分析化学上册第十章吸光光度法(华师、东北师大、陕师、北师版)

1、 第十章第十章吸光光度法吸光光度法一、定义一、定义：基于被测物质的：基于被测物质的分子分子 对对光光 具有选择吸收具有选择吸收的特性而建立的分析方法。的特性而建立的分析方法。 它包括比色法、可见分光光度法、紫外分光它包括比色法、可见分光光度法、紫外分光光度法及红外光谱法等。我们重点讨论溶液光度法及红外光谱法等。我们重点讨论溶液可见可见光区光区的吸光光度法的吸光光度法( (分光光度法分光光度法) )。二、二、 特点特点：(1) 、灵敏度高灵敏度高：10-510-6 mol/L(2) 、准确度高准确度高：比色分析，比色分析，相对误差相对误差510%,分光光度法，分光光度法，相对误差相对误差15%(

2、3) 、应用广泛应用广泛：测多数无机物和许多有机物：测多数无机物和许多有机物(4) 、操作简便、仪器设备易普及操作简便、仪器设备易普及1、化学分析、化学分析：常量组分：常量组分(1%), Er =0.1%0.2% 依据化学反应依据化学反应, 使用玻璃仪器使用玻璃仪器 三、化学分析与仪器分析方法比较三、化学分析与仪器分析方法比较 2、仪器分析、仪器分析：微量组分：微量组分(10104 4) ) c. c. 产物的化学组成稳定产物的化学组成稳定 d. d. 化学性质稳定化学性质稳定 e. e. 反应和产物有明显的颜色差别反应和产物有明显的颜色差别 ( 60nm)待测物质本身有较深的颜色，直接测定；

3、待测待测物质本身有较深的颜色，直接测定；待测物质是无色或很浅的颜色，需要选适当的试剂物质是无色或很浅的颜色，需要选适当的试剂与被测离子反应生成有色化合物再进行测定，与被测离子反应生成有色化合物再进行测定，此反应称为显色反应，所用的试剂称为显色剂此反应称为显色反应，所用的试剂称为显色剂一、一、 显色反应和显色剂显色反应和显色剂NNN NSO3HHO3SOHH O As32AsOOOHMO络合反应络合反应氧化还原反应氧化还原反应2 2 、显色反应类、显色反应类型型NNFe2+3NHHOOCCOOH+ VO3-+ H+NNCOOHCOOHHOOCHOOC+ VO2+ H O2离子缔合反应离子缔合反应

4、CCOOHNN(C H )22 5(C H )22 5H+O-AuCl4.成盐反应成盐反应 (CH3)2NCHSCOCCHNS(CH3)2NCCOCCHNS+ AgAgS褪色反应褪色反应 Zr(IV)-偶氮胂偶氮胂III络合物测定草酸络合物测定草酸 吸附显色反应吸附显色反应 达旦黄测定达旦黄测定Mg(II), Mg(OH)2吸附达旦黄呈红色吸附达旦黄呈红色 3 3、显色剂、显色剂无机显色剂不多，因为生成的络合物不稳定，灵敏无机显色剂不多，因为生成的络合物不稳定，灵敏度和选择性也不高。如用度和选择性也不高。如用KSCN显色测铁、钼、钨和显色测铁、钼、钨和铌；用钼酸铵显色测硅、磷和钒铌；用钼酸铵显

5、色测硅、磷和钒;用用H2O2显色测钛等。显色测钛等。 有机显色剂分子中含有生色团和助色团。有机显色剂分子中含有生色团和助色团。生色团生色团是某些含不饱和键的基团，如偶氮基、对醌基是某些含不饱和键的基团，如偶氮基、对醌基 和羰基等。这些基团中的和羰基等。这些基团中的电子被激发时需能量较小，电子被激发时需能量较小，可吸收波长可吸收波长200 nm以上的可见光而显色。以上的可见光而显色。助色团助色团是含孤对电子的基团，如氨基、羟基和卤代基是含孤对电子的基团，如氨基、羟基和卤代基等。这些基团与生色团上的不饱和键作用，使颜色加深。等。这些基团与生色团上的不饱和键作用，使颜色加深。： ：助色团助色团NH2

6、，OH，X （孤对电子）（孤对电子）neO生色团生色团：NN，NO，OC=S,N （共轭双键）（共轭双键）e 有机显色剂有机显色剂A A 磺基水杨酸磺基水杨酸 OOOO型螯合剂，可与很多高价金属离子生型螯合剂，可与很多高价金属离子生成稳定的螯合物，主要用于测成稳定的螯合物，主要用于测FeFe3+3+。B B 丁二酮肟丁二酮肟 NNNN型螯合显色剂，用于测定型螯合显色剂，用于测定NiNi2+2+。C C 1 1，10-10-邻二氮菲邻二氮菲 NNNN型螯合显色剂，测微量型螯合显色剂，测微量FeFe2+2+。D D 二苯硫腙二苯硫腙 含含S S显色剂，萃取光度测定显色剂，萃取光度测定CuCu2+2

7、+，PbPb2+2+，ZnZn2+2+，CdCd2+2+，HgHg2+2+等。等。E E 偶氮胂偶氮胂(铀试剂铀试剂) 偶氮类螯合剂，强酸性溶液中测偶氮类螯合剂，强酸性溶液中测Th(),Zr()Th(),Zr()，U()U()等；在弱酸性溶液中测稀土金属离子。等；在弱酸性溶液中测稀土金属离子。F 铬天青铬天青S S 三苯甲烷类显色剂，测定三苯甲烷类显色剂，测定AlAl3+3+。G G 结晶紫结晶紫 三苯甲烷类碱性染料，测定三苯甲烷类碱性染料，测定TlTl3+3+。有机显色剂有机显色剂CH3CCCH3 HON NOH NNOHCOOHSO3HOO型：型：NNNOH OHON型型：PARNH NH

8、NSNS型型：双硫腙双硫腙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4 4、多元络合物、多元络合物 多元络合物多元络合物是由三种或三种以上的组分所是由三种或三种以上的组分所形成的络合物。目前应用较多的是由一种金属形成的络合物。目前应用较多的是由一种金属离子与两种配位体所组成的三元络合物。三元离子与两种配位体所组成的三元络合物。三元络合物在吸光光度分析中应用较普遍。重要的络合物在吸光光度分析中应用较普遍。重要的三元络合物类型三元络合物类型。 * 三元混配络合物三元混配络合物 金属离子与一种络合金属离子与一种络合剂形成未饱和络合物，然后与另一种络合剂结剂形成未饱和络合物，然后

9、与另一种络合剂结合，形成三元混合配位络合物，简称三元混配合，形成三元混合配位络合物，简称三元混配络合物。例如，络合物。例如，V(V)V(V)，H H2 2O O2 2和吡啶偶氮间苯二和吡啶偶氮间苯二酚酚(PAR)(PAR)形成形成1:1:11:1:1的有色络合物，可用于钒的的有色络合物，可用于钒的测定，其灵敏度高，选择性好测定，其灵敏度高，选择性好。* * 离子缔合物离子缔合物 金属离子先与络合剂生成络阴离金属离子先与络合剂生成络阴离子或络阳离子，再与带反电荷的离子生成离子缔合子或络阳离子，再与带反电荷的离子生成离子缔合物。主要用于萃取光度法。物。主要用于萃取光度法。 如，如，AgAg+ +与

10、与1 1，10-10-邻二邻二氮菲形成阳离子，再与溴邻苯三酚红的阴离子形成氮菲形成阳离子，再与溴邻苯三酚红的阴离子形成深蓝色的离子缔合物。用深蓝色的离子缔合物。用F F- -、H H2 2O O2 2、EDTAEDTA作掩蔽剂，作掩蔽剂，可测定微量可测定微量AgAg+ +。 作为离子缔合物的阳离子，有碱性染料、作为离子缔合物的阳离子，有碱性染料、1 1，10-10-邻二氮菲及其衍生物、安替比林及其衍生物、氯邻二氮菲及其衍生物、安替比林及其衍生物、氯化四苯砷化四苯砷( (或磷、锑或磷、锑) )等等; ;作为阴离子，有作为阴离子，有X X- -，SCNSCN- -，ClOClO4 4- -，无机杂

11、多酸和某些酸性染料等。，无机杂多酸和某些酸性染料等。 * * 金属离子金属离子- -络合剂络合剂- -表面活性剂体系表面活性剂体系：金属离子金属离子与显色剂反应时，加入某些表面活性剂，可以形成胶与显色剂反应时，加入某些表面活性剂，可以形成胶束化合物，它们的吸收峰向长波方向移动束化合物，它们的吸收峰向长波方向移动( (红移红移) )，而，而测定的灵敏度显著提高。目前，常用于这类反应的表测定的灵敏度显著提高。目前，常用于这类反应的表面活性剂有溴化十六烷基吡啶、氯化十四烷基二甲基面活性剂有溴化十六烷基吡啶、氯化十四烷基二甲基苄胺、氯化十六烷基三甲基铵、溴化十六烷基三甲基苄胺、氯化十六烷基三甲基铵、溴

12、化十六烷基三甲基铵铵 、溴化羟基十二烷基三甲基铵、溴化羟基十二烷基三甲基铵、OPOP乳化剂。例如，乳化剂。例如，稀土元素、二甲酚橙及溴化十六烷基吡啶反应，生成稀土元素、二甲酚橙及溴化十六烷基吡啶反应，生成三元络合物，在三元络合物，在pH 89pH 89时呈蓝紫色，用于痕量稀土元时呈蓝紫色，用于痕量稀土元素总量的测定素总量的测定。* 杂多酸杂多酸 溶液在酸性的条件下，过量的钼溶液在酸性的条件下，过量的钼酸盐与磷酸盐、硅酸盐、砷酸盐等含氧的阴离酸盐与磷酸盐、硅酸盐、砷酸盐等含氧的阴离子作用生成杂多酸，作为吸光光度法测定相应子作用生成杂多酸，作为吸光光度法测定相应的磷、硅、砷等元素的基础。杂多酸法需

13、要还的磷、硅、砷等元素的基础。杂多酸法需要还原反应的酸度范围较窄，必须严格控制反应条原反应的酸度范围较窄，必须严格控制反应条件。很多还原剂都可应用于杂多酸法中。氯化件。很多还原剂都可应用于杂多酸法中。氯化亚锡及某些有机还原剂，例亚锡及某些有机还原剂，例1-1-氨基氨基-2-2-萘酚萘酚-4-4-磺酸加亚硫酸盐和氢醌常用于磷的测定。硫酸磺酸加亚硫酸盐和氢醌常用于磷的测定。硫酸肼在煮沸溶液中作砷钼酸盐和磷钼酸盐的还原肼在煮沸溶液中作砷钼酸盐和磷钼酸盐的还原剂。抗坏血酸也是较好的还原剂。剂。抗坏血酸也是较好的还原剂。三、影响显色条件的因素三、影响显色条件的因素实验条件包括实验条件包括:溶液酸度，显色

14、剂用量，试剂加入顺溶液酸度，显色剂用量，试剂加入顺序，显色时间，显色温度，有机络合物的稳定性及共存序，显色时间，显色温度，有机络合物的稳定性及共存离子的干扰等离子的干扰等。1. 溶液的酸度溶液的酸度 M+HR = MR+H+* 影响显色剂的平衡浓度和颜色影响显色剂的平衡浓度和颜色* 影响被测金属离子的存在状态影响被测金属离子的存在状态* 影响络合物的组成影响络合物的组成 * pH与吸光度关系曲线确定与吸光度关系曲线确定pH范围。范围。2. 2. 显色剂的用量显色剂的用量M(被测组分被测组分)+R(显色剂显色剂) = MR(有色络合物有色络合物) 为使显色反应进行完全，需加入过量的显色剂。但显色

15、为使显色反应进行完全，需加入过量的显色剂。但显色剂不是越多越好。有些显色反应，显色剂加人太多，反而会引剂不是越多越好。有些显色反应，显色剂加人太多，反而会引起副反应，对测定不利。在实际工作中根据实验结果来确定显起副反应，对测定不利。在实际工作中根据实验结果来确定显色剂的用量。色剂的用量。 有些显色反应瞬间完成，溶液颜色很快达到稳定状态，并在较长时间内保有些显色反应瞬间完成，溶液颜色很快达到稳定状态，并在较长时间内保持不变持不变; ;有些显色反应虽能迅速完成，但有色络合物的颜色很快开始褪色有些显色反应虽能迅速完成，但有色络合物的颜色很快开始褪色; ;有些显有些显色反应进行缓慢，溶液颜色需经一段时

16、间后才稳定。制作吸光度色反应进行缓慢，溶液颜色需经一段时间后才稳定。制作吸光度- -时间曲线确定时间曲线确定适宜时间。适宜时间。3. 3. 显色反应时间显色反应时间 4. 显色反应温度显色反应温度显色反应大多在室温下进行。但是，有些显色显色反应大多在室温下进行。但是，有些显色反应必需加热至一定温度完成反应必需加热至一定温度完成。 5. 5. 溶剂溶剂 有机溶剂降低有色化合物的解离度，提高有机溶剂降低有色化合物的解离度，提高显色反应的灵敏度。如在显色反应的灵敏度。如在Fe(SCN)Fe(SCN)3 3的溶液中加的溶液中加入丙酮颜色加深。还可能提高显色反应的速率，入丙酮颜色加深。还可能提高显色反应

17、的速率，影响有色络合物的溶解度和组成等。影响有色络合物的溶解度和组成等。 6. 6. 干扰及其消除方法干扰及其消除方法 试样中存在干扰物质会影响被测组分的测定。例试样中存在干扰物质会影响被测组分的测定。例如干扰物质本身有颜色或与显色剂反应，在测量条件如干扰物质本身有颜色或与显色剂反应，在测量条件下也有吸收，造成正干扰。干扰物质与被测组分反应下也有吸收，造成正干扰。干扰物质与被测组分反应或与显色剂反应，便显色反应不完全，也会造成干扰。或与显色剂反应，便显色反应不完全，也会造成干扰。干扰物质在测量条件下从溶液中析出，便溶液变混浊，干扰物质在测量条件下从溶液中析出，便溶液变混浊，无法准确测定溶液的吸

18、光度。无法准确测定溶液的吸光度。 干扰的消除方法（干扰的消除方法（P325-326P325-326）a. 控制溶液酸度控制溶液酸度b.加入掩蔽剂加入掩蔽剂 选取的条件是掩蔽剂不与待测离子作用，掩蔽选取的条件是掩蔽剂不与待测离子作用，掩蔽剂以及它与干扰物质形成的络合物的颜色应不干扰待测离子的测剂以及它与干扰物质形成的络合物的颜色应不干扰待测离子的测定。定。c.利用氧化还原反应，改变干扰离子的价态利用氧化还原反应，改变干扰离子的价态 d.利用校正系数利用校正系数e.用参比溶液消除显色剂和某些共存有色离子的干扰。用参比溶液消除显色剂和某些共存有色离子的干扰。f.选择适当的波长选择适当的波长g.当溶液

19、中存在有消耗显色剂的干扰离子时，可通过增加显当溶液中存在有消耗显色剂的干扰离子时，可通过增加显色剂的用量来消除干扰。色剂的用量来消除干扰。h.分离分离 以上方法均不奏效时，采用预先分离的方法。以上方法均不奏效时，采用预先分离的方法。Co2, Fe3+Co2+FeF63-Co(SCN)2 (蓝蓝)NaFSCNCo2+Fe2+,Sn4+(2)Sn2+Co(SCN)2SCN测测Co2(含含Fe3+) : (掩蔽法掩蔽法)Co2+, Zn2+,Ni2+, Fe2+ CoR,ZnR NiR,FeRCoR, Zn2+ ,Ni2+ , Fe2+ 钴试剂钴试剂RH+测测Co2 :(生成络合物性质不同生成络合物

20、性质不同)测测Fe3:(控制控制pH)Fe3+, Cu2+FeSS （紫红）（紫红）Cu2+pH 2.5SS一、光度分析法的设计一、光度分析法的设计1. 选择显色反应选择显色反应2. 选择显色剂选择显色剂3. 优化显色反应条件优化显色反应条件4. 选择检测波长选择检测波长5. 选择合适的浓度选择合适的浓度6. 选择参比溶液选择参比溶液7. 建立标准曲线建立标准曲线测量条件选择测量条件选择10.4 吸光光度法分析及误差控制1 .1 .测定波长选择测定波长选择选择原则：选择原则：“吸收最大，干扰最小吸收最大，干扰最小”灵敏度选择性515655415500钍-偶氮砷III 钴-亚硝基红盐 AA络合物

21、络合物络合物络合物试剂试剂试剂试剂例例 : 丁二酮肟光度法测钢中镍，丁二酮肟光度法测钢中镍，络合物丁二酮肟镍的最大吸收络合物丁二酮肟镍的最大吸收波长为波长为470 nm，但试样中的铁，但试样中的铁用酒石酸钠掩蔽后，在用酒石酸钠掩蔽后，在470 nm处也有一定吸收，干扰镍的测处也有一定吸收，干扰镍的测定。为避免铁的干扰，可以选定。为避免铁的干扰，可以选择波长择波长 520 nm进行测定，虽然进行测定，虽然测镍的灵敏度有所降低，但酒测镍的灵敏度有所降低，但酒石酸铁不干扰镍的测定。石酸铁不干扰镍的测定。2 2、 测定浓度控制测定浓度控制控制浓度控制浓度 吸光度吸光度A A：0.20.20.80.8减

22、少测量误差减少测量误差3 3、 参比溶液的选择参比溶液的选择利用参比溶液来调节仪器的零点，可消除由吸收池壁利用参比溶液来调节仪器的零点，可消除由吸收池壁及溶剂对入射光的反射和吸收带来的误差，扣除干扰的及溶剂对入射光的反射和吸收带来的误差，扣除干扰的影响。参比溶液选择：影响。参比溶液选择：a 、试液及显色剂均无色，蒸馏水作参比溶液。、试液及显色剂均无色，蒸馏水作参比溶液。b、 显色剂为无色，被测试液中存在其他有色离子，显色剂为无色，被测试液中存在其他有色离子，用不加显色剂的被测试液作参比溶液。用不加显色剂的被测试液作参比溶液。c 、显色剂有颜色，可选择不加试样溶液的试剂空白、显色剂有颜色，可选择

23、不加试样溶液的试剂空白作参比溶液。作参比溶液。d 、 显色剂和试液均有颜色，可将一份试液加入显色剂和试液均有颜色，可将一份试液加入适当掩蔽剂，将被测组分掩蔽起来，使之不再与显色适当掩蔽剂，将被测组分掩蔽起来，使之不再与显色剂作用，而显色剂及其他试剂均按试液测定方法加入，剂作用，而显色剂及其他试剂均按试液测定方法加入，以此作为参比溶液，这样就可以消除显色剂和一些共以此作为参比溶液，这样就可以消除显色剂和一些共存组分的干扰。存组分的干扰。e 、 改变加入试剂的顺序，使被测组分不发生显改变加入试剂的顺序，使被测组分不发生显色反应，可以此溶液作为参比溶液消除干扰。色反应，可以此溶液作为参比溶液消除干扰

24、。试液试液显色剂显色剂参比液参比液无色无色无色无色蒸馏水蒸馏水有色有色无色无色不加显色剂的试液不加显色剂的试液有色有色有色有色(将将 被被 测测 组组 分分 掩掩 蔽蔽 ) 显色剂试液显色剂试液4 4、标准曲线的制作、标准曲线的制作 根据光的吸收定律根据光的吸收定律: :吸光度与吸光物质的吸光度与吸光物质的含量成正比，这是光度法进行定量的基础，标含量成正比，这是光度法进行定量的基础，标准曲线就是根据这一原理制作的准曲线就是根据这一原理制作的。具体方法为具体方法为: :在选择的实验条件下分别测量一系列不同含量在选择的实验条件下分别测量一系列不同含量的标准溶液的吸光度，以标准溶液中待测组分的标准溶

25、液的吸光度，以标准溶液中待测组分的含量为横坐标，吸光度为纵坐标作图，得到的含量为横坐标，吸光度为纵坐标作图，得到一条通过原点的直线，称为标准曲线一条通过原点的直线，称为标准曲线，此时测此时测量待测溶液的吸光度，在标准曲线上就可以查量待测溶液的吸光度，在标准曲线上就可以查到与之相对应的被测物质的含量。到与之相对应的被测物质的含量。0123456780.000.050.100.150.200.250.300.35Aconcentration* * 有时标准曲线不通过原有时标准曲线不通过原点。可能是由于参比溶液选择点。可能是由于参比溶液选择不当，吸收池厚度不等，吸收不当，吸收池厚度不等，吸收池位置不

26、妥，吸收池透光面不池位置不妥，吸收池透光面不清洁等原因所引起的。若有色清洁等原因所引起的。若有色络合物的解离度较大，特别是络合物的解离度较大，特别是当溶液中还有其他络合剂时，当溶液中还有其他络合剂时，常便被测物质在低浓度时显色常便被测物质在低浓度时显色不完全。找出原因，加以避免。不完全。找出原因，加以避免。二、对朗伯二、对朗伯- -比尔定律的偏离比尔定律的偏离 在吸光光度分析中，经常出在吸光光度分析中，经常出现标准曲线不呈直线的情况，特别现标准曲线不呈直线的情况，特别是当吸光物质浓度较高时，明显地是当吸光物质浓度较高时，明显地看到通过原点向浓度轴弯曲的现象看到通过原点向浓度轴弯曲的现象( (吸

27、光度轴弯曲吸光度轴弯曲) )。这种情况称为偏。这种情况称为偏离朗伯离朗伯- -比尔定律。若在曲线弯曲比尔定律。若在曲线弯曲部分进行定量，将会引起较大的误部分进行定量，将会引起较大的误差。偏离朗伯比尔定律的原因主差。偏离朗伯比尔定律的原因主要是仪器或溶液的实际条件与朗伯要是仪器或溶液的实际条件与朗伯- -比尔定律所要求的理想条件不一比尔定律所要求的理想条件不一致。致。1. 1. 非单色光引起的偏离非单色光引起的偏离* 朗伯朗伯- -比尔定律只适用于单色光，但由比尔定律只适用于单色光，但由于单色器色散能力的限制和出口狭缝需要保于单色器色散能力的限制和出口狭缝需要保持一定的宽度，所以目前各种分光光度

28、计得持一定的宽度，所以目前各种分光光度计得到的入射光实际上都是具有某一波段的复合到的入射光实际上都是具有某一波段的复合光。由于物质对不同波长光的吸收程度的不光。由于物质对不同波长光的吸收程度的不同，因而导致对朗伯比尔定律的偏离同，因而导致对朗伯比尔定律的偏离。 非单色光引起的偏移非单色光引起的偏移复合光由复合光由 1和和 2组成，对于浓度不同的溶液组成，对于浓度不同的溶液a和和b,引起的吸光度的偏差不一样，浓度大，复合光引引起的吸光度的偏差不一样，浓度大，复合光引起的误差大，故在高浓度时线性关系向下弯曲。起的误差大，故在高浓度时线性关系向下弯曲。 克服非单色光引起的偏离的措施克服非单色光引起的

29、偏离的措施 使用比较好的单色器，从而获得纯度较高的使用比较好的单色器，从而获得纯度较高的 “单色光单色光”，使标准曲线有较宽的线性范围。，使标准曲线有较宽的线性范围。 人射光波长选择在被测物质的最大吸收处，人射光波长选择在被测物质的最大吸收处，保证测定有较高的灵敏度，此处的吸收曲线较为平保证测定有较高的灵敏度，此处的吸收曲线较为平坦，在此最大吸收波长附近各波长的光的坦，在此最大吸收波长附近各波长的光的值大体值大体相等，由于非单色光引起的偏离要比在其他波长处相等，由于非单色光引起的偏离要比在其他波长处小得多。小得多。 测定时应选择适当的浓度范围，使吸光度读测定时应选择适当的浓度范围，使吸光度读数

30、在标准曲线的线性范围内。数在标准曲线的线性范围内。2.2.介质不均匀引起的偏离介质不均匀引起的偏离 朗伯比尔定律要求吸光物质的溶液是均朗伯比尔定律要求吸光物质的溶液是均匀的。如果被测溶液不均匀，是胶体溶液、匀的。如果被测溶液不均匀，是胶体溶液、乳浊液或悬浮液时，入射光通过溶液后，除乳浊液或悬浮液时，入射光通过溶液后，除一部分被试液吸收外，还有一部分因散射现一部分被试液吸收外，还有一部分因散射现象而损失，使透射比减少，因而实测吸光度象而损失，使透射比减少，因而实测吸光度增加，便标准曲线偏离直线向吸光度轴弯曲。增加，便标准曲线偏离直线向吸光度轴弯曲。故在光度法中应避免溶液产生胶体或混浊。故在光度法

31、中应避免溶液产生胶体或混浊。3.3.由于溶液本身的化学反应引起的偏离由于溶液本身的化学反应引起的偏离 溶液中的吸光物质常因解离、缔合、形成新化合物溶液中的吸光物质常因解离、缔合、形成新化合物或互变异构等化学变化而改变其浓度，因而导致偏离朗或互变异构等化学变化而改变其浓度，因而导致偏离朗伯伯比尔定律。比尔定律。A 解离解离 大部分有机酸碱的酸式、碱式对光有不同的大部分有机酸碱的酸式、碱式对光有不同的吸收性质，溶液的酸度不同，酸吸收性质，溶液的酸度不同，酸( (碱碱) )解离程度不同，导解离程度不同，导致酸式与碱式的比例改变，使溶液的吸光度发生改变。致酸式与碱式的比例改变，使溶液的吸光度发生改变。

32、B B 络合络合 显色剂与金属离子生成的是多级络合物，且显色剂与金属离子生成的是多级络合物，且各级络合物对光的吸收性质不同，例如在各级络合物对光的吸收性质不同，例如在Fe()Fe()与与SCNSCN- -的络合物中，的络合物中，Fe(SCN)Fe(SCN)3 3颜色最深，颜色最深，Fe(SCN)Fe(SCN)2+2+颜色最浅，颜色最浅，故故SCNSCN- -浓度越大，溶液颜色越深，即吸光度越大。浓度越大，溶液颜色越深，即吸光度越大。 c c 缔合缔合 例如在酸性条件下，例如在酸性条件下，CrOCrO4 42-2-会会缔合生成缔合生成CrCr2 2O O7 72-2-，而它们对光的吸收有很大的，

33、而它们对光的吸收有很大的不同。不同。 在分析测定中，要控制溶液的条件，在分析测定中，要控制溶液的条件，使被测组分以一种形式存在，以克服化学因素使被测组分以一种形式存在，以克服化学因素所引起的对朗伯比尔定律的偏离。所引起的对朗伯比尔定律的偏离。三、三、 吸光度测量的误差吸光度测量的误差 透射比很小或很大时，浓度透射比很小或很大时，浓度测量误差都较大，即光度测量测量误差都较大，即光度测量最好选吸光度读数在刻度尺的最好选吸光度读数在刻度尺的中间而不落两端。待测溶液的中间而不落两端。待测溶液的透射比透射比T = T = 15%-65%15%-65%之间，或使之间，或使吸光度吸光度A A在在0.2-0.

34、80.2-0.8之间，才能之间，才能保证测量的相对误差较小。保证测量的相对误差较小。 当当A A = 0.434(= 0.434(或透射比或透射比T T = 36.8%)= 36.8%)时，测量的相对误差时，测量的相对误差最小。最小。 一、一、普通分光光度法普通分光光度法( (微量组分的测定微量组分的测定)10.5 10.5 其他吸光光度法其他吸光光度法1.1.单组分的测定单组分的测定( (纯物质或共存物质不干扰纯物质或共存物质不干扰) ) 通常采用通常采用 A-CA-C 标准曲线法定量测定。标准曲线法定量测定。(1) 选择合适的显色反应和显色条件选择合适的显色反应和显色条件 (2) 绘出被测

35、组分的绘出被测组分的 吸收光谱曲线吸收光谱曲线(用标液用标液)(3) 在在max下测一系列标准溶液的下测一系列标准溶液的A值，绘制值，绘制标准标准曲线曲线A-c(4) 测未知物测未知物AX ， 从工作曲线上从工作曲线上查查cX 例例 用邻二氮菲分光光度法测定铁的标准曲用邻二氮菲分光光度法测定铁的标准曲线，数据如下表：线，数据如下表： cFe2+/(g/50mL)A10203040500.0500.1200.1800.240 0.310 40.00mL水样水样在相同条件下在相同条件下测定的吸光度为测定的吸光度为0.160，求水样中铁的含量。求水样中铁的含量。Fe27.01000675 g/L0.

36、675 mg/L40.00 01030205040A0.10.20.40.3 Fe2+(g/50mL)首先绘制标准曲线，然后查找试液吸光度对应的浓度首先绘制标准曲线，然后查找试液吸光度对应的浓度为为 cFe2+= 27.0(g/50mL)27.0(g/50mL)，再换算水样铁的含量，再换算水样铁的含量: :2.2.多组分的同时测定多组分的同时测定 若各组分的吸收曲线互不重叠若各组分的吸收曲线互不重叠，则可在各自最大吸收波长处分别则可在各自最大吸收波长处分别进行测定。这本质上与单组分测定进行测定。这本质上与单组分测定没有区别。没有区别。 若各组分的吸收曲线互有重叠若各组分的吸收曲线互有重叠，则可

37、根据吸光度的加，则可根据吸光度的加合性求解联立方程组得出各组分的含量。合性求解联立方程组得出各组分的含量。 A1= a1bca b1bcb A2= a2bca b2bcb 二、示差吸光光度法二、示差吸光光度法1. 示差吸光光度法的原理示差吸光光度法的原理 吸光光度法一般仅适用于微量组分的测定，当吸光光度法一般仅适用于微量组分的测定，当待测定组分浓度过高或过低，会引起很大的测量误待测定组分浓度过高或过低，会引起很大的测量误差，导致准确度降低。示差吸光光度法可克服这一差，导致准确度降低。示差吸光光度法可克服这一缺点。目前，主要有缺点。目前，主要有高浓度示差吸光光度法高浓度示差吸光光度法、低浓低浓度

38、示差吸光光度法度示差吸光光度法和使用两个参比溶液的和使用两个参比溶液的精密示差精密示差吸光光度法吸光光度法。它们的基本原理相同，且以高浓度示。它们的基本原理相同，且以高浓度示差吸光光度法应用最多，仅介绍高浓度示差吸光光差吸光光度法应用最多，仅介绍高浓度示差吸光光度法。度法。 用一个已知浓度的用一个已知浓度的标准溶液标准溶液作作参比参比，与未知浓，与未知浓度的试样溶液比较，克服普通分光光度法在测定组分度的试样溶液比较，克服普通分光光度法在测定组分浓度过高或过低时产生较大误差的不足浓度过高或过低时产生较大误差的不足测得的吸光度相当于普通法中待测溶测得的吸光度相当于普通法中待测溶液与标准溶液的吸光度

39、之差液与标准溶液的吸光度之差bbc c根据这一原理可用根据这一原理可用标准计算法和标准计算法和标准曲线法标准曲线法进行定量分析。进行定量分析。 与普通分光光度法比较主要不同点：与普通分光光度法比较主要不同点： 原理：原理：设标液浓度设标液浓度cs，待测液为，待测液为cx，且，且cx cs ，Ax=bcx As=bcs两式相减，得两式相减，得 A= AxAs =b（cxcs） 标准计算法标准计算法 用两种标准溶液，且用两种标准溶液，且c1 cs）适宜适宜 高高 浓度的测定浓度的测定思考：（思考：（Cx Cs）时情况怎样）时情况怎样？示差法提高准确度的实质示差法提高准确度的实质常规法常规法TxT0

40、 5 1050100 落在测量落在测量误差误差较较 大大 的范围的范围示差法示差法T0 5 1050100TxTsTs 落在测量落在测量误差误差较较 小小 的范围的范围结论：示差法通过提高测量的准确度提高了方法的结论：示差法通过提高测量的准确度提高了方法的准确度。准确度。参比溶液的透光率愈接近于待测组分的透参比溶液的透光率愈接近于待测组分的透光率，测量的相对浓度的误差也愈小。光率，测量的相对浓度的误差也愈小。cs:T%=10 As=1.000cx:T%=5 Ax=1.301示差吸光光度法的误差示差吸光光度法的误差 1. 双波长吸光光度法的原理双波长吸光光度法的原理 使两束使两束不同波长不同波长

41、的单色光以一定的时间间的单色光以一定的时间间隔隔交替交替地照射地照射同一吸收池同一吸收池，测量并记录两者，测量并记录两者吸吸光度的光度的差值差值。这样就可以从分析波长的信号中。这样就可以从分析波长的信号中扣除来自参比波长的信号，消除各种扣除来自参比波长的信号，消除各种干扰干扰，得，得待测组分的含量。分析方法的灵敏度、选择性待测组分的含量。分析方法的灵敏度、选择性及测量的精密度高。被广泛用于环境试样及生及测量的精密度高。被广泛用于环境试样及生物试样的分析物试样的分析。三、双波长吸光光度法三、双波长吸光光度法 A与吸光物质浓度成正比。这是定量的理论依据。与吸光物质浓度成正比。这是定量的理论依据。只

42、用一个吸收池，以试液本身对某一波长的光的吸光只用一个吸收池，以试液本身对某一波长的光的吸光度为参比，消除了因试液与参比液及两个吸收池之间度为参比，消除了因试液与参比液及两个吸收池之间的差异引起的测量误差，提高测量的准确度。的差异引起的测量误差，提高测量的准确度。AbcAAA)(2121光光源源单色器单色器单色器单色器检测器检测器切切光光器器狭狭缝缝吸吸收收池池 1 2(1) 混浊试液中组分测定混浊试液中组分测定 ：一般选择待测组：一般选择待测组分的最大吸收波长为测量波长分的最大吸收波长为测量波长(l)，选择与，选择与其相近而两波长相差在其相近而两波长相差在4060 nm范围内且范围内且有较大的

43、有较大的A值的波长为参比波长。值的波长为参比波长。(2) 单组分的测定单组分的测定 ：进行单组分的测定，以：进行单组分的测定，以络合物吸收峰作测量波长，参比波长的选择络合物吸收峰作测量波长，参比波长的选择有：有：以等吸收点为参比波长以等吸收点为参比波长; 以有色络合物以有色络合物吸收曲线下端的某一波长作为参比波长吸收曲线下端的某一波长作为参比波长；以以显色剂的吸收峰为参比波长显色剂的吸收峰为参比波长。2. 2. 双波长吸光光度法的应用双波长吸光光度法的应用(3) 两组分共存时的分别测定两组分共存时的分别测定：当两种组分的当两种组分的吸收光谱有重叠时，要测定其中一个组分就吸收光谱有重叠时，要测定

44、其中一个组分就必须消除另一组分的光吸收。对于相互干扰必须消除另一组分的光吸收。对于相互干扰的双组分体系，它们的吸收光谱重叠，选择的双组分体系，它们的吸收光谱重叠，选择参比波长和测定波长的条件是参比波长和测定波长的条件是:待测组分在两待测组分在两波长处的吸光度之差波长处的吸光度之差A要足够大要足够大，干扰组分干扰组分在两波长处的吸光度应相等在两波长处的吸光度应相等，这样用双波长，这样用双波长法测得的吸光度差只与待测组分的浓度成线法测得的吸光度差只与待测组分的浓度成线性关系，与干扰组分无关，从而消除了干扰性关系，与干扰组分无关，从而消除了干扰。选选 1为参比波长为参比波长, 2为测量波长为测量波长

45、得得 A 1= x 1bcx + y 1bcy A 2= x 2bcx+ y 2bcy A=A 2-A 1= ( x2bcx+ y 2bcy)-( x 1bcx+ y 1bcy)在等吸光度的位置在等吸光度的位置(G, F), y 2 y 1，则上式成为，则上式成为 A=( x 2- x 1）bcx A与与cx成正比成正比, 可用于测定可用于测定例例,苯酚与苯酚与2,4,6-三氯苯酚三氯苯酚(y)混合物中混合物中苯酚苯酚(x)的双波长分光光度法测定。的双波长分光光度法测定。 导数分光光度法在多组分同时测定、浑浊样品分析、消除背导数分光光度法在多组分同时测定、浑浊样品分析、消除背景干扰、加强光谱的精细结构以及复杂光谱的辨析（景干扰、加强光谱的精细结构以及复杂光谱的辨析（提高分辨率提高分辨率）等方面，显示了很大的优越性。）等方面，显示了很大的优越性。 利用吸光度利用吸光度( (或透光度或透光度) )对波长的导数曲线来进行分析：对波长的导数曲线来进行分析： 0 0 e e-bcbc 假定入射光强度假