显色与测量条件的选择 (2)ppt课件

1、第四章第四章 紫外紫外-可见分光可见分光光度法光度法一、显色反响的选择一、显色反响的选择二、显色反响条件的选择二、显色反响条件的选择三、共存离子干扰的消除三、共存离子干扰的消除四、测定条件的选择四、测定条件的选择五、提高光度测定灵敏度五、提高光度测定灵敏度和选择性的途径和选择性的途径第三节第三节 显色与丈量条件显色与丈量条件的选择的选择一、显色反响的选择一、显色反响的选择1.1.选择显色反响时，应思索的要素选择显色反响时，应思索的要素 灵敏度高、选择性高、生成物稳定、显灵敏度高、选择性高、生成物稳定、显色剂在测定波优点无明显吸收，两种有色物色剂在测定波优点无明显吸收，两种有色物最大吸收波长之差

2、：最大吸收波长之差：“对比度，要求对比度，要求 60nm60nm。2.2.配位显色反响配位显色反响 当金属离子与有机显色剂构成配合当金属离子与有机显色剂构成配合物时，通常会发生电荷转移跃迁，产生很强物时，通常会发生电荷转移跃迁，产生很强的紫外的紫外可见吸收光谱。可见吸收光谱。3.3.氧化复原显色反响氧化复原显色反响 某些元素的氧化态，如Mn、Cr在紫外或可见光区能剧烈吸收，可利用氧化复原反响对待测离子进展显色后测定。 例如：钢中微量锰的测定，Mn2不能直接进展光度测定 2 Mn2 5 S2O82-8 H2O =2 MnO4 + 10 SO42- 16H+ 将Mn2 氧化成紫红色的MnO4后，在

3、525 nm处进展测定。4.4.显色剂显色剂 无机显色剂：硫氰酸盐、钼酸铵、过氧化氢等几种。无机显色剂：硫氰酸盐、钼酸铵、过氧化氢等几种。 有机显色剂：种类繁多有机显色剂：种类繁多 偶氮类显色剂：本身是有色物质，生成配合物后，颜偶氮类显色剂：本身是有色物质，生成配合物后，颜色发生明显变化；具有性质稳定、显色反响灵敏度高、选色发生明显变化；具有性质稳定、显色反响灵敏度高、选择性好、对比度大等优点，运用最广泛。偶氮胂择性好、对比度大等优点，运用最广泛。偶氮胂、PARPAR等。等。 三苯甲烷类：铬天青三苯甲烷类：铬天青S S、二甲酚橙等、二甲酚橙等二、显色反响条件的选择二、显色反响条件的选择1.1.

4、显色剂用量显色剂用量 吸光度吸光度A A与显色剂用与显色剂用量量CRCR的关系会出现如下图的关系会出现如下图的几种情况。选择曲线变的几种情况。选择曲线变化平坦处。化平坦处。2.2.反响体系的酸度反响体系的酸度 在一样实验条件下，分别测定不同在一样实验条件下，分别测定不同pHpH值条件下显色溶液的吸光度。选择曲线中值条件下显色溶液的吸光度。选择曲线中吸光度较大且恒定的平坦区所对应的吸光度较大且恒定的平坦区所对应的pHpH范范围。围。3.3.显色时间与温度显色时间与温度 实验确定实验确定4.4.溶剂溶剂 普通尽量采用水相测定，普通尽量采用水相测定，三、共存离子干扰的消除三、共存离子干扰的消除1.1

5、.参与掩蔽剂参与掩蔽剂 选择掩蔽剂的原那么是：掩蔽剂不与待测组分选择掩蔽剂的原那么是：掩蔽剂不与待测组分反响；掩蔽剂本身及掩蔽剂与干扰组分的反响产物反响；掩蔽剂本身及掩蔽剂与干扰组分的反响产物不干扰待测组分的测定。不干扰待测组分的测定。 例：测定例：测定Ti4Ti4，可参与，可参与H3PO4H3PO4掩蔽剂使掩蔽剂使Fe3+(Fe3+(黄色黄色) )成为成为Fe(POFe(PO)23-()23-(无色无色) )，消除消除Fe3+Fe3+的干扰；又如用铬天菁的干扰；又如用铬天菁S S光度法测定光度法测定Al3+Al3+时，参与抗坏血酸作掩蔽剂将时，参与抗坏血酸作掩蔽剂将Fe3+Fe3+复原为复原

6、为Fe2+Fe2+，消，消除除Fe3+Fe3+的干扰。的干扰。2.2.选择适当的显色反响条件选择适当的显色反响条件3.3.分别干扰离子分别干扰离子四、测定条件的选择四、测定条件的选择1.1.选择适当的入射波长选择适当的入射波长 普通应该选择普通应该选择maxmax为入射光波长。为入射光波长。 假设假设maxmax处有共存组分干扰时，那么应思索处有共存组分干扰时，那么应思索选择灵敏度稍低但能防止干扰的入射光波长。选择灵敏度稍低但能防止干扰的入射光波长。 2.选择适宜的参比溶液 为什么需求运用参比溶液？为什么需求运用参比溶液？ 测得的的吸光度真正反映待测溶液吸光强度。测得的的吸光度真正反映待测溶液

7、吸光强度。 参比溶液的选择普通遵照以下原那么：参比溶液的选择普通遵照以下原那么： 假设仅待测组分与显色剂反响产物在测定波优点有吸假设仅待测组分与显色剂反响产物在测定波优点有吸收，其它所加试剂均无吸收，用纯溶剂水收，其它所加试剂均无吸收，用纯溶剂水) )作参比溶液；作参比溶液； 假设显色剂或其它所加试剂在测定波优点略有吸收，假设显色剂或其它所加试剂在测定波优点略有吸收，而试液本身无吸收，用而试液本身无吸收，用“试剂空白试剂空白( (不加试样溶液不加试样溶液) )作参比溶作参比溶液；液；参比溶液的选择普通遵照以下原那么：参比溶液的选择普通遵照以下原那么： 假设待测试液在测定波优点有吸收，而显色剂等

8、无吸假设待测试液在测定波优点有吸收，而显色剂等无吸收，那么可用收，那么可用“试样空白试样空白( (不加显色剂不加显色剂) )作参比溶液；作参比溶液； 假设显色剂、试液中其它组分在丈量波优点有吸收，假设显色剂、试液中其它组分在丈量波优点有吸收，那么可在试液中参与适当掩蔽剂将待测组分掩蔽后再加显色那么可在试液中参与适当掩蔽剂将待测组分掩蔽后再加显色剂，作为参比溶液。剂，作为参比溶液。3.3.控制适宜的吸光度读数范围控制适宜的吸光度读数范围 不同的透光度读数，产生的误差大小不同：不同的透光度读数，产生的误差大小不同： lgT=bclgT=bc微分：微分：dlgTdlgT0.434dlnT = - 0

9、.434T -1 dT =b dc0.434dlnT = - 0.434T -1 dT =b dc两式相除得：两式相除得： dc/c = dc/c = 0.434 / TlgT 0.434 / TlgT dT dT 以有限值表示可得：以有限值表示可得： c/c = c/c =0.434/TlgT0.434/TlgTT T 浓度丈量值的相对误差浓度丈量值的相对误差c/cc/c不仅与仪器的透不仅与仪器的透光度误差光度误差T T 有关，而且与其透光度读数有关，而且与其透光度读数T T 的值也有关。的值也有关。 能否存在最正确读数范围？何值时误差最小？能否存在最正确读数范围？何值时误差最小？ 最正确读

10、数范围与最正确值最正确读数范围与最正确值 设：设：T =1%T =1%，那么可绘出溶液浓，那么可绘出溶液浓度相对误差度相对误差c/cc/c与其透光度与其透光度T T 的关系的关系曲线。如下图：曲线。如下图： 当：当：T =1%T =1%，T T 在在20%20%65%65%之间时，浓度相对误差较小，最正确之间时，浓度相对误差较小，最正确读数范围。读数范围。 可求出浓度相对误差最小时的透光度可求出浓度相对误差最小时的透光度Tmin为：为： Tmin36.8%, Amin0.434 用仪器测定时应尽量使溶液透光度值在用仪器测定时应尽量使溶液透光度值在T %=20T %=2065% (65% (吸光

11、度吸光度 A =0.70 A =0.700.20)0.20)。五、提高光度测定灵敏度和选择性的途径五、提高光度测定灵敏度和选择性的途径1.1.合成新的高灵敏度有机显色剂合成新的高灵敏度有机显色剂2.2.采用分别富集和测定相结合采用分别富集和测定相结合3.3.采用三元采用三元( (多元多元) )配合物显色体系配合物显色体系 由一个中心金属离子与两种由一个中心金属离子与两种( (或两种以上或两种以上) )不同不同配位体构成的配合物，称为三元配位体构成的配合物，称为三元( (多元多元) )配合物。配合物。 多元配合物显色反响具有很高的灵敏度，一方多元配合物显色反响具有很高的灵敏度，一方面是由于多元配合物比其相应的二元配合物分子截面是由于多元配合物比其相应的二元配合物分子截面积更大；另一方面是由于第二或第三配位体的引面积更大；另一方面是由于第二或第三配位体的引入，能够产生配位体之间、配位体与中心金属离子入，能够产生配位体之间、配位体与中心金属离子间的协同作用，使共轭间的协同作用，使共轭电子的流动性和电子跃迁电子的流动性和电子跃迁几率增大。几率增大。 三元配合物主要类型有：三元离子缔合物、三元配合物主要类型有：