第10章吸光光度法(2013-3)

第10章吸光光度法AbsorptionPhotometry2/6/202312.

显色反应条件(reactioncondition)溶液的酸度影响显色剂的平衡浓度和颜色

影响配合物的组成和颜色

影响被测金属离子的存在状态

通过实验确定

2/6/20232在pH＝2～3Fe(ssal)+在pH＝4～7Fe(ssal)22-在pH＝8～10Fe(ssal)3在pH>12Fe(OH)3棕橙色沉淀黄色紫红色2/6/20233显色剂用量显色反应进行完全，不引起副作用

c(R)A显色剂适当过量通过实验确定

2/6/20234显色剂适当过量c(R)Ac(R)A显色剂适当过量，控制浓度2/6/20235温度

通过实验找出适宜的温度范围时间在颜色稳定的时间范围内进行比色测定溶剂

有机溶剂会降低有色物的离解度，从而提高显色反应的灵敏度时间与温度相关

2/6/202363.

共存离子的影响及消除方法(a)控制酸度，使干扰离子不显色(b)加入掩蔽剂如用SCN-测定Co2+时，Fe3+有干扰，加入F-

，

Fe3++6F-=FeF63-

，Fe3+被掩蔽。(c)改变干扰离子价态用铬天菁S测Al3+时，Fe3+有干扰，加入Vc使Fe3+→Fe2+

。(d)分离干扰离子用萃取、沉淀、电解、离子交换等方法。2/6/20237五、测定条件选择

selectionofmeasurementconditions

2/6/20238原则：最大吸收、最小干扰灵敏度高、减少或消除非单色光引起的偏离

1.波长的选择(selectionofwavelength)a.丁二酮肟镍，b.酒石酸铁

2/6/20239A2/6/202310选择原则：有效消除被测溶液中非被测物产生的吸收和其他影响因素选择方法：

1）试液及显色剂均无色可用蒸馏水作参比溶液

2）显色剂有颜色不加试样溶液的试剂空白作参比。2.

参比溶液的选择(referencesolu.)根据颜色判断

2/6/202311

3）显色剂为无色，试液中共存离子有色可用不加显色剂的被测试液作参比溶液；改变加入试剂的顺序，使被测组分不发生显色反应，以此溶液作为参比。如：KIO4

氧化显色法测定含钴试样中的锰。

4）显色剂和试液均有颜色加入适当掩蔽剂掩蔽被测组分，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。如：以铬天青S为显色剂测定含干扰离子Ni2+、Cr3+、Co2+

中的Al3+，加NH4F掩蔽Al3+。

2/6/2023123.

吸光度大小的控制原则：尽量减少仪器测量误差控制试样量或稀释程度选择不同厚度的比色皿A为0.2—0.8误差较小2/6/202313六、测定方法及应用

measurementmethodsandapplication

2/6/2023141.

测定方法(quantitivemethods)校准曲线法(workingcurve/calibrationcurve)CA校准曲线工作曲线与标准曲线有差别

Axcx2/6/202315Attention校准曲线有时不通过原点校准曲线弯曲2/6/202316标准加入法

A=εb(cx+c)

A=0,

cx=-ccxAc适合试样类型？

2/6/202317因为：所以：标准比较法(comparisonmethod)

同条件下分别测定未知液与标准溶液的吸光度Ax和A标，根据朗伯-比尔定律，应有下式：不及前者准确

2/6/202318【例】：将1.000g钢样用HNO3溶解，钢中的锰用KIO4氧化成高锰酸钾，并稀释到100.0ml，用1.00cm比色皿在波长525nm测得此溶液的吸光度为0.700。一标准KMnO4溶液的浓度为1.52×10-4mol·L-1，在同样的条件下测得的吸光度为0.350，求试液中锰的浓度。

解：根据关系有：

2/6/202319解方程组法在不同波长测定A值根据L－B关系式例方程求解

适合多组分测定2/6/202320示差法(differentialmethod)——高含量组分测定用浓度稍低的标准溶液cr做参比，调节T%为100（A=0），来测定试样的浓度cx

。

Ar=εbcrAx=ε

bcx

△A=Ax–Ar=εb（cx－cr）=ε

b△c两溶液的吸光度差△A与浓度差△c成比例2/6/202321示差工作曲线法同条件下测△Ax.从差示工作曲线中查出△cx

cx=△cx+cr△A△c△Ax△cx差示工作曲线2/6/202322标尺放大倍数nTr=10%,Tx=7%;Tr’=100%,Tx’=70%;n=Tr’/Tr=Tx’/Tx对仪器光源要求较高

2/6/202323Remarks示差法的测量误差

两个溶液的浓度差c（即cx-cR），如测量误差为x％，所得结果为cx±(cx-cR)×x%2/6/202324导数光度分析法(derivativespectrophotometry)

在双波长分光光度计上，如果使用的两个波长λ1和λ2很接近进行同时扫描，并保持两波长差λ（或dλ）不变，便可获得一阶导数光谱即吸光度随波长变化率对波长的曲线。对n阶导数而言，导数光谱即－λ曲线2/6/202325原理非双波长仪亦可得到

2/6/202326特点能够分辨两个或两个以上严重重叠的吸收峰。能够分辨吸光度随波长急剧上升处所掩盖的弱吸收峰。

确定组分数，减少测定干扰2/6/202327一般用校准曲线定量

2/6/202328催化光度法(catalyticphotometry)

催化反应速率在一定范围内与催化剂浓度成比例关系，以光度法检测催化反应速率。

A+B

cat.

C+D产物有色

若A,B浓度大，基本不变化，则

v=dcD/dt=kccat

积分得：cD=kccatt=At/εDb=k’A

A=Kccatt

定量：固定时间，测定不同ccat时的A，作校准曲线

反应物或产物之一有色

2/6/202329若反应物A有色，检测A的变化，B大量过量时，

A+Bcat.C+D

反应物有色则有

lg(A0/At)=Kccatt

与间接法相似2/6/202330目视比色法

眼睛观察、比较溶液颜色深度以确定物质含量

标准1234x

某些显色反应不符合朗伯－比尔定律时，仍可用该法进行测定简单、灵敏、半定量2/6/202331浓度太大，颜色较深时误差比较大2/6/202332比浊法沉淀微粒对光的反射、散射作用——相当于溶液吸收光。在一定条件下：

A=kcc——沉淀粒子密度

目视比较亦可2/6/2023332.吸光光度法的应用(applications)定量分析无机物微、痕量无机离子，主要为金属离子

有机、生物临床、食品、药物等如：血清中总蛋白——碱性介质，蛋白质分子中多肽键与铜离子作用生成紫红色络合物，一个铜离子与6个肽键形成配位键2/6/202334

血清、血浆葡萄糖——+GOD→葡萄糖酸+过氧化氢→+酚+4-氨基安替吡啉+过氧化物酶(POD)→生成红色醌类化合物

胆色素、苏丹红、孔雀石绿有些需生化反应2/6/202335弱酸、弱碱解离常数的测定需有颜色/或用紫外2/6/202336用1cm的吸收池在某一定的波长下，测量其吸光度

调pH比较低时测（<pKa-2），为AHB

A

=AHB=εHB[HB]=εHBc

即εHB=AHB/c2/6/202337调pH比较高时测（>pKa+2），为AB-

A=AB-=εB-[B-]=εB-c

即εB-=AB-/c

将εHB=AHB/c，εB-=AB-/c代人A=…式得2/6/202338络合比的测定

饱和法（又称摩尔比法）

M+nR=MRn

A&cMRn

配制相应的试剂空白作参比液

2/6/202339连续变化法（又称等摩尔系列法）

A&cMRn

络合物的解离度为

α=(A–A’)/A

2/6/202340Remarks互补色A,T,L—B定律表达式仪器结构与各部分的作用误差及减免方法（仪器参数选择、参比、测量方式等）2/6/202341Questions&Problems稳定常数小的有色络合物可用于光度分析吗?何谓显色剂的加重效应?测定不同溶液的吸光度时,一般应控制在大致相同的时间内完成，为什么?根据pH试纸的功能，想想它的成分可能是什么？为何在A=0.434时仪器测定误差最小？2/6/202342思考题用银量法测定下列试样中的Cl－时，选用什么指示剂指示滴定终点最合适？(1)CaCl2(2)BaCl2(3)FeCl2(4)NaCl+Na3PO4(5)NH4Cl(6)NaCl+Na2SO4(7)PbNO3+NaCl(8)CuCl2为何BaSO4沉淀要用水洗涤，而AgCl沉淀要用稀HNO3洗涤？2/6/202343第11章分析化学中常用的分离和富集方法Currentlyusedseparationandpreconcentrationmethodsinanalyticalchemistry2/6/202344一、概述

brief

introduction

2/6/2023451.分离富集的作用、目的

(effect&purpose)分离

将被测组分或者各组分分开，以便测定、提纯——要分离，则需使其处不同相中或在时空上产生距离富集使目标物的体积变小或集中、含量提高，以达到分析方法可检测的程度，或用于提取某些成分分离与富集一般同时进行。分离的过程即是富集的过程，反之亦然。2/6/2023462.对分离富集的要求

(requirements)分离后待测组分的损失要小——回收率应足够高，接近100%干扰组分分离完全富集效率高实验方法简便、快速仪器分析对此的要求因方法而异2/6/2023473.回收率

(recovery)分离后待测