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AnalyticalChemistry吸光光度法第六章主要內(nèi)容第一節(jié)概述幻燈片3第二節(jié)

光的吸收定律

幻燈片12第三節(jié)

光度法及儀器

幻燈片20第四節(jié)

光度分析法的設(shè)計(jì)

幻燈片34第五節(jié)誤差及其來(lái)源

幻燈片54第六節(jié)應(yīng)用

幻燈片62第六章吸光光度法

第一節(jié)概述

[定義]:基于物質(zhì)對(duì)光的選擇吸收而建立起來(lái)的分析方法。KMnO4白光吸收綠光。顏色越深,濃度越大[特點(diǎn)](與化學(xué)分析比較):a.靈敏(測(cè)10-7-10-9mol/L)b.準(zhǔn)確(E=2-5%)c.操作簡(jiǎn),快速(測(cè)微量)d.應(yīng)用廣(無(wú)機(jī)、有機(jī)均可測(cè))光的波粒二象性波動(dòng)性粒子性λν

E光的折射光的衍射光的偏振光的干涉光電效應(yīng)E:光子的能量(J,焦耳)ν:光子的頻率(Hz,赫茲)λ:光子的波長(zhǎng)(nm)c:光速(2.9979X1010cm.s-1)一、光的基本性質(zhì)(復(fù)習(xí))↘,E↗;↗,E↘射線x射線紫外光紅外光微波無(wú)線電波10-2nm10nm102nm104nm0.1cm10cm103cm105cm可見(jiàn)光近紫外:200-400nm人眼所能感覺(jué)到的波長(zhǎng)范圍400-750nm近紅外:750-2500nm光學(xué)光譜區(qū)遠(yuǎn)紫外近紫外可見(jiàn)近紅外中紅外遠(yuǎn)紅外(真空紫外)10nm~200nm200nm

~380nm380nm

~780nm780nm~2.5m2.5m

~50m50m

~300m單色光:單一波長(zhǎng)的光復(fù)合光:由不同波長(zhǎng)的光組合而成的光光的互補(bǔ):若兩種不同顏色的單色光按一定的強(qiáng)度比例混合得到白光,那么就稱這兩種單色光為互補(bǔ)色光,這種現(xiàn)象稱為光的互補(bǔ)。綠藍(lán)黃紫黃綠綠藍(lán)橙紅藍(lán)綠紅橙黃綠青藍(lán)紫青藍(lán)紫紅綠光的互補(bǔ):藍(lán)黃完全吸收完全透過(guò)吸收黃色光光譜示意表觀現(xiàn)象示意復(fù)合光二、吸收光譜產(chǎn)生Why???光作用于物質(zhì)時(shí),物質(zhì)吸收了可見(jiàn)光,而顯示出特征的顏色,這一過(guò)程與物質(zhì)的性質(zhì)及光的性質(zhì)有關(guān)。

物質(zhì)對(duì)光的選擇吸收

物質(zhì)的電子結(jié)構(gòu)不同,所能吸收光的波長(zhǎng)也不同,這就構(gòu)成了物質(zhì)對(duì)光的選擇吸收基礎(chǔ)。1.定性分析基礎(chǔ)2.定量分析基礎(chǔ)物質(zhì)對(duì)光的選擇吸收在一定的實(shí)驗(yàn)條件下,物質(zhì)對(duì)光的吸收與物質(zhì)的濃度成正比。AC

max*吸收光譜曲線或光吸收曲線(absorptioncurve):以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)作圖。*最大吸收波長(zhǎng)(maximumabsorptionwavelengh

):光吸收程度最大處的波長(zhǎng),用λmax表示*吸光度(absorbance)

在可見(jiàn)光,KMnO4溶液對(duì)波長(zhǎng)525nm附近綠色光的吸收最強(qiáng),而對(duì)紫色和紅色的吸收很弱。λmax=525nm。濃度不同時(shí),光吸收曲線形狀相同,λmax不變,吸光度不同。第二節(jié)

光的吸收定律一、透光率T與吸光度I0It參比I’0IrI’0=Ir

+Ia+ItIaI’0IrI’0–Ir

=Io=Ia+ItI’0=Ir

+Io真正進(jìn)入溶液部分的入射光[定義]:T取值為0.0%~100.0%全部吸收T=0.0%全部透射T=100.0%入射光I0透射光ItT↗,溶液對(duì)光的吸收↘;T↘,溶液對(duì)光的吸收↗。實(shí)驗(yàn)證明:

A=f(C、b、[Io])=lg1/T=lgIo/It即:A=lgIo/It=-lgT吸光度與透光率的關(guān)系二、光吸收基本定律:Lambert-Beer定律A=lg(I0/It)=kbcItI0bdxII-dIs朗伯定律(1760)A=lg(I0/It)=k1b比爾定律(1852)A=lg(I0/It)=k2c吸光度介質(zhì)厚度(cm)朗伯-比耳定律后人對(duì)這兩個(gè)定律進(jìn)行了總結(jié),發(fā)現(xiàn):質(zhì)點(diǎn)相互獨(dú)立無(wú)假吸收a.比例系數(shù)K與吸光物質(zhì)的性質(zhì)、入射波長(zhǎng)及溫度有關(guān)。b.吸光度A具有加和性。溶液中有幾種吸光物質(zhì),彼此間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),則可:注意:三、光度分析的靈敏度01234mg/mlA。。。。*0.80.60.40.20A=KbC以斜率來(lái)表示:

tan=dA/Dc=Kb=K’b取1cmK值隨b、C所取單位不同而異a的單位:L·g-1·cm-1當(dāng)c的單位用g·L-1表示時(shí),用a表示,

A=abcK

吸光系數(shù)

的單位:L·mol-1·cm-1當(dāng)c的單位用mol·L-1表示時(shí),用表示.

-摩爾吸光系數(shù)

A=bc

桑德?tīng)栰`敏度:當(dāng)光度儀器的檢測(cè)極限為A=0.001時(shí),單位截面積光程內(nèi)所能建處的吸光物質(zhì)的最低質(zhì)量。ug/cm2解:例:為測(cè)定有機(jī)胺的摩爾質(zhì)量,常將其轉(zhuǎn)變?yōu)?:1的苦味酸胺的加合物(有機(jī)胺-苦味酸)?,F(xiàn)稱取某加合物0.0500g,溶于乙醇中制成1L溶液,以1.0吸收池在最大吸收波長(zhǎng)380nm處測(cè)得A值為0.750,求有機(jī)胺的摩爾質(zhì)量(M苦味酸

=229,=1.0×104L·mol-1·cm-1)。解:例:在1cm比色皿和525nm時(shí),1.00×10-4mol/LKMnO4溶液的吸光度為0.585。現(xiàn)有0.500克錳合金試樣,溶于酸后,用高碘酸鹽將錳全部氧化成MnO4-,然后轉(zhuǎn)移至今500ml容量瓶中。在1cm比色皿和525nm時(shí),測(cè)得吸光度為0.400。求試樣中錳的百分含量。(Mn:54.94)

解:根據(jù)第三節(jié)

光度法及儀器一、目視法c4c3c2c1c1c2c3c42.特點(diǎn):簡(jiǎn)、可測(cè)微量,復(fù)合光,誤差大。觀察方向觀察方向1.方法:二、光電比色法

通過(guò)濾光片得一窄范圍的光(幾十nm)光電比色計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖1.方法:AC2.特點(diǎn):準(zhǔn)確度較高(消除人眼的主觀因素)選擇性較好(濾光片、參比液可消除干擾)三、分光光度法(光柵或棱鏡獲取單色光)1.方法:同上四、基本構(gòu)造光源、單色器、比色池、光電轉(zhuǎn)換器四大件(動(dòng)畫(huà))單色光純度高(可精選某一波長(zhǎng),準(zhǔn))測(cè)定多組分(利用A的加和性)應(yīng)用范圍廣(無(wú)色、有色)2.特點(diǎn):紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)組件光源單色器樣品池檢測(cè)器信號(hào)輸出氫燈,氘燈,185~350nm;鹵鎢燈,250~2000nm.基本要求:光源強(qiáng),能量分布均勻,穩(wěn)定作用:將復(fù)合光色散成單色光棱鏡光柵玻璃,350~2500nm,石英,185~4500nm平面透射光柵,反射光柵玻璃,光學(xué)玻璃,石英作用:將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),并放大光電管,光電倍增管,光電二極管,光導(dǎo)攝像管(多道分析器)表頭、記錄儀、屏幕、數(shù)字顯示分光光度計(jì)及其基本部件

分光光度計(jì)按工作波長(zhǎng)范圍分類,紫外、可見(jiàn)分光光度計(jì)應(yīng)用于無(wú)機(jī)物和有機(jī)物含量的測(cè)定,紅外分光光度計(jì)主要用于結(jié)構(gòu)分析。分光光度計(jì)又可分為單光束和雙光束兩類。722型分光光度計(jì)是數(shù)字顯示的單光束、可見(jiàn)分光光度計(jì)(recordingspectrophotometer)。

舊的光電比色計(jì)(photoelectriccolorimeter)

分光光度計(jì)的基本部件:光源、單色器、比色皿、檢測(cè)器和顯示裝置。

a.光源(lightsource)

用6~12V鎢絲燈作可見(jiàn)光區(qū)的光源,發(fā)出的連續(xù)光譜在360~800nm范圍內(nèi)。光源應(yīng)該穩(wěn)定,即要求電源電壓保持穩(wěn)定。為此,通常在儀器內(nèi)同時(shí)配有電源穩(wěn)壓器。

氫燈氘燈鎢燈汞燈

hydrogendeuteriumtungstenmercurylamplamplamplamp

b.單色器

monochromator

單色器的作用是將光源發(fā)出的連續(xù)光譜分解為單色光的裝置。分為棱鏡和光柵。

棱鏡(prism):根據(jù)光的折射原理而將復(fù)合光色散為不同波長(zhǎng)的單色光,然后再讓所需波長(zhǎng)的光通過(guò)一個(gè)很窄的狹縫(slit)照射到吸收池上。由玻璃或石英制成。玻璃棱鏡用于可見(jiàn)光范圍,石英棱鏡則在紫外和可見(jiàn)光范圍均可使用。

光柵(grating)是根據(jù)光的衍射和干涉原理將復(fù)合光色散為不同波長(zhǎng)的單色光,然后再讓所需波長(zhǎng)的光通過(guò)狹縫照射到吸收池上。它的分辨率比棱鏡大,可用的波長(zhǎng)范圍也較寬。

濾光片(filter)

c.比色皿(coloritrough)也稱吸收池。用于盛放試液的容器。它是由無(wú)色透明、耐腐蝕、化學(xué)性質(zhì)相同、厚度相等的玻璃制成的,按其厚度分為0.5cm,lcm,2cm,3cm和5cm。在可見(jiàn)光區(qū)測(cè)量吸光度時(shí)使用玻璃吸收池,紫外區(qū)則使用石英吸收池。使用比色皿時(shí)應(yīng)注意保持清潔、透明,避免磨損透光面。

d.檢測(cè)器detector

接受從比色皿發(fā)出的透射光并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。分為光電管和光電倍增管。

光電管

(phototube):一個(gè)真空或充有少量惰性氣體的二極管。陰極是金屬做成的半圓筒,內(nèi)側(cè)涂有光敏物質(zhì),陽(yáng)極為一金屬絲。光電管依其對(duì)光敏感的波長(zhǎng)范圍不同分為紅敏和紫敏兩種。紅敏光電管是在陰極表面涂銀和氧化銫,適用波長(zhǎng)范圍為625~1000nm;紫敏光電管是陰極表面涂銻和銫,適用波長(zhǎng)范圍為200~625nm。

光電倍增管(photomultiplier)由光電管改進(jìn)而成的,管中有若千個(gè)稱為倍增極的附加電極??墒构饧ぐl(fā)的電流得以放大,一個(gè)光子約產(chǎn)生106~107個(gè)電子。它的靈敏度比光電管高200多倍。適用波長(zhǎng)范圍為160~700nm。光電倍增管在現(xiàn)代的分光光度計(jì)中被廣泛采用。

光電池

photocelle.顯示裝置

作用是把放大的信號(hào)以吸光度A或透射比T的光度分析法的設(shè)計(jì)方式顯示或記錄下來(lái)。分光光度計(jì)常用的顯示裝置是檢流計(jì)、微安表、數(shù)字顯示記錄儀。工作流程光源單色器比色皿光電轉(zhuǎn)換顯示記錄系統(tǒng)作業(yè):

P2383、4

再見(jiàn)同學(xué)門(mén)好!第四節(jié)

光度分析法的設(shè)計(jì)1顯色反應(yīng)2顯色條件的選擇3測(cè)量波長(zhǎng)和吸光度范圍的選擇4參比溶液的選擇5標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作待測(cè)物質(zhì)本身有較深的顏色,直接測(cè)定;待測(cè)物質(zhì)是無(wú)色或很淺的顏色,需要選適當(dāng)?shù)脑噭┡c被測(cè)離子反應(yīng)生成有色化合物再進(jìn)行測(cè)定,此反應(yīng)稱為顯色反應(yīng),所用的試劑稱為顯色劑(colorreagent)。

按顯色反應(yīng)的類型來(lái)分,主要有氧化還原反應(yīng)和絡(luò)合反應(yīng)兩大類,而絡(luò)合反應(yīng)是最主要的。方法設(shè)計(jì)一、顯色反應(yīng)及其影響因素[定義]:將欲測(cè)物轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝猩铩钡姆磻?yīng)

M無(wú)色+R=MR有色(主要是絡(luò)合、氧化還原反應(yīng))1.對(duì)顯色反應(yīng)劑的要求:靈敏度高、選擇性好MR組成恒定、符合一定的化學(xué)式MR穩(wěn)定對(duì)比度要大,()波長(zhǎng)相差60nm以上廣義,有吸收(1)顯色反應(yīng)的選擇A選擇性好,干擾少,或干擾容易消除;靈敏度高,有色物質(zhì)的ε應(yīng)大于104。B有色化合物的組成恒定,符合一定的化學(xué)式。C有色化合物的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,至少保證在測(cè)量過(guò)程中溶液的吸光度基本恒定。這就要求有色化合物不容易受外界環(huán)境條件的影響。D有色化合物與顯色劑之間的顏色差別要大,即顯色劑對(duì)光的吸收與絡(luò)合物的吸收有明顯區(qū)別,要求兩者的吸收峰波長(zhǎng)之差Δλ(稱為對(duì)比度)大于60nm。(2)顯色劑無(wú)機(jī)顯色劑不多,因?yàn)樯傻慕j(luò)合物不穩(wěn)定,靈敏度和選擇性也不高。如用KSCN顯色測(cè)鐵、鉬、鎢和鈮;用鉬酸銨顯色測(cè)硅、磷和釩;用H2O2顯色測(cè)鈦等。

有機(jī)顯色劑分子中含有生色團(tuán)(chromophoric

group)和助色團(tuán)(auxochromegroup)。生色團(tuán)是某些含不飽和鍵的基團(tuán),如偶氮基、對(duì)醌基和羰基等。這些基團(tuán)中的π電子被激發(fā)時(shí)需能量較小,可吸收波長(zhǎng)200nm以上的可見(jiàn)光而顯色。助色團(tuán)是含孤對(duì)電子的基團(tuán),如氨基、羥基和鹵代基等。這些基團(tuán)與生色團(tuán)上的不飽和鍵作用,使顏色加深。

有機(jī)顯色劑A磺基水楊酸

OO型螯合劑,可與很多高價(jià)金屬離子生成穩(wěn)定的螯合物,主要用于測(cè)Fe3+。B丁二酮肟

NN型螯合顯色劑,用于測(cè)定Ni2+。C1,10-鄰二氮菲

NN型螯合顯色劑,測(cè)微量Fe2+。D二苯硫腙含S顯色劑,萃取光度測(cè)定Cu2+,Pb2+,Zn2+,Cd2+,Hg2+等。E偶氮胂Ⅲ(鈾試劑Ⅲ)

偶氮類螯合劑,強(qiáng)酸性溶液中測(cè)Th(Ⅳ),Zr(Ⅳ),U(Ⅳ)等;在弱酸性溶液中測(cè)稀土金屬離子。F鉻天青S

三苯甲烷類顯色劑,測(cè)定Al3+。G結(jié)晶紫三苯甲烷類堿性染料,測(cè)定Tl3+。(3)多元絡(luò)合物

多元絡(luò)合物是由三種或三種以上的組分所形成的絡(luò)合物。目前應(yīng)用較多的是由一種金屬離子與兩種配位體所組成的三元絡(luò)合物。三元絡(luò)合物在吸光光度分析中應(yīng)用較普遍。重要的三元絡(luò)合物類型。*三元混配絡(luò)合物金屬離子與一種絡(luò)合劑形成未飽和絡(luò)合物,然后與另一種絡(luò)合劑結(jié)合,形成三元混合配位絡(luò)合物,簡(jiǎn)稱三元混配絡(luò)合物。例如,V(V),H2O2和吡啶偶氮間苯二酚(PAR)形成1:1:1的有色絡(luò)合物,可用于釩的測(cè)定,其靈敏度高,選擇性好。顯色條件的選擇

實(shí)驗(yàn)條件包括:溶液酸度,顯色劑用量,試劑加入順序,顯色時(shí)間,顯色溫度,有機(jī)絡(luò)合物的穩(wěn)定性及共存離子的干擾等。

1.溶液的酸度

M+HR===MR+H+*影響顯色劑的平衡濃度和顏色*影響被測(cè)金屬離子的存在狀態(tài)*影響絡(luò)合物的組成

*pH與吸光度關(guān)系曲線確定pH范圍。

2.顯色劑的用量

M(被測(cè)組分)+R(顯色劑)==MR(有色絡(luò)合物)

為使顯色反應(yīng)進(jìn)行完全,需加入過(guò)量的顯色劑。但顯色劑不是越多越好。有些顯色反應(yīng),顯色劑加人太多,反而會(huì)引起副反應(yīng),對(duì)測(cè)定不利。在實(shí)際工作中根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)確定顯色劑的用量。

CR

為使顯色反應(yīng)完全,一般R過(guò)量(同離子效應(yīng)),但R也不能大過(guò)頭,否則,物極必反。R本身有色,空白↗改變絡(luò)合比,例:Mo(Ⅴ)與SCN-:CR由實(shí)驗(yàn)確定

3.顯色反應(yīng)時(shí)間:有些顯色反應(yīng)瞬間完成,溶液顏色很快達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),并在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持不變;有些顯色反應(yīng)雖能迅速完成,但有色絡(luò)合物的顏色很快開(kāi)始褪色;有些顯色反應(yīng)進(jìn)行緩慢,溶液顏色需經(jīng)一段時(shí)間后才穩(wěn)定。制作吸光度-時(shí)間曲線確定適宜時(shí)間。

4.顯色反應(yīng)溫度:顯色反應(yīng)大多在室溫下進(jìn)行。但是,有些顯色反應(yīng)必需加熱至一定溫度完成。

5.溶劑:有機(jī)溶劑降低有色化合物的解離度,提高顯色反應(yīng)的靈敏度。如在Fe(SCN)3的溶液中加入丙酮顏色加深。還可能提高顯色反應(yīng)的速率,影響有色絡(luò)合物的溶解度和組成等。4.T

大多顯色反應(yīng)在室溫下進(jìn)行,但也有需要加熱才能完成的。

V=f(T)T↗,V↗。但 T太↗,有色物分解。合適的T由實(shí)驗(yàn)確定。5.溶劑和表面活性劑溶劑影響有色絡(luò)合物的離解度溶劑影響有色絡(luò)合物的顯色速度溶劑影響有色絡(luò)合物的顏色表面活性劑膠束增溶形成三元絡(luò)合物--實(shí)驗(yàn)確定,有點(diǎn)運(yùn)氣3.tAt

t由實(shí)驗(yàn)確定。顯色后,至少應(yīng)保持到測(cè)定工作做完。2.顯色劑R(自學(xué)P289-P290)3.顯色條件(影響因素)11112345661.[H+]一切反應(yīng)的基礎(chǔ)a.影響M的存在狀態(tài),[H+]↘,M會(huì)水解;b.影響[R]及顏色,[H+]↗,影響[R](大多有機(jī)弱酸)影響顏色(大多酸堿指示劑)c.影響MRn組成6.干擾及消除a.干擾干擾物本身有色或與顯色劑顯色,+干擾干擾物與M、N反應(yīng),使顯色不完全,-干擾b.消除控制酸度,使M顯色,干擾不顯色氧化還原,改變干擾離子價(jià)態(tài)掩蔽校正系數(shù)參比液:可消除顯色劑和某些離子的干擾選擇測(cè),可避開(kāi)干擾的吸收增加顯色劑用量,將干擾灌飽分離a.控制溶液酸度b.加入掩蔽劑選取的條件是掩蔽劑不與待測(cè)離子作用,掩蔽劑以及它與干擾物質(zhì)形成的絡(luò)合物的顏色應(yīng)不干擾待測(cè)離子的測(cè)定。c.利用氧化還原反應(yīng),改變干擾離子的價(jià)態(tài)d.利用校正系數(shù)e.用參比溶液消除顯色劑和某些共存有色離子的干擾。f.選擇適當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng)g.當(dāng)溶液中存在有消耗顯色劑的干擾離子時(shí),可通過(guò)增加顯色劑的用量來(lái)消除干擾。h.分離以上方法均不奏效時(shí),采用預(yù)先分離的方法。二、和A范圍的選擇1.測(cè)量波長(zhǎng)的選擇無(wú)干擾,選擇max有干擾AA2.待測(cè)溶液吸光度A的選擇控制A=0.15~0.80T=70%~15%

方法選擇CA=KbC

選擇bA=KbC1、非單色光影響小2、靈敏度高測(cè)量波長(zhǎng)和吸光度范圍的選擇

1.測(cè)量波長(zhǎng)的選擇為了使測(cè)定結(jié)果有較高的靈敏度,應(yīng)選擇被測(cè)物質(zhì)的最大吸收波長(zhǎng)的光作為入射光,這稱為“最大吸收原則”(maximumabsorption)。選用這種波長(zhǎng)的光進(jìn)行分析,不僅靈敏度高,且能減少或消除由非單色光引起的對(duì)朗伯-比爾定律的偏離。但是,在最大吸收波長(zhǎng)處有其他吸光物質(zhì)干擾測(cè)定時(shí),則應(yīng)根據(jù)入射光波長(zhǎng)。三、.參比液的選擇原則:扣除非待測(cè)組分的吸收A(樣)=A(待測(cè)吸光物質(zhì))+A(干擾+池)A(參比)=A(干擾+池)試液不只是M試劑不只是R示意圖參比液無(wú)色無(wú)色

MR

溶劑空白有色無(wú)色M’MR試樣空白無(wú)色有色MRR’試劑空白有色有色M’MRR’顯色空白參比溶液的選擇利用參比溶液來(lái)調(diào)節(jié)儀器的零點(diǎn),可消除由吸收池壁及溶劑對(duì)入射光的反射和吸收帶來(lái)的誤差,扣除干擾的影響。參比溶液選擇:a試液及顯色劑均無(wú)色,蒸餾水作參比溶液。b顯色劑為無(wú)色,被測(cè)試液中存在其他有色離子,用不加顯色劑的被測(cè)試液作參比溶液。c顯色劑有顏色,可選擇不加試樣溶液的試劑空白作參比溶液。d顯色劑和試液均有顏色,可將一份試液加入適當(dāng)掩蔽劑,將被測(cè)組分掩蔽起來(lái),使之不再與顯色劑作用,而顯色劑及其他試劑均按試液測(cè)定方法加入,以此作為參比溶液,這樣就可以消除顯色劑和一些共存組分的干擾。e改變加入試劑的順序,使被測(cè)組分不發(fā)生顯色反應(yīng),可以此溶液作為參比溶液消除干擾。第五節(jié)誤差及其來(lái)源一、偏離A=bCAC原因:1.非單色光;

2.介質(zhì)不均勻;

3.溶液本身反應(yīng)1.非單色光(儀器本身所致)

儀器使用的是連續(xù)光源,用單色器分光,由于單色器色散能力的限制和出口狹縫要保持一定的寬度,所以我們不可能得到一條幾何線。*有時(shí)標(biāo)準(zhǔn)曲線不通過(guò)原點(diǎn)??赡苁怯捎趨⒈热芤哼x擇不當(dāng),吸收池厚度不等,吸收池位置不妥,吸收池透光面不清潔等原因所引起的。若有色絡(luò)合物的解離度較大,特別是當(dāng)溶液中還有其他絡(luò)合劑時(shí),常使被測(cè)物質(zhì)在低濃度時(shí)顯色不完全。找出原因,加以避免。A克服方法:盡量選用較好的單色器測(cè)選擇在峰值位置(在波峰有一個(gè)A值相差較小的區(qū)域,=0)控制C,使A在線性范圍之內(nèi)2.介質(zhì)不均勻散射、假吸收克服方法:避免溶液產(chǎn)生膠體或渾濁3.溶液本身-有色物離解、締合.......例,聚合引起的對(duì)吸光定律的偏離單體:2max=660nm二聚體:max=610nmA660nm610nmACmax=660nm二、A測(cè)量誤差

光度分析法的誤差除了來(lái)源于一以外,儀器測(cè)量不準(zhǔn)確也是導(dǎo)致誤差的原因。任何光度計(jì)都有一定的測(cè)量誤差。這些誤差可能來(lái)源于光源不穩(wěn)定、實(shí)驗(yàn)條件的偶然變動(dòng)、讀數(shù)不準(zhǔn)確等。P286頁(yè)圖10-5:偏離A=bC對(duì)同一臺(tái)儀器,讀數(shù)的波動(dòng)對(duì)T是確定值,dT=0.01;

但對(duì)A卻不確定

我們關(guān)心的是濃度測(cè)量的相對(duì)誤差,它就等于吸光度測(cè)量的相對(duì)誤差,從圖10-5可以看出,在刻度標(biāo)尺上,dA在不同位置,不是定值,故改成dT來(lái)算。(6)代入(3):將TEr的關(guān)系描繪于書(shū)293頁(yè)圖10-81086420204060800.70.40.20.1AT%Er(36.8)0.434實(shí)際工作中,應(yīng)控制T在15~70%,

A在0.15~0.80之間(調(diào)c,b,)第六節(jié)應(yīng)用1.單組分測(cè)定

(1)一般方法:

通常采用A-C標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量測(cè)定。AC(2)示差法(測(cè)高含量,技術(shù)處理)A0.81.20.4原理:設(shè)試液濃度Cx、標(biāo)液濃度Cs,且Cs<Cx

,則:2、示差吸光光度法(differential)

(1).示差吸光光度法的原理

吸光光度法一般僅適用于微量組分的測(cè)定,當(dāng)待測(cè)定組分濃度過(guò)高或過(guò)低,會(huì)引起很大的測(cè)量誤差,導(dǎo)致準(zhǔn)確度降低。示差吸光光度法可克服這一缺點(diǎn)。目前,主要有高濃度示差吸光光度法、低濃度示差吸光光度法和使用兩個(gè)參比溶液的精密示差吸光光度法。它們的基本原理相同,且以高濃度示差吸光光度法應(yīng)用最多,僅介紹高濃度示差吸光光度法。普通法:cs的T=10%;cx的T=5%示差法:cs

做參比,調(diào)T=100%則:cx的T=50%;標(biāo)尺擴(kuò)展10倍(2)、示差法標(biāo)尺擴(kuò)展原理:特點(diǎn):測(cè)高含量(準(zhǔn)確度相對(duì)提高,若標(biāo)液配制不當(dāng),誤差大)

吸光度差與這兩種溶液的濃度差成正比。以把空白溶液作為參比的稀溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線作為ΔA和Δc的標(biāo)準(zhǔn)曲線,根據(jù)測(cè)得的ΔA求出相應(yīng)的Δc值,從cx=co+c可求出待測(cè)試液的濃度,這就是示差吸光光度法定量的基本原理。(3).示差吸光光度法的誤差

Δc(即cx-co),測(cè)量誤差為x%,結(jié)果為cx±(cx-co)×x%;普通光度法的結(jié)果為cx±cx·x%。因cx只是稍大于co,故cx總是遠(yuǎn)大于Δc,故示差吸光光度法的準(zhǔn)確度高。參比溶液的濃度越接近待測(cè)試液的濃度,測(cè)量誤差越小,最小誤差可達(dá)0.3%。3.多組分的同時(shí)測(cè)定

⑴若各組分的吸收曲線互不重疊,則可在各自最大吸收波長(zhǎng)處分別進(jìn)行測(cè)定。這本質(zhì)上與單組分測(cè)定沒(méi)有區(qū)別。

⑵若各組分的吸收曲線互有重疊,則可根據(jù)吸光度的加合性求解聯(lián)立方程組得出各組分的含量。Aλ1=εaλ1bca

+εbλ1bcb

Aλ2=εaλ2bca

+εbλ2bcb

例:有下列一組數(shù)據(jù):吸光物質(zhì)C(mol/L)(nm)b(cm)AA5.0×10-444010.68359010.139B8.0×10-544010.10659010.470A+B?44011.02259010.414求未知液中A和B的濃度。解:先求出純A、純B在兩種波長(zhǎng)下的:返回再根據(jù)A的加和性,列方程求解:上頁(yè)二、絡(luò)合物的組成和Ka的測(cè)定1.絡(luò)合物的組成(1)飽和法:1:13:1c(R)/c(M)A1.02.03,0

[前提]1.M、R均無(wú)色2.MRn穩(wěn)3.n值大M+nR

=MRn(有色)最終體積10mL例:Fe2+與某顯色劑R形成有色絡(luò)合物。max=515nm,設(shè)兩種溶液的濃度均為1.00×10-3mol/L。在一系列50.0mL容量瓶中加入2.00mLFe2+及不同量的R并稀至50.0mL,在515nm處用1.0cm吸收池測(cè)量吸光度值。結(jié)果如下:VR/mL2.003.004.005.006.008.0010.0012.00A0.2400.3600.4800.5930.7000.7200.7200.720求絡(luò)合物的組成、解離度、表觀穩(wěn)定常數(shù)。解:在此處,體積比就是物質(zhì)的量之比。依題意作圖見(jiàn)右。A1點(diǎn)配位體體積為6mL返回上頁(yè)4、弱酸和弱堿解離常數(shù)的測(cè)定

HB==H++B-弱酸弱堿離解常數(shù)的測(cè)定HR=H++R-HR用光度法可以測(cè)定其離解常數(shù)RAHRRHRR用吸光值表征,相對(duì)于pH作圖,可求得pKa或配制一系列不同pH,濃度C

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