第一章紫外-可见吸收光谱法

1、第一章第一章 紫外紫外- -可见可见吸收光谱法吸收光谱法Ultraviolet-Visible Absorption Spectrometry，UV-VIS引引 言：光学分析法言：光学分析法 光学分析法光学分析法是根据是根据物质发射的电磁辐射物质发射的电磁辐射或或电磁辐射与电磁辐射与物质相互作用物质相互作用而建立起来的一类分析方法。而建立起来的一类分析方法。包括从包括从 射线射线到到无线电波无线电波的所有电磁波谱范围的所有电磁波谱范围。物质对光的选择性吸收物质对光的选择性吸收（一）（一）v 当光束照射到物质上时，光与物质发生相互当光束照射到物质上时，光与物质发生相互作用，于是产生反射、散射、作

2、用，于是产生反射、散射、吸收吸收或透射，或透射，如图所示。如图所示。 物质对光的选择性吸收物质对光的选择性吸收（二）（二） 物质的颜色是由于它物质的颜色是由于它选择性的吸收了某一选择性的吸收了某一波长的可见光而产生的波长的可见光而产生的。/nm颜色互补光400 450紫黄绿450 480蓝黄480 490绿蓝橙490 500蓝绿红500 560绿红紫560 580黄绿紫580 610黄蓝610 650橙绿蓝650 760红蓝绿蓝绿标准系列标准系列未知样品未知样品特点特点利用自然光利用自然光比较吸收光的互补色光比较吸收光的互补色光准确度低准确度低(半定量半定量)不可分辨多组分不可分辨多组分方法简

3、便方法简便v 分光光度法是基于分光光度法是基于被测物质的分子对光具有被测物质的分子对光具有选择性吸收选择性吸收的特性而建立起来的分析方法。的特性而建立起来的分析方法。MnO4-的吸收光谱曲线的吸收光谱曲线 将不同波长的光透过将不同波长的光透过某一固定浓度和厚度的某一固定浓度和厚度的有色溶液，测量有色溶液，测量每一波每一波长下长下有色溶液对光的吸有色溶液对光的吸收程度（即收程度（即吸光度吸光度) )300400500600700 /nm 5451.00.80.60.40.2Absorbance600分光光度法特点：分光光度法特点： 灵敏度高：测定下限可达灵敏度高：测定下限可达10-510 -6m

4、olL-1, 准确度：能够满足微量组分的测定要求，准确度：能够满足微量组分的测定要求， 相对误差相对误差25 操作简便快速操作简便快速 应用广泛应用广泛1.2 紫外紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱1.1 光吸收基本定律光吸收基本定律1.4 紫外紫外-可见吸收光谱的应用可见吸收光谱的应用1.3 紫外紫外-可见分光光度计可见分光光度计1.1 1.1 光吸收基本定律光吸收基本定律（Lambert-BeerLambert-Beer定律）定律）1.1.透光率透光率 ( (透射比透射比, ,Transmittance)Transmittance)透光率定义透光率定义:0IITt入射光强度入射光强度 I0透射

5、光强度透射光强度It一束平行单色光一束平行单色光1.1.1、朗伯比尔定律、朗伯比尔定律2.2.吸光度吸光度 ( (AbsorbanceAbsorbance) )TTIIAtlg1lglg01.1.1、朗伯比尔定律、朗伯比尔定律常用常用吸光度吸光度来表示物质对光的吸收程度：来表示物质对光的吸收程度：A值越大，表明物质对光的吸收越大，量纲为1。KbcA 当一束平行单色光通过均匀、透明的吸光介质时，其当一束平行单色光通过均匀、透明的吸光介质时，其吸光度与吸光物质的吸光度与吸光物质的浓度浓度和吸收层和吸收层厚度厚度的乘积成的乘积成正比正比. .3. Lambert-Beer3. Lambert-Bee

6、r定律（光吸收基本定律）定律（光吸收基本定律）1.1.1、朗伯比尔定律、朗伯比尔定律K-吸光系数吸光系数b-吸光液层的厚度吸光液层的厚度(光程光程)， cmc-吸光物质的浓度，吸光物质的浓度， g / L, mol / L分光光度法的依据和基础吸光度与光程的关系吸光度与光程的关系 A A = = K Kb bc c 0.10b0.202b0.00光源光源检测器检测器显示器显示器参参比比朗朗伯伯定定律律(1760)(1760)吸光度与浓度的关系吸光度与浓度的关系 A A = = KbKbc c0.10c0.202 2c0.00光源光源检测器检测器显示器显示器参参比比比比尔尔定定律律(1852)K

7、 K a吸光系数吸光系数， L g 1 cm -1bcAabcA c：mol / Lc：g / L摩尔吸光系数摩尔吸光系数，L mol 1 cm -1吸光系数吸光系数(K)入射光波长入射光波长物质的性质物质的性质温度温度与浓度无关与浓度无关, ,取值与浓度的单位相关取值与浓度的单位相关 摩尔吸光系数，摩尔吸光系数， 数值上等于浓度为数值上等于浓度为1 mol/L、液层厚度为、液层厚度为1cm时，该时，该溶液在某一波长下的吸光度。溶液在某一波长下的吸光度。 但是，但是，的值，不能直接取的值，不能直接取1mol/L 这样高浓度的有色这样高浓度的有色溶液来测量，而只能通过计算求得。溶液来测量，而只能

8、通过计算求得。 的物理意义及计算的物理意义及计算 吸收物质在一定波长和溶剂条件下的吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数特征常数, ,不随浓度不随浓度c 和光程长度和光程长度b 的改变而改变的改变而改变摩尔吸光系数摩尔吸光系数 u 同一吸光物质在不同波长下的同一吸光物质在不同波长下的值是不同的。在最大吸值是不同的。在最大吸收波长收波长max处的摩尔吸光系数，以处的摩尔吸光系数，以max表示表示u 在在温度和介质条件一定时，温度和介质条件一定时， 仅与仅与吸光物质的结构吸光物质的结构与性质与性质有关；有关；umax表明了该表明了该吸收物质最大限度的吸光能力吸收物质最大限度的吸光能力，也反映了，

9、也反映了光度法测定该物质可能达到的最大灵敏度。光度法测定该物质可能达到的最大灵敏度。 越大越大, 灵敏度越高灵敏度越高: 105 超超高灵敏度高灵敏度 =(610）104 高灵敏高灵敏 =(26)104 中等灵敏度中等灵敏度; 2 104 不灵敏不灵敏 .1.1.21.1.2、比尔定律的偏离、比尔定律的偏离 根据比尔定律，当光程根据比尔定律，当光程b固定时，吸光度固定时，吸光度A与有色与有色溶液浓度溶液浓度c成正比，即成正比，即A=Kc. 因此，以吸光度对浓度作图应得到一条通过原点的因此，以吸光度对浓度作图应得到一条通过原点的直线，成线性关系。直线，成线性关系。 但是，实际测得的线性关系常常出

10、现偏差，即不再但是，实际测得的线性关系常常出现偏差，即不再遵守比尔定律。遵守比尔定律。1.1.21.1.2、比尔定律的偏离、比尔定律的偏离 当被测定试当被测定试样浓度比较高时，样浓度比较高时，曲线发生上翘或曲线发生上翘或下弯，称为下弯，称为对比对比尔定律的偏离尔定律的偏离。产生产生偏离的原因偏离的原因 (1)(1)与样品有关的因素与样品有关的因素 (2)(2)与仪器有关的因素与仪器有关的因素( (1) 1) 与样品有关的因素与样品有关的因素n 浓度较大浓度较大时，吸光质点的相互作用，产生时，吸光质点的相互作用，产生负偏负偏差差， 朗伯朗伯- -比尔定律只适合于稀溶液比尔定律只适合于稀溶液（C

11、10C E振动振动 E转动转动1.2.1 1.2.1 分子吸收光谱的形成分子吸收光谱的形成chhvEEE E能量，能量，J； h普朗克常数（普朗克常数（4.1361015eVs） 光的波长，光的波长，cm； v 频率，频率，Hz； c 光速（光速（2.9981010cm/s） 当用光照射分子时，分子就要当用光照射分子时，分子就要选择性的吸收选择性的吸收某些波长某些波长（频率）的光而（频率）的光而由较低的能级由较低的能级E跃迁到较高能级跃迁到较高能级E上，所吸上，所吸收的光的能量就等于两能级的能量之差：收的光的能量就等于两能级的能量之差：1.2.1 1.2.1 分子吸收光谱的形成分子吸收光谱的形

12、成 运动的分子外层电子运动的分子外层电子-吸收外来辐射吸收外来辐射- -产生电子能级跃迁产生电子能级跃迁-分子的电子光谱分子的电子光谱。S2S1S0A h 分子内电子跃迁分子内电子跃迁带状光谱带状光谱S2S1S0A h 分子内电子跃迁分子内电子跃迁带状光谱带状光谱S2S1S0A h 分子内电子跃迁分子内电子跃迁带状光谱带状光谱1.2.1 1.2.1 分子吸收光谱的形成分子吸收光谱的形成跃迁能级需要能量（eV）相应波长（）光区光谱类型电子能级（价电子）120123062 nm紫外；可见紫外可见吸收光谱（电子光谱）振动能级0.0251 501m 红外红外吸收光谱（振动转动光谱）转动能级0.0250

13、.00450300m远红外 转动光谱（远红外光谱）1.2.1 1.2.1 分子吸收光谱的形成分子吸收光谱的形成 将不同波长的光透过将不同波长的光透过某一固定浓度和厚度的有某一固定浓度和厚度的有色溶液，测量色溶液，测量每一波长下每一波长下有色溶液对光的吸收程度有色溶液对光的吸收程度（即（即吸光度吸光度) )300400500600700 /nm 5451.00.80.60.40.2Absorbance600吸收峰吸收峰 maxMnO4-的吸收光谱曲线的吸收光谱曲线 以以波长波长为为横坐标横坐标，以，以吸光度吸光度为为纵坐标纵坐标作图，得到的谱作图，得到的谱图称为图称为吸收曲线或吸收光谱。吸收曲线

14、或吸收光谱。 物质分子内部结构不同物质分子内部结构不同 分子能级差异分子能级差异 E E不同不同 选择吸收选择吸收不同波长不同波长的光线的光线1.2.1 1.2.1 分子吸收光谱的形成分子吸收光谱的形成1.2.2 1.2.2 有机化合物的电子光谱有机化合物的电子光谱 有机化合物的紫外可见吸收光谱，是由分有机化合物的紫外可见吸收光谱，是由分子中子中价电子的跃迁价电子的跃迁产生的。产生的。1) 形成形成单健单健的的电子电子2) 形成形成双健双健的的电子电子3) 未成健未成健的的n电子电子价电子有以下价电子有以下 三种：三种：COHnp ps sH1.2.2.11.2.2.1、电子跃迁、电子跃迁的的

15、主要类型主要类型1.2.2.11.2.2.1、电子跃迁、电子跃迁的的主要类型主要类型(1)(1) * * (2) n(2) n * * (3) n(3) n * * (4)(4) * * 当分子吸收一定能量后，其价电子将从能量较低的轨道当分子吸收一定能量后，其价电子将从能量较低的轨道跃迁至能量较高的反键轨道。分子内各种电子的能级高低的跃迁至能量较高的反键轨道。分子内各种电子的能级高低的次序为：次序为： s s*pp* npsps1.2.2.11.2.2.1、电子跃迁、电子跃迁的的主要类型主要类型跃迁类型吸收波长吸收强度化学键（基团）化合物 * 180nm-C-C,C-H饱和烃 n *200nm

16、左右弱杂原子(如S、N、O、Cl、Br、或I等)饱和烃衍生物 * 200nm左右强C=C，CC，CN不饱和有机物n *315 800nm弱-OH,-NH2,-X,-S等不饱和有机物 有机化合物的吸收光谱是建立在有机化合物的吸收光谱是建立在n* 或或* 跃迁跃迁的基础上的，它们的吸收峰位于的基础上的，它们的吸收峰位于200800nm范围内。范围内。 这四种这四种 跃迁所需能量跃迁所需能量大小顺序为：大小顺序为： n n -N(CH -N(CH3 3) )2 2 -NH -NH2 2 -OH -OCH -OH -OCH3 3 - -NHCOCHNHCOCH3 3 -OCOCH -OCOCH3 3

17、-CH -CH2 2CHCH2 2COOH -HCOOH -H给电子基给电子基：含未共用电子对的原子的基团。：含未共用电子对的原子的基团。吸电子基吸电子基：易吸引电子而使电子容易流动的基团。：易吸引电子而使电子容易流动的基团。作用强度顺序：作用强度顺序：-N-N+ +(CH(CH3 3) )3 3 -NO -NO2 2 -SO -SO3 3H -CHO -COOH -CHO -COO- - -COOH -COOH -COOCH-COOCH3 3 -Cl -Br -I -Cl -Br -I 给电子基给电子基未共用电子对流动性大，形成未共用电子对流动性大，形成p-p-p p共轭，降共轭，降低能量，

18、低能量， maxmax红移红移。 吸电子基吸电子基的存在产生的存在产生p p电子的永久性转移，电子的永久性转移， maxmax红移红移。p p电子流动性增加，吸收光子的吸收分数增加，吸收强度电子流动性增加，吸收光子的吸收分数增加，吸收强度增加增加 maxmax增加增加。 给电子基与吸电子基给电子基与吸电子基同时存在同时存在，产生，产生分子内电荷转移分子内电荷转移吸收，吸收， maxmax红移，红移， maxmax增加增加。 1.2.4.2 1.2.4.2 取代基的影响取代基的影响取代苯maxnmmaxL/(molcm)maxnmmaxL/(molcm)C6H5-H2047,400254204C

19、6H5-CH32077,000261225C6H5-OH2116,2002701,450C6H5-NH22308,6002801,430C6H5-NO2268C6H5-COCH3278.5C6H5-N(CH3)225114,0002982,100p-NO2, OH31413,000p-NO2, NH237316,800分子内电荷转移吸收分子内电荷转移吸收K K吸收带吸收带B B吸收带吸收带pppp*1.2.4.2 1.2.4.2 取代基的影响取代基的影响 溶剂极性越大，溶剂极性越大，分子与溶剂的静电作用越强，使激发态分子与溶剂的静电作用越强，使激发态稳定，能量降低，即稳定，能量降低，即p p*

20、 *轨道能量降低轨道能量降低大于大于p p轨道能量降低轨道能量降低因此因此p p pp* *跃迁能量减小跃迁能量减小1.2.4.3 1.2.4.3 溶剂极性的影响溶剂极性的影响E = h=h/pppp*波长红移波长红移溶剂极性增大，溶剂极性增大，pppp* *跃迁波长跃迁波长红移红移1.2.4.3 1.2.4.3 溶剂极性的影响溶剂极性的影响 n n电子由于与极性溶剂形成氢键，基态电子由于与极性溶剂形成氢键，基态n n轨轨道道能量降低大能量降低大因此因此n n pp* *跃迁能量增大。跃迁能量增大。E = h=h/npp*波长蓝移波长蓝移1.2.4.3 1.2.4.3 溶剂极性的影响溶剂极性的

21、影响溶剂极性增大，溶剂极性增大，npp*跃迁波长跃迁波长蓝移蓝移1.2.4.3 1.2.4.3 溶剂极性的影响溶剂极性的影响极性溶剂中，由于溶质与溶剂的相互作用，极性溶剂中，由于溶质与溶剂的相互作用，振动振动的精细结构消失的精细结构消失1.2.4.3 1.2.4.3 溶剂极性的影响溶剂极性的影响 影响因素小结影响因素小结 共轭体系增大，共轭体系增大， max红移，红移， max增大；增大； 空间位阻增大，空间位阻增大， max蓝移，蓝移， max减小；减小；含含给电子基给电子基时，时， max红移；红移； 含吸电子基时，含吸电子基时， max红移，红移， max增加；增加； 同时含给电子基和吸

22、电子基时，同时含给电子基和吸电子基时，分子内电荷转分子内电荷转移吸收，移吸收， max红移，红移， max增加；增加； 溶剂极性增大，溶剂极性增大，pppp*跃迁吸收带红移，跃迁吸收带红移， npp*跃迁吸收带蓝移；跃迁吸收带蓝移； 极性溶剂使振动精细结构消失。极性溶剂使振动精细结构消失。1.3 1.3 紫外紫外- -可见分光光度计可见分光光度计1.3.1 1.3.1 分光光度法分光光度法1.3.2 1.3.2 主要部件主要部件1.3.3 1.3.3 常用仪器类型常用仪器类型通过棱镜或光栅得到一束近似的单色光通过棱镜或光栅得到一束近似的单色光.波长可调波长可调, 故选择性好故选择性好, 准确度

23、高准确度高.光源光源单色器单色器检测检测系统系统吸收池吸收池 1.3.2 1.3.2 主要部件主要部件光源光源：发出所需波长范围内的连续光谱，有足够发出所需波长范围内的连续光谱，有足够 的光强度的光强度, ,稳定。稳定。 可见光区：可见光区：钨灯，碘钨灯钨灯，碘钨灯(3202500nm) 紫外区：紫外区：氢灯，氘灯氢灯，氘灯(180375nm) 氙灯氙灯：紫外、可见光区紫外、可见光区均可用作光源均可用作光源 /nm钨灯（钨灯（热辐射光源热辐射光源）40040060060080080010001000氙灯（氙灯（气体放电光源气体放电光源）氢灯氢灯强强度度1.3.2 1.3.2 主要部件主要部件氙

24、灯氙灯氢灯氢灯钨灯钨灯单色器单色器：将光源发出的连续光谱分解为单色光的：将光源发出的连续光谱分解为单色光的 装置。装置。（1 1）. . 棱镜棱镜: :依据不同波长光通过棱镜时折射率不同依据不同波长光通过棱镜时折射率不同入射狭缝入射狭缝准直透镜准直透镜棱镜棱镜聚焦透镜聚焦透镜出射狭缝出射狭缝白光白光红红紫紫1 12 2800 600 5004001.3.2 1.3.2 主要部件主要部件（2）光栅：）光栅：在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的等宽度等间等宽度等间距距条痕条痕(600、1200、2400条条/mm )。M1M2出出射射狭狭缝缝光屏光屏透透镜镜平面透平面透射光

25、栅射光栅光栅衍射示意图光栅衍射示意图原理原理：利用光通过光栅时利用光通过光栅时发生衍射和干涉现象而分光发生衍射和干涉现象而分光.波长范围宽波长范围宽, , 色散均匀色散均匀, ,分辨性能好分辨性能好, , 使用方便使用方便 1.3.2 1.3.2 主要部件主要部件3.3.吸收池吸收池1.3.2 1.3.2 主要部件主要部件吸收池吸收池也称也称比色皿比色皿，用来盛放样品溶液。吸收，用来盛放样品溶液。吸收池主要有石英池和玻璃池两种。池主要有石英池和玻璃池两种。可见光区：可见光区：一般用玻璃池；一般用玻璃池；紫外光区：紫外光区：须采用石须采用石英池英池4.4.检测器检测器1.3.2 1.3.2 主要

26、部件主要部件利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信号的电信号光电池，光电管光电池，光电管，光电倍增管光电倍增管。 5. 5.检流计检流计（指示器）：（指示器）：低档仪器：低档仪器：刻度显示刻度显示 中高档仪器：中高档仪器：数字显示，微机数字显示，微机0.575光源光源单色器单色器吸收池吸收池检测器检测器显示显示1. 单波长单光束分光光度计单波长单光束分光光度计简单，价廉，适于在给定波长处测量吸光度或透光度，简单，价廉，适于在给定波长处测量吸光度或透光度，1.3.3 1.3.3 常用仪器类型常用仪器类型单光束仪器的不足：单光束仪器的不足：1 1）操

27、作麻烦：）操作麻烦：空白空白I I0 0样品样品I I任一波长下任一波长下2 2）不能进行吸收光谱的自动扫描）不能进行吸收光谱的自动扫描3 3）光源不稳定会影响测量精度）光源不稳定会影响测量精度1.3.3 1.3.3 常用仪器类型常用仪器类型1.3.3 1.3.3 常用仪器类型常用仪器类型2.2.单波长双光束分光光度计单波长双光束分光光度计l自动记录，快速全波段扫描。自动记录，快速全波段扫描。l可消除光源不稳定、检测器灵敏度变化可消除光源不稳定、检测器灵敏度变化等因素的影响，特别适合于结构分析。等因素的影响，特别适合于结构分析。l仪器复杂，价格较高。仪器复杂，价格较高。光束几乎同时光束几乎同时

28、通过样品池和参比池通过样品池和参比池2.2.双光束分光光度计双光束分光光度计1.3.3 1.3.3 常用仪器类型常用仪器类型3.3.双波长分光光度计双波长分光光度计1.3.3 1.3.3 常用仪器类型常用仪器类型两个波长间隔两个波长间隔1-2nm，测量的是吸光度对波长的变化率曲线，测量的是吸光度对波长的变化率曲线3.3.双波长分光光度计双波长分光光度计1.3.3 1.3.3 常用仪器类型常用仪器类型 可以降低杂散光，光谱精度高。可以降低杂散光，光谱精度高。 消除背景吸收，可用于悬浊液和悬浮液的测定。消除背景吸收，可用于悬浊液和悬浮液的测定。 无须分离，可用于混合组分的同时测定。无须分离，可用于

29、混合组分的同时测定。 3.3.双波长分光光度计双波长分光光度计1.3.3 1.3.3 常用仪器类型常用仪器类型v 紫外紫外- -可见吸收光谱法可见吸收光谱法主要用于化合物的定量分析主要用于化合物的定量分析 灵敏度高：测定下限可达灵敏度高：测定下限可达10-510-510 -6mol10 -6molL-1, L-1, 准确度：能够满足微量组分的测定要求，相对误差25v 作为四大波谱之一，是鉴定许多化合物，尤其是有机作为四大波谱之一，是鉴定许多化合物，尤其是有机化合物的重要定性工具之一。化合物的重要定性工具之一。 1.4 1.4 紫外紫外- -可见吸收光谱的应用可见吸收光谱的应用定性分析基础定性分

30、析基础定量分析基础定量分析基础物质对光的选择性吸收物质对光的选择性吸收在一定实验条件下在一定实验条件下, AcA c增增大大AB )(maxA)(maxBA 最大吸收波长最大吸收波长 max 测定依据测定依据一一. 显色反应显色反应mX(待测物待测物)nR(显色剂显色剂)XmRn(有色化合物有色化合物)主要有主要有配位反应配位反应(为主为主)和和氧化还原反应氧化还原反应。 配位显色反应配位显色反应 当金属离子与有机显色剂形成配合物时，通常会发生当金属离子与有机显色剂形成配合物时，通常会发生电荷转移跃迁，产生很强的紫外电荷转移跃迁，产生很强的紫外可见吸收光谱。可见吸收光谱。氧化还原显色反应氧化还

31、原显色反应例如：钢中微量锰的测定，例如：钢中微量锰的测定，Mn2不能直接进行光度测定不能直接进行光度测定 2 Mn2 5 S2O82-8 H2O =2 MnO4- + 10 SO42- 16H+将将Mn2 氧化成紫红色的氧化成紫红色的MnO4-后，在后，在525 nm处进行测定。处进行测定。二二. 显色剂显色剂 ：助色团：助色团：NH，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无机显色剂无机显色剂: SCN- Fe(SCN)2+ H2O2 TiOH2O22+有机显色剂有机显色剂:三三.显色反应的选择显色反应的选择* *灵敏度高灵敏度高，

32、一般一般10104 4* *选择性好选择性好* *显色剂在测定波长处无明显吸收。显色剂在测定波长处无明显吸收。 对照性好对照性好, , maxmax60 nm60 nm . .* *反应生成的有色化合物反应生成的有色化合物组成恒定组成恒定，稳定，稳定。* *显色条件易于控制，显色条件易于控制，重现性好重现性好。要求：要求：有色化合物有色化合物与与显色剂显色剂之间的之间的颜颜色差别色差别应尽可能应尽可能大大。 RAMRR MRnm|RmaxMRmax60 Fe3+ + 磺基水杨酸磺基水杨酸 三磺基水杨酸铁三磺基水杨酸铁(黄色黄色) （组成固定）（组成固定） Fe3+ + SCN - FeSCN2

33、+、 Fe(SCN)2 + （组成不固定）组成不固定）四四. . 显色条件的确定显色条件的确定c(R)c(R)c(R)1. 显色剂用量显色剂用量 Mo(SCN)32+ 浅红浅红Mo(SCN)5 橙红橙红Mo(SCN)6- 浅红浅红Fe(SCN)n3-n选择曲线变化平坦处。选择曲线变化平坦处。2. 显色反应酸度显色反应酸度 RH = R- + H+ pH = 2 3FeR紫红色紫红色pH = 4 7FeR2橙色橙色pH = 8 10FeR3黄色黄色 pH12 Fe(OH)3 沉淀沉淀例：二甲酚橙例：二甲酚橙 pH6.3 红紫色，红紫色， pH6.3 黄色黄色 金属配合物则金属配合物则 红色红色

34、故：只适合于故：只适合于pH6.3的条件。的条件。2550t /minA3. 显色温度及显色时间显色温度及显色时间 根据具体反应，选择溶液根据具体反应，选择溶液颜色最为稳定颜色最为稳定的条件的条件 所选择的溶剂应易于所选择的溶剂应易于溶解样品并不与样品作用溶解样品并不与样品作用，且在测定波长区间内且在测定波长区间内吸收小吸收小，不易挥发不易挥发。常见溶剂。常见溶剂可用于测定的最短波长。可用于测定的最短波长。见见教材教材 可用于测定的最短波长(nm) 常见溶剂 200 蒸馏水，乙腈，环己烷 220 甲醇，乙醇，异丙醇，醚 250 二氧六环，氯仿，醋酸 270 N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，乙酸

35、乙酯， 四氯化碳 (275) 290 苯，甲苯，二甲苯 335 丙酮，甲乙酮，吡啶，二硫化碳(380)五五. 溶剂的选择溶剂的选择六六. .共存干扰离子的消除共存干扰离子的消除 （1）控制酸度）控制酸度测测Fe3:(控制控制pH)Fe3+, Cu2+Fe(Ssal)+（紫红）紫红）Cu2+pH 2.5Ssal六六. .共存干扰离子的消除共存干扰离子的消除 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)（2）选择适当的掩蔽剂）选择适当的掩蔽剂六六. .共存干

36、扰离子的消除共存干扰离子的消除 （3）利用生成惰性配合物）利用生成惰性配合物例：钢铁中微量例：钢铁中微量Co2的测定的测定（4）选择适当的测量波长）选择适当的测量波长例：例：K2Cr2O7存在下测定存在下测定KMnO4 如不能通过以上办法消除干扰，则需采取如不能通过以上办法消除干扰，则需采取分离分离法。法。 如不能通过控制酸度和掩蔽的办法消除干如不能通过控制酸度和掩蔽的办法消除干扰，则需采取分离法。扰，则需采取分离法。（3）利用生成惰性配合物）利用生成惰性配合物（4）选择适当的测量波长）选择适当的测量波长（5）分离）分离1.测量波长的选择测量波长的选择AX maxY一般选择一般选择最大吸收波长

37、最大吸收波长2.参比溶液的选择参比溶液的选择(不加显色剂不加显色剂)(不加试样溶液不加试样溶液) 参比溶液（空白溶液）是用来调节参比溶液（空白溶液）是用来调节工作零点工作零点 即即 A=0，T%=100% 的溶液的溶液，以，以消除溶液中消除溶液中其它基体组分其它基体组分以及以及吸吸收池收池和和溶剂溶剂对入射光的反射和吸收对入射光的反射和吸收所带来的误差。所带来的误差。1086420204060800.70.40.20.1AT%Err0.434lg(0.01)cTEcTTT (36.8)0.434 浓度测量浓度测量的相对误差的相对误差与与T(或或A)的的关系关系实际工作中，应控制实际工作中，应控

38、制A在在0.20.8之间之间 (调调c, b, )3. 吸光度读数范围的选择：吸光度读数范围的选择：最佳值最佳值最佳读数范围最佳读数范围【例例】某一有色溶液在某一有色溶液在2.0cm的吸收皿中，测得透光率的吸收皿中，测得透光率T1，若仪器透光度的绝对误差，若仪器透光度的绝对误差T0.5，计算，计算（1）测定的浓度的相对误差）测定的浓度的相对误差c/c（2）为使测得吸光度在最适读数范围内，溶液应稀释）为使测得吸光度在最适读数范围内，溶液应稀释或浓缩多少倍？或浓缩多少倍？（3）若浓度不变，而改变比色皿厚度（）若浓度不变，而改变比色皿厚度（0.5cm, 1.0cm，2.0cm,3.0cm）,则应选择

39、那种厚度的吸收皿最合适，此则应选择那种厚度的吸收皿最合适，此时时c/c为多少？为多少？解解 （1）%.lg.%.TlgTT.cc110100105043404340 （2）A=-lgT=-lg1%=2 设有色溶液原始浓度为设有色溶液原始浓度为c，当，当b一定时，一定时，AbcK c,要使要使A0.20.8，则，则 20810 28 . 022 . 0ccccc即稀释即稀释2.510倍倍 （3）当）当c一定时，一定时，AbcK b,要使要使A0.20.8，则，则 20810 28 . 022 . 0bbbbbb=2cm 8 . 0.20 b所以，所以，b=0.5cm最合适，此时：最合适，此时：%

40、.lg.%.TlgTT.cc41316031605043404340 316010T 5020250-0.5.A 1.4.31.4.3、定量分析测定方法与步骤、定量分析测定方法与步骤1 1 单组分的测定单组分的测定 测定依据：朗伯比尔定律测定依据：朗伯比尔定律bcA测定方法：测定方法： 标准曲线法标准曲线法 配制一系列已知的具有不同浓度的标准溶液，配制一系列已知的具有不同浓度的标准溶液，在相同条件下配制样品溶液。在相同条件下配制样品溶液。实验点浓度所跨的范围要尽可能宽实验点浓度所跨的范围要尽可能宽( (同一数量级内同一数量级内) )样品溶液浓度最好位于标准曲线的中央部分样品溶液浓度最好位于标准

41、曲线的中央部分如：如： 采用啉菲罗啉分光光度法（标准曲线法）测定采用啉菲罗啉分光光度法（标准曲线法）测定地面水中微量铁的含量。地面水中微量铁的含量。 配制铁的标准系列溶液并测定其吸光度，绘制配制铁的标准系列溶液并测定其吸光度，绘制成一标准曲线成一标准曲线 。 在相同条件下测量样品溶液的吸光度，就可以从标在相同条件下测量样品溶液的吸光度，就可以从标准曲线上查出样品的浓度。准曲线上查出样品的浓度。Ac 分别在选定波长处测其吸分别在选定波长处测其吸光度光度A A，然后以标准溶液的浓，然后以标准溶液的浓度度c c为横坐标，以相应的吸光为横坐标，以相应的吸光度度A A为纵坐标，绘制出为纵坐标，绘制出A

42、Ac c关关系曲线，称为系曲线，称为标准曲线标准曲线或称或称工工作曲线作曲线。吸光度的加和性吸光度的加和性 若试液属多组分体系，而各种吸光物质之间没有若试液属多组分体系，而各种吸光物质之间没有相互作用，这时体系的总吸光度等于各组分吸光度之相互作用，这时体系的总吸光度等于各组分吸光度之和，即和，即吸光度具有加和性吸光度具有加和性，即，即 A=A1+A2+A3+An =1bc1+2bc2+3bc3+nbcn 2 2、多组分的测定、多组分的测定2 2、多组分的测定、多组分的测定 根据吸光度具有根据吸光度具有加和性加和性的特点，在同一试样中的特点，在同一试样中可以同时测定可以同时测定两个或两个以上组分两个或两个以上组分。 假设要测定试样中的两个组分假设要测定试样中的两个组分A A、B B，如果分别，如果分别绘制绘制A A、B B两纯物质的吸收光谱，绘出三种情况两纯物质的吸收光谱，绘出三种情况（a a）两组分互不干扰）两组分互不干扰（b b）A A组分对组分对B B组分的测定有干扰，而组分的测定有干扰，而B B组分对组分对A A组分的组分的测定无干扰测定无干扰（c c）两组分彼此互相干扰）两组分彼此互相干扰2 2、多组分的测定、多组分的测定（a）情况可以用测定单组分的方法分别在）情况可以用测定单组分的方法