第十章吸光光度法10.4

博学善思1§10.4光度分析法的分析条件选择一、显色反应的选择1、选择显色反应的一般标准（1）选择性好（2）灵敏度高κ

>104（3）有色化合物组成恒定，化学性质稳定（4）有色化合物与显色剂间颜色差别要大（对比度大）显色反应氧化还原反应络合反应（主）将被测成分转变成有色化合物的反应

M+R⇌MR

待测组分显色剂有色22、显色剂（1）无机显色剂（应用较少）SCN-——测Fe，Mo，W，Nb…钼酸铵——测Si，P，V…H2O2——测Ti…（2）有机显色剂生色团：某些含有不饱和键基团，如偶氮基、对醌基和羰基等，基团中的π电子被激发时，能吸收>200nm的光，一般可与金属离子形成有色化合物。助色团：某些含孤对电子的基团，如氨基、羟基和卤代基等，能与生色团上的不饱和键作用，影响生色团对光的吸收，使颜色加深。3显色剂无机显色剂：硫氰酸盐、钼酸铵等。有机显色剂：种类繁多偶氮类显色剂：性质稳定、显色反应灵敏度高、选择性好、对比度大，应用最广泛。偶氮胂III、PAR等。三苯甲烷类：铬天青S、二甲酚橙等4三元配合物在光度分析中

的应用特性简介

由一种金属离子同时与两种不同的配位体形成的三元配合物具有下列分析特性：1.稳定，可提高分析测定的准确度和重现性

例:Ti-EDTA-H2O2三元配合物的稳定性，比Ti-EDTA和Ti-H2O2二元配合物的稳定性，分别增强约1000倍和100倍。2.比二元配合物具有更高的灵敏度和更大的对比度

灵敏度通常可提高1~2倍，有时甚至提高5倍以上。3.比二元体系具有更高的选择性

减少了金属离子形成类似配合物的可能性。5自学：①了解常用显色剂及在光度分析法中的应用②了解多元络合物的类型及应用离子缔合物（60－70年代）表面活性剂（90年代）（增溶、增敏、增稳）如溴化十六烷基吡啶下，Al(OH)3，BaSO4不沉淀二、显色条件的选择（酸度、显色剂用量、试剂顺序、显色时间、显色温度、溶剂、干扰及消除等）1、溶液的酸度①影响显色剂的平衡浓度和颜色

HR⇌H++R-nR-+Mn+⇌

MRn②影响被测物质的存在状态

pH升高，M→M(OH)…..M(OH)n甚至↓③影响络合物的组成及颜色6实验：固定CR、CM，改变pH测AApHab2、显色剂的用量一般加过量显色剂。实验：固定CM

、pH等条件改变CR测AACRab(1)ACRa(2)ACR(3)73、显色反应时间t试液自加入显色剂等且定容后开始计时，测A，制作A－t曲线，(2)、(3)用秒表控时At-minab(1)At-mina(2)At-min(3)4、反应温度T：固定t等条件，改变T，作A~T曲线，寻找适宜反应温度。一般T大，t则小。ATATATATAT85、溶剂和表面活性剂有机溶剂可降低有色化合物的离解度合适的表面活性剂可增溶、增敏、增稳。6、共存离子干扰及消除包括：正干扰（共存离子本身有色or与显色剂反应，在测量条件下有吸收）和负干扰（共存离子引起显色反应不完全）消除干扰的方法控制酸度、加掩蔽剂、改变离子价态、选择合适的参比液和测量波长、增加显色剂的用量、化学分离等9三、光度测量条件的选择（重点）1、测量波长无干扰时，在λmax处测灵敏度高减少or消除由非单色光引起的对朗－比定律的偏离有干扰时，遵循“吸收最大，干扰最小”的原则如：丁二酮肟光度法测钢中镍，酒石酸钠掩蔽Fe470nm520nmAAA12λmaxλmaxbbaa10吸光度测量条件的选择选择适当的入射波长一般应该选择λmax为入射光波长。如果λmax处有共存组分干扰时，则应考虑选择灵敏度稍低但能避免干扰的入射光波长。

如图选500nm波长测定，灵敏度虽有所下降，却消除了干扰，提高了测定的准确度和选择性。112、吸光度的读数范围A=0.2－0.8（仪器测量误差小）通过控制溶液浓度or选择不同厚度的吸收池达到12吸光度读数范围的选择不同的透射比读数，产生的误差大小不同：

－lgT=κbc微分：－dlgT＝－0.434dlnT=-0.434T-1

dT

=κbdc两式相除得：Δc/c不仅与仪器的透射比误差ΔT有关，而且与其透射比读数T的值也有关。是否存在最佳读数范围？何值时误差最小？13最佳读数范围与最佳值:设：ΔT=1%，

Δc/c~T关系曲线T在20%～65%之间时,浓度相对误差较小，最佳读数范围浓度相对误差最小时的透射比Tmin为：

Tmin＝36.8%,Amin＝0.434

通过改变吸收池厚度或待测液浓度，使吸光度读数处在适宜范围。普通分光光度法不适于高含量或极低含量物质的测定。14

3.参比溶液的选择

为什么需要使用参比溶液？

测得的的吸光度真正反映待测溶液吸光强度。选择参比溶液所遵循的一般原则：⑴若仅待测组分与显色剂反应产物在测定波长处有吸收，其他所加试剂均无吸收，用纯溶剂（水)作参比溶液；15⑵若显色剂或其他所加试剂在测定波长处略有吸收,而试液本身无吸收，用“试剂空白”(不加试样溶液)作参比溶液；⑶若待测试液在测定波长处有吸收，而显色剂等无吸收，则可用“试样空白”(不加显色剂)作参比溶液；⑷若显色剂、试液中其他组分在测量波长处有吸收,则可在试液中加入适当掩蔽剂将待测组分掩蔽后再加显色剂，作为参比溶液。16参比溶液的选择参比溶液的作用：可消除由于吸收池壁及溶剂对入射光的反射和吸收带来的误差，并扣除干扰的影响。在实际测定中，总是先利用参比溶液调整仪器，使透过参比溶液吸收池的吸光度为零（100%T），只有这样，测得的吸光度才真正反映被测物质的吸光强度。1、蒸馏水：试液、显色剂均无色时，用蒸馏水作参比；2、试剂空白：显色剂有色时，用不加试样溶液的试剂空白作参比；3、试液空白：试液中有其它有色离子时，用不加显色剂的被测液作参比；4、褪色空白：显色剂和试液均有色时，加一掩蔽剂掩蔽被测组分，以此溶液作参比；5、不显色空白：改变加入试剂的顺序，使被测组分不发生显色反应，以此溶液作参比。17四、标准曲线的制作A——c制作依据：朗－比定律，A∝c方法：实验条件下，测量一系列不同含量的标准溶液的A，再在相同条件下测待测物的Ax，从而求出Cx。标准曲线有时不过原点：①参比液选择不当②吸收池厚度不等、位置不妥、透光面不洁……Ac0Axcx18§7－3光度分析法的误差来自两方面：一是偏离朗伯－比尔定律，二是吸光度测量不准一、对朗伯－比尔定律的偏离A=κbc偏离原因：主要是仪器or溶液的实际条件与定律要求不符1、非单色光引起的偏离2、非平行光引起的偏离，正偏离3、介质不均匀引起的偏离，正偏离4、由于溶液本身的化学反应引起的偏离AC0正偏离负偏离b19二、吸光度读数误差图6－10检流计标尺上吸光度与透射比的关系A－刻度不均匀，A越大刻度越密，读数误差△A越大T－刻度均匀，读数误差恒定，△T