分析化學(xué)吸光光度法

1、1 第十一章第十一章 吸光光度法吸光光度法( (Absorption photometry) ) 本章內(nèi)容本章內(nèi)容第一節(jié)第一節(jié) 吸光光度法基本原理吸光光度法基本原理第二節(jié)第二節(jié) 吸光光度法的儀器吸光光度法的儀器第三節(jié)第三節(jié) 顯色反應(yīng)及其影響因素顯色反應(yīng)及其影響因素第四節(jié)第四節(jié) 吸光度的測量及誤差控制吸光度的測量及誤差控制第五節(jié)第五節(jié) 吸光光度分析方法吸光光度分析方法第六節(jié)第六節(jié) 吸光光度法的應(yīng)用吸光光度法的應(yīng)用 基于物質(zhì)分子對光的選擇吸收而建立起來的基于物質(zhì)分子對光的選擇吸收而建立起來的分析方法分析方法2KMnO4白光白光吸收綠光。濃度越大吸收綠光。濃度越大, ,顏色越深顏色越深, ,吸收越吸

2、收越大；濃度越小大；濃度越小, ,顏色越淺顏色越淺, ,吸收越小。吸收越小。吸光光度法吸光光度法(分光光度法分光光度法)比色法比色法目視比色法目視比色法光電比色法：光電比色計光電比色法：光電比色計分光光度法分光光度法可見分光光度法（本章內(nèi)容）可見分光光度法（本章內(nèi)容）紫外分光光度法紫外分光光度法紅外吸收光譜法紅外吸收光譜法現(xiàn)代分析化學(xué)的現(xiàn)代分析化學(xué)的“常規(guī)武器常規(guī)武器”3 特點特點 （與化學(xué)分析比較）：（與化學(xué)分析比較）：a.靈敏靈敏（可測（可測1%-10-3%微量組分，甚至微量組分，甚至10-4%-10-5% 微量組分微量組分)b.準(zhǔn)確準(zhǔn)確（Er=2%-5%）c.操作簡便操作簡便，快速快速（

3、測微量）（測微量）d.應(yīng)用廣應(yīng)用廣（無機(jī)、有機(jī)均可測）（無機(jī)、有機(jī)均可測）各類分析方法比較各類分析方法比較分析方法分析方法類別類別含量含量相對誤差相對誤差滴定分析法滴定分析法化學(xué)分析法化學(xué)分析法1%0.1%-0.2%重量分析法重量分析法吸光光度法吸光光度法儀器分析法儀器分析法1%2%-5%4光的波粒二象性光的波粒二象性波動性波動性粒子性粒子性 E光的折射光的折射光的衍射光的衍射光的偏振光的偏振光的干涉光的干涉光電效應(yīng)光電效應(yīng)hchEE：光子的能量（光子的能量（J, 焦耳）焦耳） ：光子的頻率（光子的頻率（Hz, 赫茲）赫茲）：光子的波長（光子的波長（nm）c：光速（光速（2.99791010c

4、m.s-1）一、物質(zhì)對光的選擇性吸收一、物質(zhì)對光的選擇性吸收 第一節(jié)第一節(jié) 吸光光度法基本原理吸光光度法基本原理（普朗克方程）（普朗克方程）（一）單色光和復(fù)合光（一）單色光和復(fù)合光5hchE，E ； ，E 射射線線x射射線線紫紫外外光光紅紅外外光光微微波波無無線線電電波波10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm可可 見見 光光可見光可見光：400-750nm近紫外：近紫外：200-400nm近紅外：近紅外：7502500nm電磁波譜電磁波譜: :按照波長的長短順序排列而成。按照波長的長短順序排列而成。6可見光可見光 400-75

5、0nm色散色散紅紅橙橙黃黃綠綠青青青藍(lán)青藍(lán)藍(lán)藍(lán)紫紫650-750 nm600-650 nm580-600 nm500-580 nm490-500 nm480-490 nm450-480 nm400-450400-450 nmnm 單色光單色光:單一波長單一波長的光。通常意義的單色光是指的光。通常意義的單色光是指波波長長處于處于很窄很窄的某一范圍的的某一范圍的光光。復(fù)合光復(fù)合光: :由由不同波長不同波長的光組合而成的光。的光組合而成的光。混合混合7 光的互補(bǔ)光的互補(bǔ): :若若兩種兩種不同顏色的不同顏色的單色光單色光按一定按一定的強(qiáng)度比例的強(qiáng)度比例混合混合得到白光，那么就稱這兩種單得到白光，那么就

6、稱這兩種單色光為色光為互補(bǔ)色光互補(bǔ)色光，這種現(xiàn)象稱為，這種現(xiàn)象稱為光的互補(bǔ)光的互補(bǔ)。藍(lán)藍(lán)黃黃紫紅紫紅綠綠紫紫黃綠黃綠綠藍(lán)綠藍(lán)橙橙紅紅藍(lán)綠藍(lán)綠8完全吸收完全吸收完全透過完全透過吸收黃色光吸收黃色光光譜示意光譜示意表觀現(xiàn)象示意表觀現(xiàn)象示意復(fù)合光復(fù)合光（二）物質(zhì)對光的選擇性吸收（二）物質(zhì)對光的選擇性吸收Why ? ? ? 光作用于物質(zhì)時，物質(zhì)光作用于物質(zhì)時，物質(zhì)吸收了吸收了可見光，而顯示出特征可見光，而顯示出特征的顏色。的顏色。物質(zhì)呈現(xiàn)的物質(zhì)呈現(xiàn)的顏色顏色與與光光有著有著密切的關(guān)系密切的關(guān)系，物質(zhì)呈，物質(zhì)呈現(xiàn)何種顏色，與光的組成和物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)?，F(xiàn)何種顏色，與光的組成和物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。1 1

7、、顏色與光的關(guān)系、顏色與光的關(guān)系9 物質(zhì)選擇性地物質(zhì)選擇性地吸收吸收白光中白光中某種顏色某種顏色的的光光，物質(zhì)物質(zhì)就會就會呈現(xiàn)呈現(xiàn)其其互補(bǔ)色光互補(bǔ)色光的的顏色顏色。 物質(zhì)的電子結(jié)構(gòu)不同，所能吸收光的波長也物質(zhì)的電子結(jié)構(gòu)不同，所能吸收光的波長也不同，這就構(gòu)成了物質(zhì)對光的選擇吸收基礎(chǔ)。不同，這就構(gòu)成了物質(zhì)對光的選擇吸收基礎(chǔ)。 溶液顏色的溶液顏色的深淺深淺，取決于取決于溶液中吸光物質(zhì)溶液中吸光物質(zhì)濃濃度度的的高低高低。 紅紅藍(lán)綠藍(lán)綠紫紅紫紅綠綠紫紫黃綠藍(lán)黃黃綠藍(lán)綠藍(lán)橙橙10物質(zhì)的顏色物質(zhì)的顏色吸收光吸收光 顏色顏色波長范圍波長范圍( ,nm)黃綠黃橙紅紫紅紫藍(lán)綠藍(lán)藍(lán)綠紫藍(lán)綠藍(lán)藍(lán)綠綠黃綠黃橙紅400-

8、450450-480480-490490-500500-560560-580580-600600-650650-750互補(bǔ)色互補(bǔ)色11（三）吸收曲線（吸收光譜）（三）吸收曲線（吸收光譜）吸光度吸光度（A）與與波長波長（）的的關(guān)系曲線關(guān)系曲線 12定性分析基礎(chǔ)定性分析基礎(chǔ) 不同的物質(zhì)具有不同不同的物質(zhì)具有不同的分子結(jié)構(gòu)，因而具有不的分子結(jié)構(gòu)，因而具有不同的吸收曲線，可以根據(jù)同的吸收曲線，可以根據(jù)吸收曲線的形狀和最大吸吸收曲線的形狀和最大吸收波長的位置，對物質(zhì)進(jìn)收波長的位置，對物質(zhì)進(jìn)行定性分析。行定性分析。定量分析基礎(chǔ)定量分析基礎(chǔ) 在同一波長下，物質(zhì)的濃度越在同一波長下，物質(zhì)的濃度越大，物質(zhì)對光吸

9、收程度越大。大，物質(zhì)對光吸收程度越大。 圖圖11-2 KMnO4溶液的吸溶液的吸收曲線收曲線(cKMnO4:abc104Lmol-1cm-1的方法是較靈敏的。的方法是較靈敏的。 與與a的關(guān)系為：的關(guān)系為： =aM 桑德爾靈敏度桑德爾靈敏度S：當(dāng)光度儀器的檢測極限為：當(dāng)光度儀器的檢測極限為A0.001時，時，單位截面積光程內(nèi)單位截面積光程內(nèi)所能所能檢出檢出的吸光物質(zhì)的的吸光物質(zhì)的最最低質(zhì)量低質(zhì)量。ug/cm2MS 19垂直照射；入射光為平行單色光且. 1朗伯朗伯比爾定律的使用條件：比爾定律的使用條件：生。無熒光和光化學(xué)現(xiàn)象發(fā). 4均勻非散射體系；.2）；（稀溶液，用吸光質(zhì)點之間無相互作LmolC

10、/01. 0. 320例：用雙硫腙比色法測定鎘，已知含 Cd2+濃度為 140g/L，比色皿厚度為 2cm，在 = 520 nm 處測得透光率為 60.3%，求吸光度、金屬離子的吸收系數(shù)、摩爾吸收系數(shù)、金屬離子的桑德爾靈敏度。( MCd = 112.4 ) 解：解：220.0603.0lglg1lgTTA11261086. 7101402220. 0;cmgLbCAaabCALmolCMbCAbCACdCd/1025.141.1121014041.112;662)/(1019.31052.341.112234cmgMS)(1052.31025.12220.01156cmmolL21吸光度吸光度

11、A A具有具有加和性加和性。注意：注意：A=A1+A2+.+An 在某一波長，溶液中含有對該波長的光產(chǎn)生吸收的在某一波長，溶液中含有對該波長的光產(chǎn)生吸收的多種物質(zhì)，那么溶液的多種物質(zhì)，那么溶液的總吸光度總吸光度等于溶液中等于溶液中各個吸光物各個吸光物質(zhì)質(zhì)的的吸光度之和吸光度之和。A1 = 1bc1A2 = 2bc2 An= nbcnA= 1bc1+ 2bc2+ nbcn 22三、引起偏離朗伯比耳定律的因素三、引起偏離朗伯比耳定律的因素負(fù)偏離負(fù)偏離正偏離正偏離23（一）物理因素（一）物理因素原因：原因：1.1.非單色光；非單色光； 2. 2.非平行入射光；非平行入射光； 3. 3.介質(zhì)不均勻介質(zhì)

12、不均勻1.1.非單色光（儀器本身所致）非單色光（儀器本身所致） 儀器使用的是儀器使用的是連續(xù)光源連續(xù)光源，用單色器分光，由于單色，用單色器分光，由于單色器色散能力的限制和出口狹縫要保持一定的寬度，所以器色散能力的限制和出口狹縫要保持一定的寬度，所以我們我們不可能不可能得到得到純的單色光純的單色光。24非單色光引起的偏移非單色光引起的偏移 復(fù)合光由復(fù)合光由 1和和 2組成，對于濃度不同的溶液組成，對于濃度不同的溶液a和和b，引起引起的的吸光度吸光度的的偏差不一樣偏差不一樣，濃度大濃度大，復(fù)合光，復(fù)合光引起的引起的誤差大誤差大，故在，故在高濃度高濃度時線性關(guān)系時線性關(guān)系向下彎曲向下彎曲。 A 1=

13、A 1-A 2 A 2=A 3-A 4A 1 A 2 直線偏向直線偏向 c 軸軸所以所以，比爾定律比爾定律應(yīng)在一定的濃度范應(yīng)在一定的濃度范圍內(nèi)使用圍內(nèi)使用25A克服方法：克服方法：3. 3. 介質(zhì)不均勻介質(zhì)不均勻散射、假吸收。散射、假吸收。克服方法：避免溶液產(chǎn)生膠體或渾濁克服方法：避免溶液產(chǎn)生膠體或渾濁2.2.非平行入射光非平行入射光 導(dǎo)致光束的導(dǎo)致光束的平均光程平均光程bb大大于于吸收池厚度吸收池厚度b b，實際測得的吸實際測得的吸光度大于理論值，產(chǎn)生正偏離。光度大于理論值，產(chǎn)生正偏離。 入射光會因散射入射光會因散射 而損失，導(dǎo)致而損失，導(dǎo)致T減小，實測的減小，實測的A A偏高偏高b.b.入

14、射波長入射波長 選擇在峰值位置（在波選擇在峰值位置（在波峰有一個峰有一個A A值相差較小的區(qū)域）值相差較小的區(qū)域）a.a.盡量選用較好的單色器盡量選用較好的單色器26例，聚合引起的對吸光定律的偏離例，聚合引起的對吸光定律的偏離單體：單體：SNH+(CH3)2NN(CH3)22SNH+(CH3)2NN(CH3)2 2 max = 660 nm二聚體：二聚體： max = 610 nmA 660 nm610 nmAC max = 660 nm（二）（二） 化學(xué)因素化學(xué)因素 1. 1.溶液溶液濃度過高濃度過高；2.2.化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)有色物有色物離離解解、締合締合. . 27例如例如 Cr2O72-

15、 + H2O = 2HCrO4- = 2H+2CrO42- 橙色橙色 黃色黃色 1max=350nm max=375nm 2max=450nm 等吸收點：等吸收點：335 和和445的曲線相交處兩吸收物質(zhì)的吸的曲線相交處兩吸收物質(zhì)的吸光度相等光度相等 28第二節(jié)第二節(jié) 吸光光度法的儀器吸光光度法的儀器一、目視法一、目視法c4c3c2c1c1c2c3c42.2.特點：簡單、可測微量，復(fù)合光，誤差大。特點：簡單、可測微量，復(fù)合光，誤差大。觀察方向觀察方向觀察方向觀察方向1.1.方法：方法：29二、二、 光電比色法光電比色法 通過通過濾光片濾光片得一得一窄范圍的光窄范圍的光( (幾十幾十nm)nm)

16、光電比色計結(jié)構(gòu)示意圖光電比色計結(jié)構(gòu)示意圖1.1.方法：方法：（濾光片獲取單色光）（濾光片獲取單色光）AC2.2.特點：準(zhǔn)確度較高（消除人眼的主觀因素）特點：準(zhǔn)確度較高（消除人眼的主觀因素） 選擇性較好（濾光片、參比液可消除干擾）選擇性較好（濾光片、參比液可消除干擾）30三、分光光度法三、分光光度法1.1.方法：同上。方法：同上。不同點：不同點：光柵或棱鏡獲取單色光光柵或棱鏡獲取單色光四、基本構(gòu)造四、基本構(gòu)造 由由光源光源、單色器單色器（分光系統(tǒng)分光系統(tǒng)）、）、吸收池吸收池（比色皿比色皿）、）、檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng)、信號顯示系統(tǒng)信號顯示系統(tǒng)五大部五大部分組成。分組成。 單色光純度高單色光純度高測定多

17、組分（利用測定多組分（利用A的加和性）的加和性）應(yīng)用范圍廣（無色、有色）應(yīng)用范圍廣（無色、有色）2.2.特點：特點：31 分光光度計的組成分光光度計的組成光源光源單色器單色器吸收池吸收池檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng)顯示系統(tǒng)顯示系統(tǒng)32紫外紫外- -可見分光光度計組件可見分光光度計組件光源光源單色器單色器吸收池吸收池檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng)信號顯示系統(tǒng)信號顯示系統(tǒng)氫燈，氘燈，氫燈，氘燈，185 375 nm； 鎢燈，鎢燈，360 2500 nm.基本要求：光源強(qiáng)，能量分布均勻，穩(wěn)定基本要求：光源強(qiáng)，能量分布均勻，穩(wěn)定作用：將作用：將復(fù)合光色散復(fù)合光色散成成單色光單色光棱鏡棱鏡光柵光柵玻璃，玻璃， 360 3200

18、nm, 石英，石英，200 4000 nm平面透射光柵，平面透射光柵， 反射光柵反射光柵玻璃，光學(xué)玻璃，石英。玻璃，光學(xué)玻璃，石英。玻璃比色皿玻璃比色皿可見光區(qū)可見光區(qū)石英石英比色皿比色皿可見光區(qū)、紫外光區(qū)可見光區(qū)、紫外光區(qū)作用：接收透射光，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并放大作用：接收透射光，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并放大 光電管，光電倍增管，光電二極管，光導(dǎo)攝像管光電管，光電倍增管，光電二極管，光導(dǎo)攝像管（多道分析器）（多道分析器）表頭、記錄儀、屏幕、數(shù)字顯示表頭、記錄儀、屏幕、數(shù)字顯示33常用光源常用光源光源光源波長范圍波長范圍(nm)適用于適用于氫燈氫燈185375紫外紫外氘燈氘燈185400紫

19、外紫外鎢燈鎢燈3602500可見，近紅外可見，近紅外鹵鎢燈鹵鎢燈2502000紫外，可見，近紅外紫外，可見，近紅外氙燈氙燈1801000紫外、可見（熒光）紫外、可見（熒光）能斯特?zé)裟芩固責(zé)?0003500紅外紅外空心陰極燈空心陰極燈特有特有原子光譜原子光譜激光光源激光光源特有特有各種譜學(xué)手段各種譜學(xué)手段34第三節(jié)第三節(jié) 顯色反應(yīng)及其影響因素顯色反應(yīng)及其影響因素一、顯色反應(yīng)的類型及要求一、顯色反應(yīng)的類型及要求廣義，廣義，有吸收有吸收 對對顯色反應(yīng)顯色反應(yīng)或或顯色劑顯色劑的的要求要求：定義定義顯色反應(yīng)：將被測組分轉(zhuǎn)變?yōu)轱@色反應(yīng)：將被測組分轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝猩镔|(zhì)有色物質(zhì)”的反的反應(yīng)應(yīng) 選擇性好（最好是特效

20、反應(yīng)）選擇性好（最好是特效反應(yīng)） 對比度要大，對比度要大，(max)最大吸收最大吸收波長相差波長相差60nm以上以上 顯色反應(yīng)的條件要易于控制顯色反應(yīng)的條件要易于控制 靈敏度高（靈敏度高（ max 104Lmol-1cm-1） MR穩(wěn)定，組成恒定穩(wěn)定，組成恒定 M無色無色 + R = MR有色有色(主要是主要是絡(luò)合反應(yīng)絡(luò)合反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)）35 max對比度對比度( max)：絡(luò)合物最大吸收波長絡(luò)合物最大吸收波長( MRmax)與試劑與試劑 最大吸收波最大吸收波( Rmax)之差之差 36NNN NSO3HHO3SOHH O As32AsOOOHMO絡(luò)合反應(yīng)絡(luò)合反應(yīng)氧化還原反應(yīng)氧

21、化還原反應(yīng) 顯色反應(yīng)類型顯色反應(yīng)類型NNFe2+3NHHOOCCOOH+ VO3-+ H+NNCOOHCOOHHOOCHOOC+ VO2+ H O237 在分析化學(xué)中應(yīng)用較多的是有機(jī)顯色劑在分析化學(xué)中應(yīng)用較多的是有機(jī)顯色劑。二、無機(jī)離子的常用顯色劑二、無機(jī)離子的常用顯色劑無機(jī)顯色劑無機(jī)顯色劑: : 過氧化氫，硫氰酸鹽，氨水和鉬酸銨等。過氧化氫，硫氰酸鹽，氨水和鉬酸銨等。 無機(jī)顯色劑在光度無機(jī)顯色劑在光度分析分析中應(yīng)用不多中應(yīng)用不多，這主要是因，這主要是因為生成的絡(luò)合物穩(wěn)定為生成的絡(luò)合物穩(wěn)定性性差，靈敏度和選擇性都不高。差，靈敏度和選擇性都不高。 有機(jī)顯色劑有機(jī)顯色劑與金屬離子能形成穩(wěn)定的、具有

22、特征與金屬離子能形成穩(wěn)定的、具有特征顏色的螯合物，其靈敏度和選擇性都較高。顏色的螯合物，其靈敏度和選擇性都較高。有機(jī)顯色劑：有機(jī)顯色劑：定義定義顯色劑：能與被測組分反應(yīng)生成有色物質(zhì)的試劑顯色劑：能與被測組分反應(yīng)生成有色物質(zhì)的試劑38三、影響顯色反應(yīng)的因素三、影響顯色反應(yīng)的因素11112345661.溶液的酸度：溶液的酸度：H+一切反應(yīng)的基礎(chǔ)一切反應(yīng)的基礎(chǔ) a.影響影響M的存在狀態(tài)，的存在狀態(tài)， H+ ，M會水解；會水解； b.影響影響R及顏色，及顏色，H+ ，影響，影響R（大多有機(jī)弱酸）大多有機(jī)弱酸） 影響顏色（大多酸堿指示劑）影響顏色（大多酸堿指示劑） c.影響影響MRn組成組成39顯色反應(yīng)

23、顯色反應(yīng)酸度酸度由由實驗測得：實驗測得： 例如：鐵（例如：鐵（）與水楊酸的顯色反應(yīng)：）與水楊酸的顯色反應(yīng)： pH9 9時，生成時，生成1?3黃色黃色絡(luò)合物絡(luò)合物Fe(ssal)33-。pH 曲線中曲線中平坦部分平坦部分所對所對應(yīng)的應(yīng)的pH范圍范圍即為顯色即為顯色反應(yīng)反應(yīng)適宜適宜的的酸度范圍酸度范圍。 402.2.顯色劑的用量（顯色劑的用量（CR） 為使為使顯色反應(yīng)完全顯色反應(yīng)完全，一般，一般R過量過量（同離子效應(yīng)同離子效應(yīng)），但），但R也不能大過頭，否則，物極必反（也不能大過頭，否則，物極必反（鹽效應(yīng)鹽效應(yīng)）。a. R本身有色，空白本身有色，空白 b. 改變絡(luò)合比，無法定量。例：改變絡(luò)合比，無

24、法定量。例：Mo()與與SCN-:淺紅橙紅淺紅, 6SCN, 5SCN2, 3)SCN(Mo)SCN(Mo)SCN(MoCR由實驗確定由實驗確定413. 時間時間tAt t 由實驗確定。顯色后，至少應(yīng)保持到測定由實驗確定。顯色后，至少應(yīng)保持到測定工作做完。工作做完。424.溫度溫度T 大多顯色反應(yīng)在大多顯色反應(yīng)在室溫室溫下進(jìn)行，但也有需要下進(jìn)行，但也有需要加熱加熱才才能完成的。能完成的。 V=f(T) T , V 。但但T 太太 ，有色物分解。，有色物分解。合適的合適的T 由實驗確定。由實驗確定。5 5. .溶劑和表面活性劑溶劑和表面活性劑溶劑影響有色絡(luò)合物的離解度溶劑影響有色絡(luò)合物的離解度溶

25、劑影響有色絡(luò)合物的顯色速度溶劑影響有色絡(luò)合物的顯色速度溶劑影響有色絡(luò)合物的顏色溶劑影響有色絡(luò)合物的顏色表面活性劑表面活性劑a. 膠束增溶膠束增溶b. 形成三元絡(luò)合物形成三元絡(luò)合物436. 6. 干擾及消除干擾及消除a.干擾干擾干擾物干擾物本身有色本身有色或或與顯色劑顯色與顯色劑顯色，+ +干擾干擾干擾物干擾物與與M、N反應(yīng)反應(yīng)，使，使顯色不完全顯色不完全，- -干擾干擾b. b. 消除消除控制酸度控制酸度，使，使M顯色，干擾不顯色顯色，干擾不顯色氧化還原，改變干擾離子價態(tài)氧化還原，改變干擾離子價態(tài)掩蔽掩蔽校正系數(shù)校正系數(shù)參比液：可消除顯色劑和某些離子的干擾參比液：可消除顯色劑和某些離子的干擾選

26、擇選擇 測測，可避開干擾的吸收，可避開干擾的吸收增加顯色劑用量增加顯色劑用量分離分離44第四節(jié)第四節(jié) 光度法的測量及誤差控制光度法的測量及誤差控制一一. .測量波長測量波長 的選擇的選擇(1)“最大吸收最大吸收”原則原則無干擾，無干擾， 選擇選擇 maxmax為測量波長為測量波長(2)“)“吸收較大，干擾吸收較大，干擾最小最小”原則原則有干擾，有干擾，選擇不受干擾的選擇不受干擾的次強(qiáng)次強(qiáng)吸收波長吸收波長為為測量波長測量波長A A 1 1）非單色非單色光影響小光影響小2 2）靈敏度高靈敏度高45I0It參參比比I0 IrIaI0 Ir二二. .參比溶液的選擇參比溶液的選擇顯色反應(yīng)：顯色反應(yīng)：M

27、+ R = MR有色有色A(樣樣) = A(待測吸光物質(zhì)待測吸光物質(zhì)) + A(干擾池干擾池)A(參比參比) = A (干擾干擾+池池) 光度分析時，入射光光度分析時，入射光先先射入射入?yún)⒈热芤簠⒈热芤?，然后然后再入再入射射樣品溶液樣品溶液。參比溶液的作用：參比溶液的作用?1）調(diào)節(jié)儀器的工作零點；）調(diào)節(jié)儀器的工作零點； 2）消除吸收池、溶劑和）消除吸收池、溶劑和試劑對光的吸收、反射或散射；試劑對光的吸收、反射或散射； 3）扣除干擾。）扣除干擾。46參比溶液的選擇參比溶液的選擇原則：原則：扣除非待測組分的吸收扣除非待測組分的吸收A （樣）樣） = A （待測吸光物質(zhì)）待測吸光物質(zhì)） + A （

28、干擾池）干擾池）A （參比）參比） = A （干擾干擾+池）池） M無色無色 + R = MR有色有色試樣試樣 不只是不只是M試劑試劑 不只是不只是R示意圖示意圖參比液參比液無色無色無色無色 MR 溶劑溶劑空白空白有色有色無色無色M MR試樣試樣空白空白無色無色有色有色MR R試劑試劑空白空白有色有色有色有色 M MR R顯色顯色空白空白4748三三. .吸光度測量的誤差吸光度測量的誤差 光度分析法的光度分析法的誤差誤差除了來源于除了來源于朗伯比耳定律的朗伯比耳定律的偏離偏離以外，以外，儀器測量不準(zhǔn)確儀器測量不準(zhǔn)確也是導(dǎo)致誤差的原因。也是導(dǎo)致誤差的原因。偏離偏離A= bC 任何光度計都有一定的

29、測量誤差。這些誤差可能任何光度計都有一定的測量誤差。這些誤差可能來源于來源于光源不穩(wěn)定光源不穩(wěn)定、實驗條件的偶然變動實驗條件的偶然變動、讀數(shù)不準(zhǔn)讀數(shù)不準(zhǔn)確確等。等。普通分光光度計的普通分光光度計的儀器測量誤差儀器測量誤差主要是主要是透射比透射比的的讀數(shù)誤差讀數(shù)誤差49控制控制 A=0.15 0.8 T=70 %15% 減少測量誤差減少測量誤差吸光度范圍的控制吸光度范圍的控制方法方法選擇選擇 C A = bC 選擇選擇 b A = bC 為了減少為了減少儀器測量誤差，儀器測量誤差，應(yīng)控制應(yīng)控制吸光度吸光度（透射比透射比）的）的讀數(shù)范圍。讀數(shù)范圍。 可見可見：1）T在在15%-70%（即（即A為為

30、0.15-0.8）時，由時，由dT引起的引起的Er較小；較??；2）當(dāng)）當(dāng)T=e-1=0.368，即，即A=0.434時，時，Er最小最小，即濃度的測量誤差最，即濃度的測量誤差最小。小。50(1)選擇合適的顯色反應(yīng)和顯色條件選擇合適的顯色反應(yīng)和顯色條件 (2)繪出被測組分的吸繪出被測組分的吸 A收光譜曲線收光譜曲線(用用標(biāo)液標(biāo)液) (3)在在max下測一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液下測一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液 A的的A值，繪制工作曲線值，繪制工作曲線A-c(4)與工作曲線相同的方法，測未知物與工作曲線相同的方法，測未知物AX ， 從工從工作曲線上查作曲線上查（或計算（或計算）得到得到c查查，計算得到，計算得到cx。 Ax

31、C C查查第五節(jié)第五節(jié) 吸光光度分析方法吸光光度分析方法一、經(jīng)典光度分析方法一、經(jīng)典光度分析方法（一）校準(zhǔn)曲線法（工作曲線法）（一）校準(zhǔn)曲線法（工作曲線法）51 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)對照法對照法(直接比較法直接比較法)標(biāo)標(biāo)標(biāo)測測測標(biāo)測bckbckAA標(biāo)標(biāo)測測ccAA 要求要求A與與c線性關(guān)系良好，被測樣品溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液線性關(guān)系良好，被測樣品溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度接近，以減少測定誤差。用一份標(biāo)準(zhǔn)溶液即可計算濃度接近，以減少測定誤差。用一份標(biāo)準(zhǔn)溶液即可計算出被測溶液的含量或濃度，方便，操作簡單。出被測溶液的含量或濃度，方便，操作簡單。 將試樣溶液和一個標(biāo)準(zhǔn)溶液在相同條件進(jìn)行顯色、將試樣溶液和一個標(biāo)準(zhǔn)溶液在相同條件

32、進(jìn)行顯色、定容，分別測出它們的吸光度，按下式計算被測溶液的定容，分別測出它們的吸光度，按下式計算被測溶液的濃度。濃度。k標(biāo)標(biāo)=k測測 b標(biāo)標(biāo)=b測測所以所以52（二）（二） 示差光度法（測高含量，技術(shù)處理）示差光度法（測高含量，技術(shù)處理）A0.81.20.4 原理：設(shè)用于參比的標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為原理：設(shè)用于參比的標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為Cs，待測試液的濃度待測試液的濃度Cx，且且Cs Cx ，則：，則：CbCCbAAAbCAbCAsxsxfssxx)(: ) 1 ()2()2() 1 ( Af 示差吸光度。以濃度為示差吸光度。以濃度為Cs的標(biāo)準(zhǔn)溶液作參比時測定的待的標(biāo)準(zhǔn)溶液作參比時測定的待測試液的吸光度

33、。測試液的吸光度。 Af 與與C成正比。成正比。cX = cS + c53普通法：普通法： cs的的T=10%；cx的的T=7%示差法：示差法： cs 做參比，調(diào)做參比，調(diào)T=100%則：則： cx的的T=70% ；標(biāo)尺擴(kuò)展標(biāo)尺擴(kuò)展10倍倍示差法標(biāo)尺擴(kuò)展原理：示差法標(biāo)尺擴(kuò)展原理：特點：測高含量（準(zhǔn)確度相對提高，若標(biāo)液配特點：測高含量（準(zhǔn)確度相對提高，若標(biāo)液配 制不當(dāng)，誤差大）制不當(dāng)，誤差大）測量誤差變小了測量誤差變小了54（三）多組分的同時測定（三）多組分的同時測定 若各組分的吸收曲線若各組分的吸收曲線互不重疊互不重疊，則可在，則可在各自最大吸收波長處各自最大吸收波長處分別分別進(jìn)行進(jìn)行測定測定

34、。這本質(zhì)上與單組分測定。這本質(zhì)上與單組分測定沒有區(qū)別。沒有區(qū)別。 若各組分的吸收曲線若各組分的吸收曲線互有重疊互有重疊，則可，則可根據(jù)吸光度的加和性根據(jù)吸光度的加和性求解聯(lián)求解聯(lián)立方程組得出各組分的含量。立方程組得出各組分的含量。1 ：A1= a,1bca b,1bcb 2： A2= a,2bca b,2bcb 利用吸光度的加和性利用吸光度的加和性55例：有下列一組數(shù)據(jù)：例：有下列一組數(shù)據(jù)：吸光物質(zhì)吸光物質(zhì)C(mol/L) (nm)b(cm)AA5.010-444010.68359010.139B8.010-544010.10659010.470A+B?44011.02259010.414求未知液中求未知液中A和和B的濃度。的濃度。解：先求出純解：先求出純A、純純B在兩種波長下的在兩種波長下的 （Lmol-1cm-1）：35B59035B44024A59034A4401088. 51081470. 0;1033. 11081106. 01078. 21051139. 0;1037. 11051683. 0bCA56再根據(jù)再根據(jù)A的加和性，列方程求解：的加和性，列方程求解：BB590AA590B590A590590BB440AA440B440A440440bCbCAAAbCbCAAALmolCLm