第6章吸光光度法

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Analytical Chemistry,材料科学与化学工程学院,上一页,下一页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Analytical Chemistry,材料科学与化学工程学院,上一页,下一页,2024/11/18,Analytical Chemistry,第,六,章,吸光光度法,1,、,教学目的,：,掌握光度法的基本原理，了解光度分析条件的控制，分光光度法的应用范围,。,2,、,教学重点,：,Beer,定律；光度分析的应用,。,3,、,教学难点,：,光吸收原理；光度分析的准确度,。,4,、,吸光光度法,：,基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法，包括比色法和分光光度法,。,5,、,分光光度法的优点,：,灵敏、准确、快速、选择性好、适于微量组分的测定,。,2024/11/18,Analytical Chemistry,第六,章 吸光光度法,6-1,概述,6-2,光度分析法的设计,6-3,光度分析法的误差,6-4,其他吸光光度法和光度分析法的应用,返回,2024/11/18,Analytical Chemistry,6-1,概述,6-1-1,吸光光度法的特点,6-1-2,光吸收的基本定律,6-1-3,比色法和吸光光度法及其仪器,返回,2024/11/18,Analytical Chemistry,6,.,1,.,1,吸光光度法的特点,波长范围,：,10,-1,10nm 10,400nm 400,750nm 0.75,1000m 0.1,100cm 1,1000m,光谱区域,：,X,射线 紫外光 可见光 红外,光谱 微波 无线电波,光是一种电磁波，根据波长或频率排列。,1.,光的基本性质,2024/11/18,Analytical Chemistry,2.,吸收光谱产生的原理,吸收光谱有原子吸收光谱和分子吸收光谱,光,单色光,复合光,光的互补,单一波长的光,由不同波长的光组合而成的光,两种不同颜色的单色光按一定的强度比例混合得到白光，那么就称这两种单色光为互补色光,光的互补示意图,红,黄,绿,蓝,青,紫,青蓝,白光,橙,2024/11/18,Analytical Chemistry,2024/11/18,Analytical Chemistry,KMnO,4,溶液的吸收曲线,(c,KMnO4,:abc104,；,（,3,）有色化合物,ML,要稳定，不分解；,（,4,）,ML,的组成要一定（只,ML,无,MLn,）；,（,5,）,ML,与,L,颜色差别大,吸收峰波长差：,60nm.,3,.,显色剂,：,要满足以上要求。无机显色剂在光度分 中应用不多，这主要是因为生成的络合物不稳定，灵敏度和选择性也不高。在 分析化学中应用较多的是有机显色剂，有机显色剂及其产物与它们的分子结构有密切关系,返回,2024/11/18,Analytical Chemistry,6,.,2,.,2,显色条件的选择,1,、,溶液的酸度,：,M,L,ML,（显色剂,L,存在酸效应,L,（,H,）,a.,影响显色剂的溶度,b.,影响,M,的存在状态,c.,影响,ML,的组成和稳定性，如,Fe,3,磺基水杨酸,pH,组成颜色,2-3 1,：,1,紫红,4-8 1,：,2,棕褐,8-10 1,：,3,黄色,返回,2024/11/18,Analytical Chemistry,2.,显色剂用量,:,显色剂过多有时会引起副反应，加入量要严格控制，可通过实验确定,。,3.,温度,：,通过实验确定温度范围，通常在室温下进行,。,4.,溶剂,：一般螯合物在有机溶剂中溶解度大，提高显色反应的灵敏度。如,Cu(SCN)42,在水中大,部分离 解，几乎无色；在丙酮中呈蓝色,。,2024/11/18,Analytical Chemistry,5.,显色时间,：,通过实验找出适宜的显色时间。,6.,干扰组分,：,共存组分与显色剂生成有色络合物，正干扰；生成无色络合物，负干扰,。,干扰的消除：,a,.,制一定酸度，使干扰组分不生色。,b.,掩蔽剂，与干扰组分生成无色物。,c.,选择适当的波长。,d.,选择适当的参比液,e.,分离干扰组分,返回,2024/11/18,Analytical Chemistry,6,.,2,.,3,测量波长和吸光度范围的选择,1.,测量波长的选择,(1),“,最大吸收原则,”：,选择被测物质的最大吸收波 长的光作为入射光。,(,无干扰,),(2),”,吸收最大，干扰最小,”：,在最大波长处有其他 物质干扰时。,2.,吸光度范围的选择,：,A:0.2-0.8,（,T,为,65%-15%,）,(,相对误差较小,),返回,2024/11/18,Analytical Chemistry,6,.,2,.,4,参比溶液的选择,1,.,M,、,L,均无色，可用蒸馏水作参比,。,2,.,L,无色，,M,有色，可用不加显色剂的被测试液作参比溶液,。,3,.,L,有色，,M,无色，可选择不加试样溶液的试剂空白作参比溶液。,4,.,L,、,M,均有色，可将一份试液加入适当掩蔽剂，将被测组分掩蔽起来，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，以此作为参比溶液。,5,.,改变加入试剂的顺序，使被测组分不发生显色反应，可以此溶液作为参比溶液消除于扰,。,返回,2024/11/18,Analytical Chemistry,6,.,2,.,5,标准曲线的制作,配制一系列标准溶液，作,A,c,曲线，待测组分的含量可以从标准曲线上查出。,返回,2024/11/18,Analytical Chemistry,6-3,光度分析法的误差,6-3-1,对朗白比耳定律的偏离,6-3-2,吸光度测量的误差,返回,2024/11/18,Analytical Chemistry,6,.,3,.,1,对朗白比耳定律的偏离,2024/11/18,Analytical Chemistry,1.,由于,非单色光,引起的,偏离,因物质对不同波长的光的吸收程度不同，而导致偏离,A,1,=A,1,-A,2,A,2,=A,3,-A,4,A,1,A,2,直线偏向,c,轴,所以：,Beers Law,应在一定的浓度范围内使用,1,不等于,2,不等于,3,A,不等于,bc,A,不与,c,成线性关系,2024/11/18,Analytical Chemistry,2.,溶液本身的,化学和物理因素,引起的,偏离,(1),溶液介质不均匀引起的,(2),溶液中的副反应发生而引起的,例如,橙色,黄色,1,max,=350nm,max,=375nm,2,max,=450nm,等吸收点,：,335,和,445,的曲线相交处 此点两吸收物质的吸光度相等,2024/11/18,Analytical Chemistry,6,.,3,.,2,吸光度测量的误差,光度分析的准确度，由仪器本身决定的，对一台仪器来说读数误差,T,为定值。,一定的,T,，对应的,c,不同，相对误差,c/c,不同。,c,小，,T,引起的,c,小，,c/c,大；,c,大，,T,引起的,c,大，,c/c,大。,2024/11/18,Analytical Chemistry,相对误差：,返回,2024/11/18,Analytical Chemistry,6-4,其他吸光光度法和光度分析法的应用,6,-,4,-,1,示差吸光光度法,6,-,4,-,2,双波长吸光光度法,6,-,4,-,3,弱酸和弱减解离常数的测定,6,-,4,-,4,络合物组成的测定,返回,2024/11/18,Analytical Chemistry,6.4.1,示差吸光光度法,一,.,标准曲线法测单一组分,1.,选择合适的显色反应和显色条件,2.,绘出被测组分的 吸收光谱曲线,(,用标液,),3.,在,max,下测一系列标准溶液的,A,值，绘制工作曲线,A-c,4.,与工作曲线相同的方法，测未知物,A,X,，从工作曲线上查,c,X,2024/11/18,Analytical Chemistry,例,1,用,Phen,测微量,Fe,：,(1)c,fe(,标,),=100,g/mL,100,10,-6,=,=1.7910,-3,mol/L,M,1000,b=1cm,：,V,Fe(,标,),(mL),：,0.20,，,0.40,，,0.60,，,0.80,，,1.0/50mL,容量瓶,A,508,：,0.080,，,0.150,，,0.225,，,0.300,，,0.375,(2),试样水泥,50ml,显色与标准曲线方法相同，测,A=0.770,2024/11/18,Analytical Chemistry,例,2,称钢样,0.500g,，溶解,MnO,4,-,50mL,容量瓶，摇匀，从中取,5.00mL50mL,容量瓶定溶，用,2cm,比色皿在,525nm,，,=2235,，测,A=0.124,，计算,Mn%=,？,(Mn=54.94),解,A 0.124,c,2,=2.77,10,-5,mol/L,b 2235,2,Mn,c,2,50,1000,Mn%=100=0.152,5.00,0.500 ,50,返回,2024/11/18,Analytical Chemistry,6.4.2,双波长吸光光度法,1,原理,：当没有合适的参比溶液时可选择双波长吸,光光度法；广泛运用于环境试样和生物试,样的分析。,2,应用,：,a.,混浊试液中组分的测定；,b.,单组分的测定；,c.,两组分共存时的分别测定。,返回,2024/11/18,Analytical Chemistry,6.4.3,弱酸和弱减解离常数的测定,HB =H,+,+B,-,在某波长下，测量溶液吸光度（设酸,HB,和碱,B,均有吸收，液层厚度,b=1cm,）则,返回,2024/11/18,Analytical Chemistry,6.4.4,络合物组成的测定,1.,饱和法,（,又称摩尔比法,）,固定一种组分（通常是金属离子,M,）的浓度，改变络合剂（,R,）的浓度，得到一系列,R/M,比值不同的溶液，并配制相应的试剂空白作参比液，分别测定其吸光度。以吸光度,A,为纵坐标，,R/M,为横坐标作图。,2024/11/18,Analytical Chemistry,2024/11/18,Analytical Chemistry,2.,连续变化法,(,又称等摩尔系列法,),cM+cR=c,，改变,cM,和,cR,的相对量，配制一系列溶液，在有色络合物的最大吸收波长处测量这一系列 溶液的吸光度。当溶液中络合物,MRn,浓度最大时，,cR/cM,比值为,n,。当,cM/c,为,0.5,时，络合比为,1:1,；当,cM/c,为,0.33,，络合比为,1:2,；,2024/11/18,Analytical Chemistry,返回,