化學資料第10章

1、第10章 吸光光度法10.1 概述10.2 吸光光度法基本原理10.3 分光光度計10.4 顯色反應及影響因素10.5 光度分析法的設計10.6 吸光光度法的誤差10.7 常用的吸光光度法10.8 吸光光度法的應用10.1 概述分子光譜吸收光譜發(fā)射光譜散射光譜原子光譜吸光光度法：分子光譜分析法的一種，又稱分光光度法，屬于分子吸收光譜分析方法 基于外層電子躍遷10.2 吸光光度法基本原理1吸收光譜產(chǎn)生的原因光:一種電磁波,波粒二象性當光子的能量與分子的DE匹配時就會吸收光子DE=hu=hc/l光譜名稱波長范圍X射線0.110nm， 遠紫外光10200nm近紫外光200400nm可見光400750

2、nm近紅外光0.752.5um中紅外光2.55.0um遠紅外光5.01000um微波0.1100cm無線電波11000m有機化合物的生色原理a 躍遷類型價電子躍遷：*, *;n*, n*DE (hn) 順序: n* n*104)c. 產(chǎn)物的化學組成穩(wěn)定d. 化學性質(zhì)穩(wěn)定e. 反應和產(chǎn)物有明顯的顏色差別(Dl60nm)2 顯色反應類型絡合反應氧化還原反應HOOCHOOCHOOC COOH COOH COOH NH+ VO- + H+ N2+ 3 N + VO+ H2ONN3Fe2+O OHAsOMOOHH2 O3 As NNNN HO3SSO3H離子締合反應成鹽反應NCO NCO HSCCCHN

3、 (CH3) 2 + Ag+ AgSCCCHN (CH3)2SS(C2 H5 ) NO+ (C H )2N2 5 2HC.AuCl -4COOH褪色反應Zr(IV)-偶氮胂III絡合物測定草酸吸附顯色反應達旦黃測定Mg(II),Mg(OH)2吸附達旦黃呈紅色3 顯色劑無機顯色劑:過氧化氫，硫酸銨，碘化鉀有機顯色劑：偶氮類：偶氮胂IIIAsO3 H2OHOHH2 O3 AsNNNNHO3SSO3H三苯甲烷類三苯甲烷酸性染料鉻天菁S三苯甲烷堿性染料結(jié)晶紫(H3C)2NN(CH3)2CN(CH3)2COOHCOOHHOOCH3CCH3ClClSO3H鄰菲羅啉類：新亞銅靈肟類：丁二肟CH3CCCH3N

4、NOHHONNCH3CH34 多元絡合物混配化合物Nb-5-Br-PADAP-酒石酸V-PAR-H2O離子締合物AuCl4-羅丹明B金屬離子-配體-表面活性劑體系Mo-水楊基熒光酮-CTMAB5 影響因素a 溶液酸度（pH值及緩沖溶液）影響顯色劑的平衡濃度及顏色，改變lupH對苯芴酮及其絡合物的顏色影響影響待測離子的存在狀態(tài)，防止沉淀影響絡合物組成uu形式pHmax(nm)形式pHmax(nm)H4L+1.2462-465Sn4+1.0530H3L4.8-5.2462,490Ga3+5.0550H2L-8.4-9.0512HL2-11.4-12.0532-538b 顯色劑的用量稍過量，處于平臺

5、區(qū)c 顯色反應時間針對不同顯色反應確定顯示時間顯色反應快且穩(wěn)定；顯色反應快但不穩(wěn)定；顯色反應慢，穩(wěn)定需時間；顯色反應慢但不穩(wěn)定d 顯色反應溫度加熱可加快反應速度，導致顯色劑或產(chǎn)物分解e 溶劑有機溶劑，提高靈敏度、顯色反應速率f 干擾離子消除辦法：提高酸度，加入隱蔽劑，改變價態(tài)選擇合適參比褪色空白(鉻天菁S測Al，氟化銨褪色，消除鋯、鎳、鈷干擾)選擇適當波長10.5 光度分析法的設計1. 選擇顯色反應2. 選擇顯色劑3. 優(yōu)化顯色反應條件4. 選擇檢測波長5. 選擇合適的濃度6. 選擇參比溶液7. 建立標準曲線測量條件選擇1 測定波長選擇選擇原則：“吸收最大，干擾最小”選擇性靈敏度2 測定濃度控

6、制吸光度A：0.20.8控制濃度減少測量誤差3 參比溶液選擇儀器調(diào)零消除吸收池壁和溶液對入射光的反射扣除干擾試劑空白試樣空白褪色空白4 標準曲線制作理論基礎：朗伯-比爾定律相同條件下測定不同濃度標準溶液的吸光度A Ac 作圖0.350.300.250.200.150.100.050.0001234concentration5678A10.6 吸光光度法的誤差對朗伯-比爾定律的偏移非單色光引起的偏移物理化學因素：非均勻介質(zhì)及化學反應吸光度測量的誤差1 非單色光引起的偏移復合光由l1和l2組成，對于濃度不同的溶液a和b, 引起的吸光度的偏差不一樣，濃度大，復合光引起的誤差大，故在高濃度時線性關系向

7、下彎曲。2 物理化學因素非均勻介質(zhì)膠體，懸浮、乳濁等對光產(chǎn)生散射，使實測吸光度增加，導致線性關系上彎化學反應離解、締合、異構(gòu)等如：Cr2O72-+H2O-=2HCrO4-=2H+2CrO42-PAR的偶氮醌腙式3 吸光度測量的誤差吸光度標尺刻度不均勻dc/c= dA/A=dT/TlnTEr=dc/c100= dA/A100=dT/TlnT100A0.434 ，T36. 8% 時，測量的相對誤差最小A=0.20.8, T=1565%，相對誤差4%令ST=0.01,計算T不同值時的Sc/c，當TlnT對T進行微分時，其值為零時，Sc/c最小，此時T=0.368。10.7 常用的吸光光度法1.示差吸

8、光光度法目的：提高光度分析的準確度和精密度解決高(低)濃度組分(i.e. A在0.20.8以外)問題分類：高吸光度差示法、低吸光度差示法、精密差示吸光度法特點： 以標準溶液作空白= DA = ebcx- ebc0= ebD cA相對原理：準確度：讀數(shù)標尺擴展, 相對誤差減少,c0愈接近cx, 準確度提高愈顯著例：硫脲還原硫酸鹽比色法測定鋼鐵中的鉬。酸溶，硫酸高氯酸介質(zhì)中，硫脲還原鐵（III）為鐵(II),除干擾，還原鉬（VI）為五價，2.00mg/100ml的鉬標準溶液為參比溶液，用2.00-2.30mg/100ml的鉬標準溶液，繪制工作曲線和測定樣品溶液的吸光度,480nm測定A。2.雙波長

9、吸光光度法目的：解決渾濁樣品光度分析消除背景吸收的干擾 多組分同時檢測原理： D A = Al1-Al2 = （el1- el2）b c波長對的選擇： a.等吸光度點法，b.系數(shù)倍率法3.導數(shù)吸光光度法例,苯酚與2,4,6-三氯苯酚(y)混合物中苯酚(x)的雙波長分光光度法測定。選l1為參比波長, l2為測量波長Al1= e xl1bcx + e yl1bcy得Al2= e xl2bcx+ eyl2bcyA=Al2-Al1= (e x2bcx+e yl2bcy)-(el1bcx+el1bcy)xy在等吸光度的位置(G, F), e yl2 e yl1，則上式成為A=(e xl2- e xl1）

10、bcxA與cx成正比, 可用于測定3.導數(shù)吸光光度法目的：提高分辨率去除背景干擾原理： dnA/dln l10.8 吸光光度法的應用1 測定弱酸和弱堿的離解常數(shù)H+B- HBK=HB H+ + B-apKa=pH+ lg HBA=A+AB-HBB-AHB和AB-分別為有機弱酸HB在強酸和強堿性時的吸光度，它們此時分別全部以HB或B-形式存在。AB- - ApK =pH+ lgaA- AHBAB- - A A- AHBlg對pH作圖即可求得pKa2 絡合物組成確定飽和法（摩爾比法）制備一系列含釕3.010-5 mol/L (固定不變)和不同濃度（小于12.010-5 mol/L）的PDT溶液，按實驗條件，485nm測定吸光度,作圖。PDT:Ru=2:1等摩爾連續(xù)變化法固定M+L,改變M,獲得一系列吸光度值，吸 光度最大的值所對應的M與L的比值，即獲得M:L比值。Co(III)