第五節(jié) 吸光光度法的應(yīng)用

第五節(jié)吸光光度法的應(yīng)用第1頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月一、定量分析(一)單組分的測定

1.一般方法

A-c標(biāo)準(zhǔn)曲線法cAAxcxκ第2頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月2.示差分光光度法當(dāng)被測組分含量高時(shí)，常常偏離朗伯-比耳定律。即使不偏離，由于吸光度太大，也超出了準(zhǔn)確讀數(shù)的范圍，就是把分析誤差控制在5%以下，對高含量成分也是不符合要求的。所以，普通分光光度法只適用于微量或痕量組分的測定，而不適合常量組分(2~5%)。如果采用示差法，就能克服這一缺點(diǎn)，也能使測定誤差降到±0.5％以下。第3頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)示差分光光度法與普通光度法的主要區(qū)別所采用的參比溶液不同。普通：是以c=0的試劑空白為參比。示差：是以一個(gè)濃度比待測試液cx稍低的標(biāo)準(zhǔn)溶液cs為參比。(調(diào)節(jié)儀器T=100%，A=0)，然后測A。第4頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)示差分光光度法的測定原理據(jù)L-B定律：在普通：As=-lgTs=

bcsAx=-lgTx=

bcx在示差：測得的是?A=Af

∵cx>cs，兩式相減得：∴?A=Ax-As=

b(cx-cs)=

b?C即：用cs作參比調(diào)零(T=100%)，測得cx吸光度是試液與參比溶液的吸光度差值。由上式可知：兩溶液吸光度之差?A與兩溶液濃度之差?c成正比。第5頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月制作?A~?c標(biāo)準(zhǔn)曲線 從中查得?c即可求出其濃度：

cx=cs+?c

c

A

AX

cX

A~c

工作曲線0第6頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3.提高測量準(zhǔn)確度的原理示差法相對于普通光度法來說，提高測量準(zhǔn)確度的原因是擴(kuò)展了讀數(shù)標(biāo)尺。在普通光度法中，以試劑空白為參比，測得透射比分別為：

cs

Ts=10%

cx

Tx=5%在示差法中，以cs為參比調(diào)節(jié)透射比為100%，這相當(dāng)于將儀器讀數(shù)標(biāo)尺擴(kuò)展了10倍，這時(shí)測得cx的示差透射比:Tf=Tx/Ts=50%。第7頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月4.示差法儀器構(gòu)造的要求從儀器構(gòu)造上講，示差光度法需要一個(gè)發(fā)射強(qiáng)度較大的光源，才能將高濃度參比溶液的A調(diào)至零。∴必須采用專門設(shè)計(jì)的示差光度計(jì)，這就使其應(yīng)用受到了一定限制。第8頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月例題：

用一般光度法測0.0010mol.L-1

鋅標(biāo)液和含鋅的試液，分別測得As=0.700和Ax=1.00，兩溶液的透光度相差多少？若用0.0010mol.L-1鋅標(biāo)液作參比，試液的A為多少？示差光度法與一般光度法相比，讀數(shù)標(biāo)尺放大了多少倍？第9頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月解：第10頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月

(二)多組分的同時(shí)測定

同時(shí)測定一種試樣中的多種組分的基礎(chǔ)是吸光度具有加合性，即總吸光度為各個(gè)組分吸光度的總和。第11頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月二、絡(luò)合物組成和

酸堿離解常數(shù)的測定(一)絡(luò)合物組成的測定第12頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月1.摩爾比法

在一定條件下，假設(shè)(M)金屬離子與絡(luò)合劑發(fā)生顯色反應(yīng)： M+nR=MRn 為了測絡(luò)合比n，可固定cM，改變cR測定方法：①固定cM，改變cR ②配一系列cR/cM不同的溶液 ③在

max處，測A ④以A—cR/cM作曲線第13頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月①

曲線OB段代表顯色反應(yīng)尚未進(jìn)行完全的階段，此時(shí)cR/cM<n，故A隨cR↑而增加。②

理論上，當(dāng)M與R按化學(xué)反應(yīng)劑量關(guān)系定量完全作用時(shí)，A應(yīng)達(dá)到曲線最高點(diǎn)E所對應(yīng)的值。③

繼續(xù)增加cR

，由于M已全部生成了相應(yīng)的絡(luò)合物，A基本保持不變，即CD直線④

顯然，曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)E，所對應(yīng)的cR/cM=n⑤

找E點(diǎn)：由BC弧線可畫切線外推找交點(diǎn)，即為E點(diǎn)。圖10-10摩爾比法適應(yīng)范圍：此法適用于離解度較小，配位比高的配合物組成的測定，當(dāng)離解度較大時(shí)，因無明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn)，不能準(zhǔn)確測定。第14頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月2.等摩爾連續(xù)變化法測定方法：①保持cM和

cR總濃度不變；即：cM+cR=常數(shù)；②連續(xù)改變cR與cM之比，配制一系列顯色溶液；③在

max處，測Ａ。④⑤曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對應(yīng)的cR/cM值，即為ｎ，第15頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月適應(yīng)范圍：適用于配位比低，穩(wěn)定性高的配合物組成的測定。此外還可以測定絡(luò)合物的不穩(wěn)定常數(shù)。當(dāng)絡(luò)合物很穩(wěn)定時(shí)，曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)明顯，而絡(luò)合物的穩(wěn)定性稍差時(shí)，可畫切線外推找出轉(zhuǎn)折點(diǎn)。圖10-11連續(xù)變化法第16頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)酸堿離解常數(shù)的測定1.原理：某有機(jī)化合物的酸性官能團(tuán)或堿性官能團(tuán)是發(fā)色團(tuán)的一部分，則該物質(zhì)的吸收光譜隨溶液pH值而改變，不同pH時(shí)獲得不同A。HB?H++B-第17頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)配制三種分析濃度(c=[HB]+[B-])相等而pH不同的溶液。2.測定方法第18頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月第一種溶液

pH在pKa附近，此時(shí)溶液中HB與B-共存，用1cm的吸收池在某一定的波長下，測量其吸光度：第19頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月第二種溶液

pH比pKa低兩個(gè)以上單位的酸性溶液，此時(shí)弱酸幾乎全部以HB型體存在，在上述波長下測得吸光度第20頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月第三種溶液

pH比pKa高兩個(gè)以上單位的堿性溶液，此時(shí)弱酸幾乎全部以B-型體存在，在上述波長下測得吸光度:第21頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月上式即為用分度法測定一元弱酸解離常數(shù)的基本公式