分析化学选读

1、分析化学选读分析化学选读2教学要求教学要求1 了解吸光光度法的特点了解吸光光度法的特点2 掌握吸光光度法的基本原理掌握吸光光度法的基本原理3 了解分光光度计的基本结构了解分光光度计的基本结构4 了解显色反应及影响因素了解显色反应及影响因素5 掌握光度分析法的设计方法掌握光度分析法的设计方法6 了解吸光光度法的误差及原因了解吸光光度法的误差及原因7 了解常用的吸光光度法了解常用的吸光光度法8 了解吸光光度法的应用了解吸光光度法的应用分析化学选读3化学分析：常量组分化学分析：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 化学分析与仪器分析方法比较

2、仪器分析：微量组分(105为高灵敏度; 104为低灵敏度.分析化学选读32桑德尔(Sandell)灵敏度： S 当仪器检测吸光度为时，单位截面积光程内所能检测到的吸光物质的最低含量。S=M/ 单位：g/cm2思考：S与a的关系？分析化学选读33例例1 邻二氮菲光度法测铁邻二氮菲光度法测铁 (Fe)=1.0mg/L, b=2cm , A=0.38 计算计算 分析化学选读34解：解： c(Fe)=1.0 mg/L =1.010-3/55.85 mol/L =1.810-5mol/L4-1-1-50.38=1.1 10 L molcm2 1.8 10 例1 邻二氮菲光度法测铁 (Fe)=1.0mg/

3、L, b=2cm , A=0.38 计算分析化学选读35氯磺酚S测定钢中的铌 50ml容量瓶中有Nb30g，用2cm比色池，在650nm测定光吸收，A0.43,求S. (Nb原子量92.91)。分析化学选读36氯磺酚S测定钢中的铌 50ml容量瓶中有Nb30g，用2cm比色池，在650nm测定光吸收，A0.43,求S. (Nb原子量92.91)。根据A=bC,求3.3104 Lmol-1cm-1 分析化学选读37二、朗伯二、朗伯-比尔定律的适用条件比尔定律的适用条件 单色光单色光 应选用应选用 max处或肩峰处处或肩峰处 测定测定2. 吸光质点形式不变吸光质点形式不变 离解、络合、缔合会破坏线

4、性关系离解、络合、缔合会破坏线性关系 应控制条件应控制条件(酸度、浓度、介质等酸度、浓度、介质等)3. 稀溶液稀溶液(一般一般104 CuNH3 620=1.2102 Cu双硫腙双硫腙 533=5.01042.*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, 对比度对比度 max60nm。3.*反应生成的有色化合物组成恒定，稳定。反应生成的有色化合物组成恒定，稳定。*显色条件易于控制，重现性好。显色条件易于控制，重现性好。4.显色产物与显色剂色差大显色产物与显色剂色差大,显色显色 时颜色变化明显时颜色变化明显.试剂试剂空白值小空白值小.分析化

5、学选读62： ：助色团NH2，OH，X （孤对电子）neO生色团：NN，NO，OC=S,N （共轭双键）e无机显色剂: SCN- Fe(SCN)2+ H2O2 TiOH2O22+有机显色剂:分析化学选读63有机显色剂有机显色剂CH3CCCH3 HON NOH NNOHCOOHSO3HOO型：NNNOH OHON型：吡啶偶氮间苯二酚(PAR)NH NHNSNS型：双硫腙NN型：丁二酮肟(Ni2+)邻二氮菲(Fe2+)磺基水杨酸 -Fe3+分析化学选读64a.三元混配络合物：Nb-5-Br-PADAP-酒石酸，V-PAR-H2O2b.离子缔合物： AuCl4-罗丹明B主要用于萃取光度测定c.金属离

6、子络合剂表面活性剂体系： AuI4-CTMABd.杂多酸：HSA-SiW分析化学选读65Spectroscopy and Spectral AnalysisVol.24,No.12,pp1630-1633,December,2004分析化学选读66Chinese Journal of Applied Chemistry分析化学选读671. 显色反应酸度（显色反应酸度（c(M)、 c(R)一定）一定）pH1pHpH2pH10.3.2 影响显色反应的因素 P321-323分析化学选读68c(R)c(R)c(R)2. 显色剂用量（c(M)、pH一定）Mo(SCN)32+ 浅红Mo(SCN)5 橙红M

7、o(SCN)6- 浅红Fe(SCN)n3-n分析化学选读693. 显色温度及显色时间T1()T2()t(min)A分析化学选读704.溶剂有机溶剂: 降低有色化合物的解离度，提高显色反应的灵敏度 影响有色络合物的溶解度和组成，提高显色反应的速率分析化学选读71Co2, Fe3+Co2+FeF63-Co(SCN)2 (蓝)NaFSCNCo2+Fe2+,Sn4+(2)Sn2+Co(SCN)2SCN测Co2(含Fe3+) : (掩蔽法)(1)化学法 分析化学选读72Co2+, Zn2+,Ni2+, Fe2+ CoR,ZnR NiR,FeRCoR, Zn2+ ,Ni2+ , Fe2+ 钴试剂RH+测C

8、o2 :(生成络合物性质不同)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。测Fe3:(控制pH)Fe3+, Cu2+FeSS （紫红）Cu2+pH 2.5SS分析化学选读73(2) 物理法物理法 选择适当的测定波长515655415500钍-偶氮砷III 钴-亚硝基红盐 AA络合物络合物试剂试剂分析化学选读741 测定波长选择 P323选择原则： “吸收最大，干扰最小”灵敏度选择性10.2.3 测量波长和吸光度范围的选择分析化学选读752 测定浓度控制控制浓度 吸光度A：减少测量误差分析化学选读76 10.4.1 标准曲线制作0123456780.000.050.100.150.2

9、00.250.300.35Aconcentration理论基础：朗伯-比尔定律 标准（工作）曲线绘制方法：在、b固定的情况下，测定一系列不同浓度的标准溶液的吸光度，作Ac图，在相同条件下测定样品溶液的吸光度，从曲线上可查出被测样品的浓度。分析化学选读77The linearity relation of scavenging effect of hydroxyl radical with aqueous extraction from eleochairis toberosa peel 分析化学选读7810.3 光度分析法的误差不过原点：P324发生偏离：P324-325分析化学选读79 复合

10、光由1和2组成，对于浓度不同的溶液a和b，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。 10.4.2 分析化学选读80非均匀介质非均匀介质 胶体，悬浮、乳浊等对光产生散射，使实测胶体，悬浮、乳浊等对光产生散射，使实测吸光度增加，导致线性关系上弯吸光度增加，导致线性关系上弯2 物理化学因素物理化学因素离解、缔合、异构等如：Cr2O72-+H2O-=2HCrO4- =2H+2CrO42- PAR的偶氮醌腙式 化学反应分析化学选读81吸光度标尺刻度不均匀吸光度标尺刻度不均匀10.3.2 吸光度测量的误差吸光度测量的误差 dc/c= dA/A=dT/(TlnT)

11、 Er=dc/c100= dA/A100=dT/TlnT100P326 P327分析化学选读821086420204060800.70.40.20.1AT%Err0.434lg(0.01)cTEcTTT(36.8)0.434浓度测量的相对误差Er与T(或A)的关系实际工作中，应控制T在15%65, A在之间 (调c, b, )，相对误差4% 分析化学选读831.示差吸光光度法目的：提高光度分析的准确度和精密度 解决高(低)浓度组分(A在以外)问题分类：高吸光度差示法、低吸光度差示法、 精密差示吸光度法特点： 以标准溶液作参比溶液原理： A相对 = A = bcx- bc0= bc准确度：读数标

12、尺扩展, 相对误差减少 (P328-329) c0愈接近cx, 准确度提高愈显著 结果计算：cx = c0 +c10.4 常用的吸光光度法分析化学选读84例：用普通分光光度法测得标液C1的透光率为20%，试液的透光率为12%，若以示差法测定，以C1为参比，则试液的透光率为 A. 40% B.50% C.60% D.70% 答案：C.60%分析化学选读852.双波长吸光光度法 目的：解决浑浊样品光度分析 消除背景吸收的干扰 多组分同时检测 原理： A = A1-A2 = （1- 2）b c分析化学选读86双波长吸光光度法的应用 a.混合试液中组分的测定 测量波长：待测组分的最大吸收波长1 参比波

13、长：与1相差4060nm， A 较大。b.单组分的测定 测量波长：络合物吸收峰波长 参比波长：等吸收点波长 显色剂吸收峰波长 络合物吸收曲线下端波长分析化学选读87选1为参比波长, 2为测量波长得 A1= x1bcx + y1bcy A2= x2bcx+ y2bcy A=A2-A1= ( x2bcx+ y2bcy)-( x1bcx+ y1bcy)在等吸光度的位置(G, F), y2 y1，则上式成为 A=( x2- x1）bcx A与cx成正比, 可用于测定c.共存两组分的分别测定P330例,苯酚与2,4,6-三氯苯酚(y)混合物中苯酚(x)的双波长分光光度法测定。分析化学选读88 比色法和吸

14、光光度法及其仪器比色法和吸光光度法及其仪器方便、灵敏，准确度差。常用于限界分析。方便、灵敏，准确度差。常用于限界分析。观察方向1.目视比色法c4c3c2c1c1c2c3c4P327分析化学选读89纤维光度计分析化学选读901. 单一组分测定单一组分测定1) 金属离子: Fe-phen, Ni-丁二酮肟, Co-钴试剂2) 磷的测定: DNA中含P9.2%, RNA中含P9.5%, 可得核酸量.H3PO4+12(NH4)2MoO4+21HNO3=(NH4)3PO412MoO3+12NH4NO3+12H2O磷钼黄(小)磷钼(V)蓝(大)Sn2+10.5 吸光光度法的应用分析化学选读913) 蛋白质

15、测定蛋白质测定溴甲酚绿、考马司亮蓝等溴甲酚绿、考马司亮蓝等4) 氨基酸测定氨基酸测定茚三酮茚三酮(紫色化合物紫色化合物)5) 水质检测水质检测: NH4+、NO2-、Mn2+、Fe2+、SO42-、Hg2+-6) 药物含量测定药物含量测定比吸光系数定量；荷移光谱比吸光系数定量；荷移光谱法测定法测定.7) 紫外吸收紫外吸收(UV): NO2-、NO3-、SO42-、SO32-、CO32-、SCN-、酪氨酸、色氨酸、苯、酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋白质等。丙氨酸、蛋白质等。分析化学选读922. 多组分的测定多组分的测定 x 1, y 1, x 2, y 2由由x,y标液标液 在在 1, 2处分别测

16、得处分别测得在 1处测组分处测组分x, 在 2处测组分处测组分yb) 在 1处测组分处测组分x; 在在 2处测总吸处测总吸收收,扣除扣除x吸收吸收,可求可求yc) x,y组分不能直接测定组分不能直接测定A1= x 1bcx+ y 1bcy(在 1处测得处测得A1) A2 = x 2bcx+ y 2bcy(在 2处测得处测得A2)分析化学选读933. 测定弱酸和弱碱的离解常数 AHB和AB-分别为有机弱酸HB在强酸和强碱性时的吸光度，它们此时分别全部以HB或B-形式存在。HB H+ + B- H+B-Ka = HBpKa=pH+ lg HBB-A=AHB+AB-pKa=pH - lg AHB - AA- AB-lg A HB - AA- AB-对pH作图即可求得pKa P133(5-30)：分析化学选读944. 络合物组成确定 饱和法（摩尔比法）制备一系列含钌3.010-5 mol/L (固定不变)和不同浓度（小于12.010-5 mol/L