l第四节第四节 吸光光度法分析条件的选择吸光光度法分析条件的选择l一、显色反应及其条件的选择一、显色反应及其条件的选择l（一）显色反应和显色剂（一）显色反应和显色剂l 1.显色反应显色反应l 在在分分光光光光度度分分析析中中，将将试试样样中中被被测测组组分分转转变变成成有有色色化化合合物物的的反反应应叫叫显显色色反反应应。显显色色反反应应可可分分两两大大类类，即即络络合合反反应应和和氧氧化化还还原原反反应应，而而络络合合反反应应是是最最主主要要的的显显色色反反应应。与与被被测

2、测组组分分化化合合成成有有色色物物质质的的试试剂剂称称为为显显色色剂剂。同同一一组组分分常常可可与与若若干干种种显显色色剂剂反反应应，生生成成若若干干有有色色化化合合物物，其其原原理理和和灵灵敏敏度度亦亦有有差差别别。一一种种被被测测组组分分究究竞竞应应该该用用哪哪种种显显色色反反应应，可可根根据据所所需需标标准准加加以以选选择。择。l l选择显色反应的一般标准选择显色反应的一般标准:l(1)选选择择性性要要好好。一一种种显显色色剂剂最最好好只只与与一一种种被被测测组组分分起起显显色色反反应应，这这样样干干扰扰就就少少。或或者者干干扰扰离离子子容容易易被被消消除除、或或者者显显色色剂剂与与被被

3、测测组组分分和和干干扰扰离离子子生生成成的的有色化合物的吸收峰相隔较远。有色化合物的吸收峰相隔较远。l(2)灵灵敏敏度度要要高高。由由于于吸吸光光光光度度法法一一般般是是测测定定微微量量组组分分的的，灵灵敏敏度度高高的的显显色色反反应应有有利利于于微微量量组组分分酌酌测测定定。灵灵敏敏度度的的高高低低可可从从摩摩尔尔吸吸光光系系数数值值的的大大小小来来判判断断，值值大大灵灵敏敏度度高高，否否则则灵灵敏敏度度低低。但但应应注注意意，灵灵敏敏度度高高的的显显色色反反应应，并并不不一一定定选选择择性性就就好好，对对于于高高含量的组分不一定要选用灵敏度高的显色反应。含量的组分不一定要选用灵敏度高的显色

4、反应。l(3)对对比比度度要要大大。即即如如果果显显色色剂剂有有颜颜色色，则则有有色色化化合合物物与与显显色色剂剂的的最最大大吸吸收收波波长长的的差差别别要要大大，一一般般要要求在求在60nm以上。以上。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l(4)有有色色化化合合物物的的组组成成要要恒恒定定,化化学学性性质质要要稳稳定定。有有色色化化合合物物的的组组成成若若不不确确定定，测测定定的的再再现现性性就就较较差差。有有色色化化合合物物若若易易受受空空气气的的氧氧化、日光的照射而分解，就会引入测量误差。化、日光的照射而分解

5、，就会引入测量误差。l(5)显显色色反反应应的的条条件件要要易易于于控控制制。如如果果条条件件要要求求过过于于严严格格，难难以以控控制制，测测定定结结果果的的再再现现性就差。性就差。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l2.显色剂显色剂l(1)无机显色剂无机显色剂l 许许多多无无机机试试剂剂能能与与金金属属离离子子起起显显色色反反应应，如如Cu2+与与氨氨水水形形成成深深蓝蓝色色的的络络离离子子Cu(NH4)42+，SCN-与与Fe3+形形成成红红色色的的络络合合物物Fe(SCN)2+或或Fe(SCN)63-等等。

6、但但是是多多数数无无机机显显色色剂剂的的灵灵敏敏度度和和选选择择性性都都不不高高，其其中中性性能能较较好好，目目前前还还有有实实用用价价值值的的有有硫硫氰氰酸酸盐盐、钼钼酸酸铵铵、氨氨水水和过氧化氢等。和过氧化氢等。l(2)有机显色剂有机显色剂l 许许多多有有机机试试剂剂，在在一一定定条条件件下下，能能与与金金属属离离子子生成有色的金属螯合物生成有色的金属螯合物(具有环状结构的络合物具有环状结构的络合物)。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲 将金属螯合物应用于光度分析中的优点是：将金属螯合物应用于光度分析中的优点

7、是：1大大部部分分金金属属螯螯合合物物都都呈呈现现鲜鲜明明的的颜颜色色，摩摩尔吸光系数大于尔吸光系数大于104，因而测定的灵敏度很高；，因而测定的灵敏度很高；2金金属属螯螯合合物物都都很很稳稳定定，一一般般离离解解常常数数都都很很小，而且能抗辐射；小，而且能抗辐射；3专专用用性性强强，绝绝大大多多数数有有机机整整合合剂剂，在在一一定定条条件件下下，只只与与少少数数或或其其一一种种金金属属离离子子络络合合，而而且且同同一一种种有有机机螯螯合合剂剂与与不不同同的的金金属属离离子子络络合合时时，生生成成具具有特征颜色的螯合物有特征颜色的螯合物 第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光

8、光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲 4虽虽然然大大部部分分金金属属螯螯合合物物难难溶溶于于水水，但但可可被被萃萃取取到到有有机机溶溶剂剂中中，大大大大发发展展了了萃萃取取光度法。光度法。5在在显显色色分分子子中中，金金属属所所占占的的比比率率很很低低，提提高高了了测测定定的的灵灵敏敏度度。因因此此，有有机机显显色色剂剂是是光光度度分分析析中中应应用用最最多多最最广广的的显显色色剂剂，寻寻找找高高选选择择性性、高高灵灵敏敏度度的的有有机机显显色色剂剂，是是光光度分析发展和研究的重要内容。度分析发展和研究的重要内容。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光

9、光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l 在在有有机机化化合合物物分分子子中中，凡凡是是包包含含有有共共轭轭双双键键的的基基团团如如NN、NO、NO2、对对醌醌基基、CO(羰羰基基)、CS(硫硫羰羰基基)等等，一一般般都都具具有有颜颜色色，原原因因是是这这些些基基团团中中的的电电子子被被光光激激发发时时，只只需需要要较较小小的的能能量量，能能吸吸收收波波长长大大于于200nm的的光光，因因此此，称称这这些些基基团团为为生生色色团团；某某些些含含有有未未共共用用电电子子对对的的基基团团如如胺胺基基NH2，RHN，R2N(具具有有一一对对未未共共用用电电子子对对)，羟羟基基-

10、OH(具具有有两两对对末末共共用用电电子子对对)，以以及及卤卤代代基基F，Cl，Br，I等等，它它们们与与生生色色基基团团上上的的不不饱饱和和键键互互相相作作用用，引引起起永永久久性性的的电电荷荷移移动动，从从而而减减小小了了分分子子的的活活化化能能促促使使试试剂剂对对光光的的最最大大吸吸收收“红红移移”(向向长长波波方方向向移移动动)，使使试试剂剂颜颜色色加深，这些基团称为助色团。加深，这些基团称为助色团。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l 含含有有生生色色基基团团的的有有机机化化合合物物常常常常能能与与许许

11、多多全全属属离离子子化化合合生生成成性性质质稳稳定定且且具具有有特特征征颜颜色色的的化化合合物物，且且灵灵敏敏度度和和选选择择性性都都很很高高，这这就就为为用用光光度度法法测定这些离子提供了很好的条件。测定这些离子提供了很好的条件。l 有有机机显显色色剂剂的的种种类类很很多多，下下面面仅仅将将应应用用较较广广泛的几种介绍如下：泛的几种介绍如下：l 1.邻二氮菲邻二氮菲 l 2.双硫腙双硫腙 l 3.二甲酚橙二甲酚橙 l 4.偶氮胂偶氮胂III l 5铬天青铬天青S第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l（二）显色反应

12、条件的选择（二）显色反应条件的选择l 显显色色反反应应能能否否完完全全满满足足光光度度法法的的要要求求，除除了了与与显显色色剂剂的的性性质质有有主主要要关关系系外外，控控制制好好显显色色反反应应的的条条件件也也是是十十分分重重要要的的，如如果果显显色色条条件件不不合合适适，将将会会影影响响分分析析结果的准确度。结果的准确度。l1.显色剂的用量显色剂的用量l 显色就是将被测组分转变成有色化合物，表示：显色就是将被测组分转变成有色化合物，表示：l M +R =MRl (被测组分被测组分)(显色剂显色剂)(有色化合物有色化合物)l 反反应应在在一一定定程程度度上上是是可可逆逆的的。为为了了减减少少反

13、反应应的的可可逆逆性性，根根据据同同离离子子效效应应，加加入入过过量量的的显显色色剂剂是是必必要要的的，但但也也不不能能过过量量太太多多，否否则则会会引引起起副副反反应应，对对测测定定反反而而不利。不利。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l2.溶液的酸度溶液的酸度l 溶溶液液酸酸度度对对显显色色反反应应的的影影响响很很大大，这这是是由由于于溶溶液液的的酸酸度度直直接接影影响响着着金金属属离离子子和和显显色色剂剂的的存存在在形形式式以以及及有有色色络络合合物物的的组组成成和和稳稳定定性性。因因此此，控控制制溶溶液液

14、适适宜宜的的酸度，是保证光度分析获得良好结果的重要条件之一。酸度，是保证光度分析获得良好结果的重要条件之一。l (1)酸度对被测物质存在状态的影响酸度对被测物质存在状态的影响l 大大部部分分高高价价金金属属离离子子都都容容易易水水解解，当当溶溶液液的的酸酸度度降降低低时时，会会产产生生一一系系列列羟羟基基络络离离子子或或多多核核羟羟基基络络离离子子。高高价价金金属属离离子子的的水水解解象象多多元元弱弱酸酸的的电电离离一一样样，是是分分级级进行的。进行的。l 随随着着水水解解的的进进行行，同同时时还还发发生生各各种种类类型型的的聚聚合合反反应应。聚聚合合度度随随着着时时间间增增大大，而而最最终终

15、将将导导致致沉沉淀淀的的生生成成。显显然然，金金属属离离子子的的水水解解，对对于于显显色色反反应应的的进进行行是是不不利利的，故溶液的酸度不能太低。的，故溶液的酸度不能太低。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l (2)酸度对显色剂浓度和颜色的影响酸度对显色剂浓度和颜色的影响 l 光光度度分分析析中中所所用用的的大大部部分分显显色色剂剂都都是是有有机机弱弱酸酸。显显色色反反应应进进行行时时，首首先先是是有有机机弱弱酸酸发发生生离离解解，其其次次才才是是络络阴阴离离子子与与金金属属离离子子络络合。合。l M +HRM

16、R +H+l 从反应式可以看出，溶液的酸度影响着从反应式可以看出，溶液的酸度影响着显色剂的离解显色剂的离解,并影响着显色反应的完全程并影响着显色反应的完全程度。当然，溶液酸度对显色剂离解程度影响度。当然，溶液酸度对显色剂离解程度影响的大小，也与显色剂的离解常数有关，的大小，也与显色剂的离解常数有关，Ka大时，允许的酸度可大；大时，允许的酸度可大；Ka很小时，允许很小时，允许的酸度就要小些。的酸度就要小些。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l 许多显色剂本身就是酸碱指示剂，当溶液酸许多显色剂本身就是酸碱指示剂，当溶

17、液酸度改变时，显色剂本身就有颜色变化。如果显色度改变时，显色剂本身就有颜色变化。如果显色剂在某一酸度时，络合反应和指示剂反应同时发剂在某一酸度时，络合反应和指示剂反应同时发生，两种颜色同时存在，就无法进行光度测定。生，两种颜色同时存在，就无法进行光度测定。例如、二甲酚橙在溶液的例如、二甲酚橙在溶液的pH6.3时呈红色，在时呈红色，在pH6.3时呈柠檬黄色，在时呈柠檬黄色，在pH6.3时，呈中间色，时，呈中间色，故故pH6.3时时,是它的变色点。而二甲酚橙与金属是它的变色点。而二甲酚橙与金属离子的络合物却呈现红色。因此，二甲酚橙只有离子的络合物却呈现红色。因此，二甲酚橙只有在在pH6的酸性溶液中

18、可作为金属离子的显色剂。的酸性溶液中可作为金属离子的显色剂。如果在如果在pH6的酸度下进行光度测定，就会引入的酸度下进行光度测定，就会引入很大误差。很大误差。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l (3)对络合物组成和颜色的影响对络合物组成和颜色的影响l 对对于于某某些些逐逐级级形形成成络络合合物物的的显显色色反反应应、在在不不同同的的酸酸度度时时，生生成成不不同同络络合合比比的的络络合合物。例如铁与水杨酸的络合反应，当物。例如铁与水杨酸的络合反应，当l pH4 Fe3+(C7H4O3)2-+紫色紫色l 4pH9

19、Fe3+(C7H4O3)22-红色红色l pH9 Fe3+(C7H4O3)32-3-黄色黄色l 在在这这种种情情况况下下，必必须须控控制制合合适适的的酸酸度度，才可获得好的分析结果。才可获得好的分析结果。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l 3.时间和温度时间和温度l 显显色色反反应应的的速速度度有有快快有有慢慢。显显色色反反应应速速度度，几几乎乎是是瞬瞬间间即即可可完完成成，显显色色很很快快达达到到稳稳定定状状态态，并并且且能能保保持持较较长长时时间间。大大多多数数显显色色反反应应速速度度较较慢慢，需需要要一一

20、定定时时间间，溶溶液液的的颜颜色色才才能能达达到到稳稳定定程程度度。有有些些有有色色化化合合物物放放置置一一段段时时间间后后，由由于于空空气气的的氧氧化化，试试剂剂的的分分解解或或挥挥发发，光光的的照照射射等等原原因因，使使颜颜色色减减退退。适适宜宜的的显显色色时时间间和和有有色色溶溶液液稳稳定定程程度度，也也必必须须通通过过实实验验来来确确定定。实实验验方方法法是是配配制制一一份份显显色色溶溶液液，从从加加入入显显色色剂剂计计算算时时间间、每每隔隔几几分分钟钟测测定定一一次次吸吸光光度度，绘绘制制A-t曲线，根据曲线来确定适宜的时间。曲线，根据曲线来确定适宜的时间。第第第第3131讲讲讲讲

21、第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l 不不同同的的显显色色反反应应需需要要不不同同的的温温度度，一一般般显显色色反反应应可可在在室室温温下下完完成成。但但是是有有些些显显色色反反应应需需要要加加热热至至一一定定的的温温度度才才能能完完成成；也也有有些些有有色色络络合合物物在在较较高高温温度度下下容容易易分分解解。因因此此，应应根根据据不不同同的的情情况况选选择择适适当当的的温温度度进进行行显显色色。温温度度对对光光的的吸吸收收及及颜颜色色的的深深浅浅也也有有一一定定的的影影响响，故故标标样样和和试试样样的的显显色色温温度度应应保保持持一一

22、样样。合合适适显显色色温温度度也也必必须须通通过过实实验验确确定定,做做A-C曲曲线线即可求出。即可求出。l 4.有机溶剂和表面活性剂有机溶剂和表面活性剂l 溶剂对显色反应的影响表现在下列几方面。溶剂对显色反应的影响表现在下列几方面。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l（1）溶溶剂剂影影响响络络合合物物的的离离解解度度 许许多多有有色色化化合合物物在在水水中中的的离离解解度度大大，而而在在有有机机溶溶剂剂中中的的离离解解度度小小，如如在在Fe(SCN)3溶溶液液中中加加入入可可与与水水混混溶溶的的有有机机试试剂剂

23、(如如丙丙酮酮)，由由于于降降低低了了Fe(SCN)3的的离离解度而使颜色加深提高了测定的灵酸度。解度而使颜色加深提高了测定的灵酸度。l（2）溶溶剂剂改改变变络络合合物物颜颜色色的的原原因因可可能能是是各各种种溶溶剂剂分分子子的的极极性性不不同同、介介电电常常数数不不同同，从从而而影影响响到到络络合合物物的的稳稳定定性性，改改变变了了络络合物分子内部的状态或者形成不同的溶剂化物的结果。合物分子内部的状态或者形成不同的溶剂化物的结果。l（3）溶溶剂剂影影响响显显色色反反应应的的速速度度 例例如如，当当用用氯氯代代磺磺酚酚S测测定定Nb时时，在在水水溶溶液液中中显显色色需需几几小小时时，如如果果加

24、加入入丙丙酮酮后后,仅仅需需30分分钟。钟。l 表表面面活活性性剂剂的的加加入入可可以以提提高高显显色色反反应应的的灵灵敏敏度度，增增加加有有色色化化合合物物的的稳稳定定性性。其其作作用用原原理理一一方方面面是是胶胶束束增增溶溶，另另一一方方面面是是可形成含有表面活性剂的多元络合物。可形成含有表面活性剂的多元络合物。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l 5.共存离子的干扰及消除共存离子的干扰及消除l 共共存存离离子子存存在在时时对对光光度度测测定定的的影影响响有有以以下下几几种种类类型：型：l (1)与与试试剂剂

25、生生成成有有色色络络合合物物。如如用用硅硅钼钼蓝蓝光光度度法法测测定定钢钢中中硅硅时时，磷磷也也能能与与钼钼酸酸铵铵生生成成络络合合物物，同同时时被被还原为钼蓝，使结果偏高。还原为钼蓝，使结果偏高。l (2)干干扰扰离离子子本本身身有有颜颜色色。如如Co2+(红红色色)、Cr3+(绿色绿色)、Cu2+(蓝色蓝色)。l (3)与与试试剂剂结结合合成成无无色色络络合合物物消消耗耗大大量量试试剂剂而而使使被被测测离离子子络络合合不不完完全全。如如用用水水扬扬酸酸测测Fe3+时时，Al3+、Cu2+等有影响。等有影响。l (4)与与被被测测离离子子结结合合成成离离解解度度小小的的另另一一化化合合物物。

26、如如由由于于F-的的存存在在，能能与与Fe3+以以FeF63-形形式式存存在在，Fe(SCN)3本不会生成，因而无法进行测定。本不会生成，因而无法进行测定。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l 消除干扰的方法主要有以下三种：消除干扰的方法主要有以下三种：l （1）控制酸度）控制酸度l 控控制制显显色色溶溶液液的的酸酸度度，是是消消除除干干扰扰的的简简便便而而重重要要的的方方法法。许许多多显显色色剂剂是是有有机机弱弱酸酸，控控制制溶溶液液的的酸酸度度，就就可可以以控控制制显显色色剂剂R的的浓浓度度，这这样样就就可可

27、以以使使某某种种金金属属离离子子显显色色，使使另另外一些金属离子不能生成有色络合物。外一些金属离子不能生成有色络合物。l 当当溶溶液液的的情情况况比比较较复复杂杂，或或各各种种常常数数值值不不知知道道队队则则溶溶液液最最适适合合的的pH值值须须通通过过实实验验方方法来确定。法来确定。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l（2）加入掩蔽剂）加入掩蔽剂l 在在显显色色溶溶液液里里加加一一种种能能与与干干扰扰离离子子反反应应生生成成无无色色络络合合物物的的试试剂剂，也也是是消消除除干干扰扰的的有有效效而而常常用用的的方方

28、法法。例例如如用用硫硫氰氰酸酸盐盐作作显显色色剂剂测测定定Co2+,Fe3+有有干干优优可可加加入入氟氟化化物物，使使Fe3+与与F-结结合合生生成成无无色色而而稳稳定定的的FeF63-，就可以消除干扰。就可以消除干扰。l 在在另另外外的的情情况况下下，也也可可通通过过氧氧化化还还原原反反应应，改变干扰离子的价态以消除于扰。改变干扰离子的价态以消除于扰。l（3）采用萃取光度法）采用萃取光度法 用适当的有机溶剂萃取有用适当的有机溶剂萃取有色组分色组分,如用丁二酮肟测定钯时如用丁二酮肟测定钯时,钯与丁二酮肟所形钯与丁二酮肟所形成的内络盐成的内络盐,可被氯仿从酸性溶液中选择性地萃取。可被氯仿从酸性溶

29、液中选择性地萃取。许多干扰离子则不被萃取。许多干扰离子则不被萃取。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l（4）在在不不同同波波长长下下测测定定两两种种显显色色配配合合物物的的吸吸光光度度,对它们进行同时测定。对它们进行同时测定。l（5）寻找新的显色反应）寻找新的显色反应 l 如将二元配合物改变为三元配合物。如将二元配合物改变为三元配合物。l（6）分离干扰离子分离干扰离子l 在在没没有有适适当当掩掩蔽蔽剂剂时时，干干扰扰离离于于可可用用电电解解法法，淀法或离子交换法等分离除去。淀法或离子交换法等分离除去。l 此此外外

30、，还还可可以以通通过过选选择择适适当当的的测测量量条条件件，消消除除干扰离子的影响。干扰离子的影响。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲二、吸光光度法的测量误差及测量条件的选择二、吸光光度法的测量误差及测量条件的选择l 光光度度分分析析法法的的误误差差来来源源有有两两方方面面，一一方方面面是是各各种种化化学学因因素素所所引引入入的的误误差差，另另一一方方面面是是仪仪器器精精度不够，测量不准所引入的误差。度不够，测量不准所引入的误差。l（一）仪器测量误差（一）仪器测量误差l 任任何何光光度度计计都都有有一一定定的的测

31、测量量误误差差。仪仪器器测测量量误误差差主主要要是是指指光光源源的的发发光光强强度度不不稳稳定定，光光电电效效应应的的非非线线性性，电电位位计计的的非非线线性性、杂杂散散光光的的影影响响、滤滤光光片片或或单单色色器器的的质质量量差差(谱谱带带过过宽宽)，比比色色皿皿的的透透光光率率不不一一致致，透透光光率率与与吸吸光光度度的的标标尺尺不不准准等等因因素素。对对给给定定的的光光度度计计来来说说，透透光光率率或或吸吸光光度度的的读读数数的的准准确确度度是是仪仪器器精精度度的的主主要要指指标标之之一一，也也是是衡衡量量测测定结果准确度的重要因素。定结果准确度的重要因素。第第第第3131讲讲讲讲 第十

32、章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲 光光度度计计主主要要仪仪器器测测量量误误差差是是表表头头透透射射比比的的读读数数误误差差。光光度度计计的的读读数数标标尺尺上上透透射射比比T的的刻刻度度是是均均匀匀的的，故故透透射射比比的的读读数数误误差差T（绝绝对对误误差差）与与T本本身身的的大大小小无无关关，对对于于一一台台给给定定仪仪器器它它基基本本上上是是常常数数，一一般般大大0.002-0.01之间，仅与仪器身身的精度有关。之间，仅

33、与仪器身身的精度有关。l（二）测量条件的选择（二）测量条件的选择l 选选择择适适当当的的测测量量条条件件，是是获获得得准准确确测测定定结结果果的的重重要要途途径径。择择适适合合的的测测量量条条件件，可可从从下下列列几个方面考虑。几个方面考虑。l 1.测量波长的选择测量波长的选择l 由由于于有有色色物物质质对对光光有有选选择择性性吸吸收收，为为了了使使测测定定结结果果有有较较高高的的灵灵镀镀度度和和准准确确度度，必必须须选选择择溶溶液液最最大大吸吸收收波波长长的的入入射射光光。如如果果有有干干扰扰时时，则则选选用用灵灵敏敏度度较较低低但但能能避避兔兔干干扰扰的的入入射射光光，就就能获得满意的测定

34、结果。能获得满意的测定结果。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l 2.吸光度范围的控制吸光度范围的控制l 吸吸光光度度在在0.15-0.80时时，测测量量的的准准确确度度较较高高。为为此可以从下列几方面想办法：此可以从下列几方面想办法：l （1）计计算算而而且且控控制制试试样样的的称称出出量量，含含量量高高时时，少少取取样样，或或稀稀释释试试液液；含含量量低低时时，可可多多取取样样，或或萃萃取富集。取富集。l （2）如如果果溶溶液液已已显显色色，则则可可通通过过改改变变比比色色皿皿的的厚度来调节吸光度大小。厚度来

35、调节吸光度大小。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l 3.参比溶液的选择参比溶液的选择l 参参比比溶溶液液是是用用来来调调节节仪仪器器工工作作零零点点的的，若若参参比比溶溶液液选选得得不不适适当当，则则对对测测量量读读数数准准确确度度的的影影响响较较大大。选择的办法是：选择的办法是：l（1）当当试试液液、试试剂剂、显显色色剂剂均均无无色色时时，可可用用蒸蒸馏馏水作参比液。水作参比液。l（2）试试剂剂和和显显色色剂剂均均无无色色时时，而而样样品品溶溶液液中中其其他他离子有色时，应采用不加显色剂的样品溶液作参比液。离

36、子有色时，应采用不加显色剂的样品溶液作参比液。l（3）试试剂剂和和显显色色剂剂均均有有颜颜色色时时，可可将将一一份份试试液液加加入入适适当当掩掩蔽蔽剂剂，将将被被测测组组分分掩掩蔽蔽起起来来，使使之之不不再再与与显显色色剂剂作作用用，然然后后把把显显色色剂剂、试试剂剂均均按按操操作作手手续续加加入入，以此做参比溶液，这样可以消除一些共存组分的干扰。以此做参比溶液，这样可以消除一些共存组分的干扰。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l 此此外外，对对于于比比色色皿皿的的厚厚度度、透透光光率率、仪仪器器波波长长，读读数

37、数刻刻度度等等应应进进行行校校正正，对对比比色色皿皿放放置置位位置置、光光电电池的灵敏度等也应注意检查。池的灵敏度等也应注意检查。l l第五节第五节 吸光光度法的应用吸光光度法的应用l 吸吸光光光光度度法法除除了了广广泛泛地地用用于于测测定定微微量量成成分分外外，也也能能用用于于常常量量组组分分及及多多组组分分的的测测定定。同同时时，还还可可以以用用于于研研究究化化学学平平衡衡、络络合合物物组组成成的的测测定定等等。下下面面简简要地介绍有关这些方面的应用。要地介绍有关这些方面的应用。l一、定量分析一、定量分析l（一）单组分的测定（一）单组分的测定第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十

38、章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l1.一般方法一般方法l A-c标准曲线法标准曲线法l2.示差法示差法l 当当被被测测组组分分含含量量高高时时，常常常常偏偏离离朗朗伯伯-比比耳耳定定律律。即即使使不不偏偏离离，由由于于吸吸光光度度太太大大，也也超超出出了了准准确确读读数数的的范范围围，就就是是把把分分析析误误差差控控制制在在5%以以下下，对对高高含含量量成成分分也也是是不不符符合合要要求求的的。如如果果采采用用示示差差法法，就就能能克克服服这这一缺点，也能使测定误差降到一缺点，也能使测定误差降到0.5以下。以下。l 示示差差法法与与普普通通光光度度法法的的主

39、主要要区区别别在在于于它它采采用用的的参参比比溶溶液液不不同同，它它不不是是以以c=0的的试试剂剂空空白白作作参参比比，而而是是以以一一个个浓浓度度比比试试液液cx稍稍小小的的标标准准溶溶液液cs作作参参比比，然然后后再测定试液的吸光度。再测定试液的吸光度。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l As=-lgTs=bcs Ax=-lgTx=bcxl 实际测得吸光度实际测得吸光度Af为为l Af=Ax-As=b(cx-cs)=bc l cx=cs+cl 示示差差法法相相对对普普通通光光度度法法提提高高测测量量准准确确

40、度度的原因是扩展了读数标尺。的原因是扩展了读数标尺。l 从从仪仪器器构构造造上上讲讲，示示差差光光度度法法需需要要一一个个发发射射强强度度较较大大的的光光源源，才才能能将将高高浓浓度度参参比比溶溶液液的的吸吸光光度度调调至至零零，因因此此必必须须采采用用专专门门设设计计的示差分光光度计。的示差分光光度计。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲 (二二)多组分的同时测定多组分的同时测定l 同同时时测测定定

41、一一种种试试样样中中的的多多种种组组分分的的基基础础是是吸吸光光度度具具有有加加合合性性，即即总总吸吸光光度度为为各各个个组组分分吸吸光光度度的总和。的总和。二、络合物组成和酸碱离解常数的测定二、络合物组成和酸碱离解常数的测定l（一）络合物组成的测定（一）络合物组成的测定l 1.摩尔比法摩尔比法l 应应用用分分光光光光度度法法可可以以测测定定络络合合物物的的组组成成(络络合合比比)和和稳稳定定常常数数。这这里里简简要要介介绍绍一一下下用用摩摩尔尔比比法法测测定定络络合物的络合比。合物的络合比。l 设络合反应为设络合反应为 M +nRMRnl 通通常常是是固固定定金金属属离离子子M的的浓浓度度，

42、逐逐渐渐增增加加络络合合剂剂的的浓浓度度。配配位位体体为为R，显显然然，R应应是是无无色色的的或或在在选选定定的的波波长长范范围围内内无无显显著著吸吸收收。然然后后稀稀释释至至同同一一体体积积，得得到到RM为为1，2，3的的一一系系列列溶溶液液，配配制制相相应应的的试试剂剂空空白白，在在一一定定波波长长下下，测测定定其其吸吸光光度度，绘绘制曲线，用作图法求得络合比。制曲线，用作图法求得络合比。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲l 曲曲线线前前部部分分表表示示，络络合合剂剂R浓浓度度不不断断增增加加，生生成成的的络

43、络合合物物不不断断增增多多，吸吸光光度度逐逐渐渐增增大大。当当金金属属离离子子M全全部部形形成成络络合合物物后后，络络合合剂剂R的的浓浓度度再再增增加加，吸吸光光度度达达到到最最大大值值而而不不再再变变化化。曲曲线线峰峰部部分分转转折折不不明明锐锐、是是由由于于络络合合物物有有微微小小离离解解造造成成的的。曲曲线线峰峰两两线线，交交于于D点点，由由D点点向向横横轴轴作作垂垂线线，交交于于横横轴轴的的一一点点，这这点点的的比比值值就就是是络络合合物的配合化。物的配合化。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲2.等摩尔连

44、续变化法等摩尔连续变化法l 此此法法是是保保持持溶溶液液中中cM+cR为为常常数数，连连续续改改变变cR/cM配配制制出出一一系系列列溶溶液液。分分别别测测量量系系列列溶溶液液的的吸吸光光度度A，以以A对对cM/(cM+cM)作作图图，曲曲线线折折点点对对应应的的cR/cM值就等于络合比值就等于络合比n。l 等等摩摩尔尔连连续续变变化化法法实实用用于于络络合合比比低低、稳稳定定性性较较高的络合物组成的测定。高的络合物组成的测定。l 此此外外还还可可以以测测定定络络合物的不稳定常数。合物的不稳定常数。第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第

45、第第第2 2讲讲讲讲l（二）酸碱离解常数的测定（二）酸碱离解常数的测定l 酸酸和和碱碱的的离离解解常常数数可可用用分分光光光光度度法法测测定定，离离解解常数依赖于溶液的常数依赖于溶液的pH值。值。l 设有一元弱酸设有一元弱酸HB，按下式离解：按下式离解：l HB=H+B-l Ka=B-H+/HB配配制制三三种种分分析析浓浓度度c=HB+B-相相等等而而pH不不同同的的溶溶液液。第第一一种种溶溶液液的的pH在在pKa附附近近，此此时时溶溶液液中中HB与与B-共共存存，用用1cm的的吸吸收收池池在在某某一一定定的的波波长长下下，测测量量其其吸吸光光度：度：第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十

46、章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲第第二二种种溶溶液液是是pH比比pKa低低两两个个以以上上单单位位的的酸酸性性溶溶液液，此此时时弱弱酸酸几几乎乎全全部部以以HB型型体体存存在在，在在上上述述波波长长下下测测得得吸吸光光度度第第三三种种溶溶液液是是pH比比pKa高高两两个个以以上上单单位位的的碱碱性性溶溶液液，此此时时弱弱酸酸几几乎乎全全部部以以B-型型体体存存在在，在在上上述述波波长长下下测测得得吸吸光光度度第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲将上各式整理得：将上各式整理得：上上式式即即为为用用分分度度法法测测定定一一元元弱弱酸酸解解离离常常数数的的基基本本公式。公式。三、双波长分光光度法（略）三、双波长分光光度法（略）第第第第3131讲讲讲讲 第十章第十章第十章第十章 吸光光度法吸光光度法吸光光度法吸光光度法 第第第第2 2讲讲讲讲