是一種基于物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收而建立起來的一種分析方

1、編輯ppt1 吸光光度法（Absorption Photometry）是一種基于物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收而建立起來的一種分析方法。包括可見吸光光度法、紫外-可見吸光光度法和紅外光譜法等。 吸光光度法同滴定分析法、重量分析法相比，有以下一些特點(diǎn)： (一)靈敏度高 吸光光度法測(cè)定物質(zhì)的濃度下限(最低濃度)一般可達(dá)1-10-3%的微量組分。對(duì)固體試樣一般可測(cè)到10-4%。如果對(duì)被測(cè)組分事先加以富集，靈敏度還可以提高1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。 編輯ppt2 (二)準(zhǔn)確度較高 一般吸光光度法的相對(duì)誤差為2-5%，其準(zhǔn)確度雖不如滴定分析法及重量法，但對(duì)微量成分來說，還是比較滿意的，因?yàn)樵谶@種情況下，滴定分析法和重量法也

2、不夠準(zhǔn)確了，甚至無法進(jìn)行測(cè)定。 (三)操作簡(jiǎn)便，測(cè)定速度快 (四)應(yīng)用廣泛 幾乎所有的無機(jī)離子和有機(jī)化合物都可直接或間接地用吸光光度法進(jìn)行測(cè)定。編輯ppt3一、光的基本性質(zhì) 光是電磁波。 其波長(zhǎng)、頻率與速度之間的關(guān)系為：E=h =hc/ h為普朗克常數(shù)，其值為6.6310-34Js二、物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收 如果我們把具有不同顏色的各種物體放置在黑暗處，則什么顏色也看不到?？梢娢镔|(zhì)呈現(xiàn)的顏色與光有著密切的關(guān)系，一種物質(zhì)呈現(xiàn)何種顏色，是與光的組成和物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)的。 編輯ppt4（一） 物質(zhì)對(duì)光產(chǎn)生選擇性吸收和原因（二） 物質(zhì)的顏色與吸收光的關(guān)系 從光本身來說、有些波長(zhǎng)的光線，作用于眼睛引起了

3、顏色的感覺，我們把人眼所能看見有顏色的光叫做可見光，其波長(zhǎng)范圍大約在400-760nm之間。實(shí)驗(yàn)證明：白光(日光、白熾電燈光、日光燈光等)是由各種不同顏色的光按一定的強(qiáng)度比例混合而成的。如果讓一束白光通過三棱鏡，就分解為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色的光，這種現(xiàn)象稱為光的色散。每種顏色的光具有一定的波長(zhǎng)范圍。我們把白光叫做復(fù)合光；把只具有一種顏色的光，叫做單色光。編輯ppt5 實(shí)驗(yàn)還證明，不僅七種單色光可以混合成白光，如果把適當(dāng)顏色的兩種單色光按一定的強(qiáng)度比例混合，也可以成為白光。這兩種單色光就叫做互補(bǔ)色。如綠光和紫光互補(bǔ)，藍(lán)光和黃光互補(bǔ)，等等。 對(duì)固體物質(zhì)來說，當(dāng)白光照射到物質(zhì)上時(shí)，物質(zhì)

4、對(duì)于不同波長(zhǎng)的光線吸收、透過、反射、折射的程度不同而使物質(zhì)呈現(xiàn)出不同的顏色。如果物質(zhì)對(duì)各種波長(zhǎng)的光完全吸收，則呈現(xiàn)黑色；如果完全反射，則呈現(xiàn)白色；如果對(duì)各種波長(zhǎng)的光吸收程度差不多，則呈現(xiàn)灰色；如果物質(zhì)選擇性地吸收某些波長(zhǎng)的光，那么，這種物質(zhì)的顏色就由它所反射或透過光的顏色來決定。 編輯ppt6 對(duì)溶液來說，溶液呈現(xiàn)不同的顏色，是由于溶液中的質(zhì)點(diǎn)(分子或離子)選擇性的吸收某種顏色的光所引起的。如果各種顏色的光透過程度相同，這種物質(zhì)就是無色透明的。如果只讓一部分波長(zhǎng)的光透過，其他波長(zhǎng)的光被吸收，則溶液就呈現(xiàn)出透過光的顏色，也就是溶液呈現(xiàn)的是與它吸收的光成互補(bǔ)色的顏色。例如硫酸銅溶液因吸收了白光中的

5、黃色光而呈藍(lán)色；高錳酸鉀溶液因吸收了白光中的綠色光而呈現(xiàn)紫色。其實(shí)，任何一種溶液對(duì)不同波長(zhǎng)的光的吸收程度是不相等的。如果將某種波長(zhǎng)的單色光依次通過一定濃度的某一溶液，測(cè)量該溶液對(duì)各種單色光的吸收程度，以波長(zhǎng)為縱坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)可以得到一條曲線，叫做吸收光譜曲線或光吸收曲線。它清楚地描述了溶液對(duì)不同波長(zhǎng)的光的吸收情況。編輯ppt7（三）吸收曲線 以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)作圖，即可得到一條吸光度隨波長(zhǎng)變化的曲線，稱之為吸收曲線或吸收光譜。圖102是四個(gè)不同濃度的KMnO4溶液的光吸收曲線。從圖102可以看出，在可見光范圍內(nèi)，KMnO4溶液對(duì)波長(zhǎng)525nm附近的綠色光有最大吸收，而對(duì)紫色

6、和紅色光則吸收很少。光吸收程度最大處的波長(zhǎng)，稱為最大吸收波長(zhǎng)，常用最大或max表示，任何可見光區(qū)內(nèi)、溶液的顏色主要是由這個(gè)數(shù)值決定的。在正常情況下，選用不同濃度的某種溶液，最大吸收波長(zhǎng)也是固定不變的，說明光的吸收與溶液中物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān)。 編輯ppt8圖圖10-2 KMnO4溶液的吸收曲線溶液的吸收曲線(cKMnO4: abcd) 編輯ppt9 一、朗伯-比耳定律 （一）朗伯-比耳定律的推導(dǎo) 朗伯(Lambert)和比耳(beer)分別于1760年和1852年研究了光的吸收與有色溶液按層的厚度及溶液濃度的定量關(guān)系，奠定了分光光度分析法的理論基礎(chǔ)。當(dāng)一束平行單色光照射到任何均勻、非散射的介質(zhì)（固體

7、、液體或氣體），例如溶液時(shí)，光的一部分被介質(zhì)吸收，一部分透過溶液、一部分被器皿的表面反射。如果入射光的強(qiáng)度為I0，吸收光的強(qiáng)度為Ia，透過光的強(qiáng)度為It,反射光的強(qiáng)度為Ir則它們之間的關(guān)系為 I0Ir+Ia+It 編輯ppt10 在分光光度測(cè)定中，盛溶液的比色皿都是采用相同質(zhì)且的光學(xué)玻璃制成的，反射光的強(qiáng)度基本上是不變的(一般約為入射光強(qiáng)度的4)其影響可以互相抵消，于是可以簡(jiǎn)化為 I0It+Ia 純水對(duì)于可見光的吸收極微，故有色液對(duì)光的吸收完全是由溶液中的有色質(zhì)點(diǎn)造成的。 當(dāng)入射光的強(qiáng)度I0一定時(shí)，如果Ia越大，It就越小，即透過光的強(qiáng)度越小，表明有色溶液對(duì)光的吸收程度就越大。 實(shí)踐證明，有色

8、溶液對(duì)光的吸收程度，與該溶液的濃度、液層的厚度以及入射光的強(qiáng)度等因素有關(guān)。如果保持入射光的強(qiáng)度不變，則光吸收程度與溶液的濃度和液層的厚度有關(guān)。 編輯ppt11 1.朗伯定律 -dI=k1Idb logI0/I=K1b2.比耳定律 -dI=k2Idc logI0/I=K2c3.朗伯-比耳定律 如果同時(shí)考慮溶液的濃度和液層的厚度都變化，都影響物質(zhì)對(duì)光的吸收，則上述兩個(gè)定律可合并為朗伯-比耳定律，即得到：logI0/I=Kbc 令：A=logI0/I 則： A=KbC 此式為光吸收定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。 式中A稱為吸光度， K是比例常數(shù)，與入射光的波長(zhǎng)、物質(zhì)的性質(zhì)和溶液的溫度等因素有關(guān)。 I/I0稱為透

9、光率，用T表示。它與A的關(guān)系為： A=lg1/T編輯ppt12（二）吸收系數(shù)和桑德爾靈敏度 1.吸收系數(shù) (1) 吸收系數(shù)a 當(dāng)c的單位為g/L，b的單位為cm時(shí),K用a表示，稱為吸收系數(shù)，其單位為L(zhǎng)/gcm，這時(shí)朗伯-比耳定律變?yōu)椋?Aabc (2) 摩爾吸收系數(shù) 當(dāng)式中濃度c的單位為mol/L，液層厚度的單位為cm時(shí)，則用另一符號(hào)表示，稱為摩爾吸收系數(shù)，它表示物質(zhì)的濃度為1mol/L，液層厚度為1cm時(shí)，溶液的吸光度。其單位為L(zhǎng)/molcm。這時(shí)朗伯-比耳定律就變?yōu)? 編輯ppt13 Abc 在分光光度分析實(shí)踐中,我們不能直接取1mol/L這樣高濃度的有色溶液來測(cè)定摩爾吸光系數(shù)值，而是在適

10、宜的低濃度時(shí)測(cè)定吸光度，然后通過計(jì)算求得值。2. 桑德爾靈敏度 吸光光度法的靈敏度除用摩爾吸收系數(shù)表示外，還常用桑德爾靈敏度S表示。 定義：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)所能檢出的吸光物質(zhì)的最低質(zhì)量（gcm-2）。編輯ppt14 由桑德爾靈敏度S的定義可得到： A=0.001=bc MMbcMbcMS33610001. 0101010001編輯ppt15 即： S=M/ 可見，某物質(zhì)的摩爾吸光系數(shù)k越大，其桑德爾靈敏度S越小，即該測(cè)定方法的靈敏度越高。3.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制及應(yīng)用 配制一系列已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在一定條件下進(jìn)行測(cè)定。然后以吸光度為縱坐標(biāo)，以濃度為橫坐標(biāo)作圖

11、，得到一條標(biāo)準(zhǔn)曲線，也稱做工作曲線。曲線的斜率為b，由此可得到摩爾吸收系數(shù)；也可根據(jù)未知液的Ax,在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出未知液的濃度cx。編輯ppt16二、引起偏離朗伯-比耳定律的原因(一)物理因素1.單色光不純所引起的偏離 嚴(yán)格地講，朗伯-比耳定律只對(duì)一定波長(zhǎng)的單色光才成立。但在實(shí)際工作中，目前用各種方法得到的入射光并非純的單色光，而是具有一定波長(zhǎng)范圍的單色光。那么，在這種情況下，吸光度與濃度并不完全成直線關(guān)系，因而導(dǎo)致了對(duì)朗伯比耳定律的偏離。2.非平行入射光引起的偏離 非平行入射光將導(dǎo)致光束的平均光程b大于吸收池的厚度b，實(shí)際測(cè)得的吸光度將大于理論值。編輯ppt173介質(zhì)不均勻性引起的偏離 朗伯

12、-比耳定律是建立在均勻、非散射基礎(chǔ)上的一般規(guī)律、如果介質(zhì)不均勻，呈膠體、乳濁、懸浮狀態(tài)存在，則入射光除了被吸收之外、還會(huì)有反射、散射作用。在這種情況下，物質(zhì)的吸光度比實(shí)際的吸光度大得多，必然要導(dǎo)致對(duì)朗伯-比耳定律的偏離。 編輯ppt18（二）化學(xué)因素1溶液濃度過高引起的偏離 朗伯-比耳定律是建立在吸光質(zhì)點(diǎn)之間沒有相互作用的前提下。但當(dāng)溶液濃度較高時(shí)，吸光物質(zhì)的分子或離子間的平均距離減小，從而改變物質(zhì)對(duì)光的吸收能力，即改變物質(zhì)的摩爾吸收系數(shù)。濃度增加，相互作用增強(qiáng)，導(dǎo)致在高濃度范圍內(nèi)摩爾吸收系數(shù)不恒定而使吸光度與濃度之間的線性關(guān)系被破壞。2. 化學(xué)變化所引起的偏離 溶液中吸光物質(zhì)常因解離、締合、

13、形成新的化合物或在光照射下發(fā)生互變異構(gòu)等，從而破壞了平衡濃度與分析濃度之間的正比關(guān)系，也就破壞了吸光度A與分析濃度之間的線性關(guān)系。產(chǎn)生對(duì)朗伯-比耳定律的偏離。編輯ppt19一、基本部件 一般由光源、單色器（分光系統(tǒng)）、吸收池、檢測(cè)系統(tǒng)和信號(hào)顯示系統(tǒng)等五部分組成。 （一）光源 常用的光源為6-12伏低壓鎢絲燈，電源由溫器供給，為了保持光源強(qiáng)度的穩(wěn)定，以獲得準(zhǔn)確的測(cè)定果，電壓必須穩(wěn)定。 （二）單色器（分光系統(tǒng)） 單色器的作用從光源發(fā)出的復(fù)合光中分出所需要的單色光。 單色器通常由由入射狹縫、準(zhǔn)直鏡、色散元件、聚焦鏡和出射縫組成。編輯ppt20（三）吸收池（比色皿） 比色皿是用透明無色的光學(xué)玻璃制作的

14、。大多數(shù)比色皿為長(zhǎng)方形，也有圓柱形的。一般厚度為0.5、1、2和3厘米。（四）檢測(cè)系統(tǒng)(又叫光電轉(zhuǎn)化器) 在光度計(jì)中，常用的是硒光電池。曬光電池和眼睛相似，對(duì)于各種不同波長(zhǎng)的光線，靈敏度是不同的。對(duì)于波長(zhǎng)為500-600nm的光線最靈敏。而對(duì)紫外線，紅外線則不能應(yīng)用。 光電管和光電倍增管用于較精密的分光光度計(jì)中。具有靈敏度高、光敏范圍廣及不易疲勞等特點(diǎn)。 編輯ppt21（五）信號(hào)顯示系統(tǒng) 早期使用的是檢流計(jì)、微安表、電位計(jì)、數(shù)字電壓表、自動(dòng)記錄儀等。 現(xiàn)代的分光光度計(jì)廣泛采用數(shù)字電壓表、函數(shù)記錄儀、示波器及數(shù)據(jù)處理臺(tái)等。 測(cè)量光電流的檢流計(jì)常用懸鏡式檢流計(jì)(也稱作直流復(fù)射式檢流計(jì))，其靈敏度可

15、達(dá)10-9安培格。為了保護(hù)檢統(tǒng)計(jì)，使用中要防止震動(dòng)或大電流通過。檢流計(jì)標(biāo)尺上有兩種刻度，等刻度的是表示百分透光率(T)，對(duì)數(shù)刻度表示吸光度(A)。 根據(jù)透光率T，如果把入射光強(qiáng)度IO當(dāng)作IO光強(qiáng)單位，透過光強(qiáng)度當(dāng)作100光強(qiáng)單位中的一部分，這一數(shù)值為百分透光度，亦稱為百分透光率。編輯ppt22 二、吸光度的測(cè)量原理 分光光度計(jì)實(shí)際上測(cè)得的是光電流或電壓，通過轉(zhuǎn)換器將測(cè)得的電流或電壓轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的吸光度A。測(cè)定時(shí)，只要將待測(cè)物質(zhì)推入光路，即可直接讀出吸光度值。測(cè)定步驟： 1調(diào)節(jié)檢測(cè)器零點(diǎn)，即儀器的機(jī)械零點(diǎn)。 2應(yīng)用不含待測(cè)組分的參比溶液調(diào)節(jié)吸光零點(diǎn)。 3. 待測(cè)組分吸光度的測(cè)定。編輯ppt23三、

16、分光光度計(jì)的類型 可見分光光度計(jì)、紫外-可見分光光度計(jì)和紅外分光光度計(jì)。 (一)單光束分光光度計(jì) 721、722、751型。 751型分光光度計(jì)是一種波長(zhǎng)范圍較寬(200-1000nm)、精密度較高的分光光度計(jì)。由光源(鎢絲燈或氫燈)發(fā)出的光線由反射鏡反射，使光線經(jīng)狹縫的下半部，經(jīng)準(zhǔn)光鏡進(jìn)入單色器棱鏡色散底，由準(zhǔn)光鏡將光聚焦于狹縫上半部而射出，經(jīng)液槽照射于光電管上。由此可見，儀器用同一狹縫作入光和出光狹縫，它們始終具有相同的寬度。編輯ppt24 棱鏡和透鏡均由石英材料作成，反光鏡和準(zhǔn)光鏡表面鍍鋁。所以全部系統(tǒng)保證紫外光譜通過。波長(zhǎng)200-320nm范圍用氫燈作光源，波長(zhǎng)320-1000nm范圍

17、用鎢絲燈作光源波長(zhǎng)200-625nm用藍(lán)敏光電管(GD-5)測(cè)量進(jìn)射光強(qiáng)度，波長(zhǎng)625-1000nm用紅放光電管(GD-6)測(cè)量透射光強(qiáng)度。吸光度和透光度刻在讀數(shù)電位差計(jì)轉(zhuǎn)盤上，而電流計(jì)起示零作用。 (二)雙光束分光光度計(jì) 編輯ppt25一、顯色反應(yīng)及其條件的選擇（一）顯色反應(yīng)和顯色劑 1.顯色反應(yīng) 在分光光度分析中，將試樣中被測(cè)組分轉(zhuǎn)變成有色化合物的反應(yīng)叫顯色反應(yīng)。顯色反應(yīng)可分兩大類，即絡(luò)合反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)，而絡(luò)合反應(yīng)是最主要的顯色反應(yīng)。與被測(cè)組分化合成有色物質(zhì)的試劑稱為顯色劑。同一組分常可與若干種顯色劑反應(yīng)，生成若干有色化合物，其原理和靈敏度亦有差別。一種被測(cè)組分究競(jìng)應(yīng)該用哪種顯色反應(yīng)，

18、可根據(jù)所需標(biāo)準(zhǔn)加以選擇。編輯ppt26(1) 選擇性要好。一種顯色劑最好只與一種被測(cè)組分起顯色反應(yīng)，這樣干擾就少。或者干擾離子容易被消除、或者顯色劑與被測(cè)組分和干擾離子生成的有色化合物的吸收峰相隔較遠(yuǎn)。 (2)靈敏度要高。由于吸光光度法一般是測(cè)定微量組分的，靈敏度高的顯色反應(yīng)有利于微量組分酌測(cè)定。靈敏度的高低可從摩爾吸光系數(shù)值的大小來判斷，值大靈敏度高，否則靈敏度低。但應(yīng)注意，靈敏度高的顯色反應(yīng)，并不一定選擇性就好，對(duì)于高含量的組分不一定要選用靈敏度高的顯色反應(yīng)。(3)對(duì)比度要大。即如果顯色劑有顏色，則有色化合物與顯色劑的最大吸收波長(zhǎng)的差別要大，一般要求在60nm以上。編輯ppt27 (4)有

19、色化合物的組成要恒定,化學(xué)性質(zhì)要穩(wěn)定。有色化合物的組成若不確定，測(cè)定的再現(xiàn)性就較差。有色化合物若易受空氣的氧化、日光的照射而分解，就會(huì)引入測(cè)量誤差。 (5)顯色反應(yīng)的條件要易于控制。如果條件要求過于嚴(yán)格，難以控制，測(cè)定結(jié)果的再現(xiàn)性就差。編輯ppt282.顯色劑(1)無機(jī)顯色劑 許多無機(jī)試劑能與金屬離子起顯色反應(yīng)，如Cu2+與氨水形成深藍(lán)色的絡(luò)離子Cu(NH4)42+，SCN-與Fe3+形成紅色的絡(luò)合物Fe(SCN)2+或Fe(SCN)63-等。但是多數(shù)無機(jī)顯色劑的靈敏度和選擇性都不高，其中性能較好，目前還有實(shí)用價(jià)值的有硫氰酸鹽、鉬酸銨、氨水和過氧化氫等。(2)有機(jī)顯色劑 許多有機(jī)試劑，在一定條

20、件下，能與金屬離子生成有色的金屬螯合物(具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的絡(luò)合物)。編輯ppt29 將金屬螯合物應(yīng)用于光度分析中的優(yōu)點(diǎn)是： 1大部分金屬螯合物都呈現(xiàn)鮮明的顏色，摩爾吸光系數(shù)大于104，因而測(cè)定的靈敏度很高； 2金屬螯合物都很穩(wěn)定，一般離解常數(shù)都很小，而且能抗輻射； 3專用性強(qiáng)，絕大多數(shù)有機(jī)整合劑，在一定條件下，只與少數(shù)或其一種金屬離子絡(luò)合，而且同一種有機(jī)螯合劑與不同的金屬離子絡(luò)合時(shí)，生成具有特征顏色的螯合物 編輯ppt30 4雖然大部分金屬螯合物難溶于水，但可被萃取到有機(jī)溶劑中，大大發(fā)展了萃取光度法。 5在顯色分子中，金屬所占的比率很低，提高了測(cè)定的靈敏度。因此，有機(jī)顯色劑是光度分析中應(yīng)用最多最廣

21、的顯色劑，尋找高選擇性、高靈敏度的有機(jī)顯色劑，是光度分析發(fā)展和研究的重要內(nèi)容。編輯ppt31 在有機(jī)化合物分子中，凡是包含有共軛雙鍵的基團(tuán)如NN、NO、NO2、對(duì)醌基、CO(羰基)、CS(硫羰基)等，一般都具有顏色，原因是這些基團(tuán)中的電子被光激發(fā)時(shí)，只需要較小的能量，能吸收波長(zhǎng)大于200nm的光，因此，稱這些基團(tuán)為生色團(tuán)；某些含有未共用電子對(duì)的基團(tuán)如胺基NH2，RHN，R2N(具有一對(duì)未共用電子對(duì))，羥基-OH(具有兩對(duì)末共用電子對(duì))，以及鹵代基F，Cl，Br，I等，它們與生色基團(tuán)上的不飽和鍵互相作用，引起永久性的電荷移動(dòng)，從而減小了分子的活化能促使試劑對(duì)光的最大吸收“紅移” (向長(zhǎng)波方向移動(dòng)

22、)，使試劑顏色加深，這些基團(tuán)稱為助色團(tuán)。編輯ppt32 含有生色基團(tuán)的有機(jī)化合物常常能與許多全屬離子化合生成性質(zhì)穩(wěn)定且具有特征顏色的化合物，且靈敏度和選擇性都很高，這就為用光度法測(cè)定這些離子提供了很好的條件。 有機(jī)顯色劑的種類很多，下面僅將應(yīng)用較廣泛的幾種介紹如下： 1.鄰二氮菲 2.雙硫腙 3. 二甲酚橙 4. 偶氮胂III 5鉻天青S編輯ppt33（二）顯色反應(yīng)條件的選擇 顯色反應(yīng)能否完全滿足光度法的要求，除了與顯色劑的性質(zhì)有主要關(guān)系外，控制好顯色反應(yīng)的條件也是十分重要的，如果顯色條件不合適，將會(huì)影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。1.顯色劑的用量 顯色就是將被測(cè)組分轉(zhuǎn)變成有色化合物，表示： M + R

23、 = MR (被測(cè)組分) (顯色劑) (有色化合物) 反應(yīng)在一定程度上是可逆的。為了減少反應(yīng)的可逆性，根據(jù)同離子效應(yīng)，加入過量的顯色劑是必要的，但也不能過量太多，否則會(huì)引起副反應(yīng)，對(duì)測(cè)定反而不利。編輯ppt342.溶液的酸度 溶液酸度對(duì)顯色反應(yīng)的影響很大，這是由于溶液的酸度直接影響著金屬離子和顯色劑的存在形式以及有色絡(luò)合物的組成和穩(wěn)定性。因此，控制溶液適宜的酸度，是保證光度分析獲得良好結(jié)果的重要條件之一。 (1)酸度對(duì)被測(cè)物質(zhì)存在狀態(tài)的影響 大部分高價(jià)金屬離子都容易水解，當(dāng)溶液的酸度降低時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一系列羥基絡(luò)離子或多核羥基絡(luò)離子。高價(jià)金屬離子的水解象多元弱酸的電離一樣，是分級(jí)進(jìn)行的。 隨著水解

24、的進(jìn)行，同時(shí)還發(fā)生各種類型的聚合反應(yīng)。聚合度隨著時(shí)間增大，而最終將導(dǎo)致沉淀的生成。顯然，金屬離子的水解，對(duì)于顯色反應(yīng)的進(jìn)行是不利的，故溶液的酸度不能太低。編輯ppt35 (2) 酸度對(duì)顯色劑濃度和顏色的影響 光度分析中所用的大部分顯色劑都是有機(jī)弱酸。顯色反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，首先是有機(jī)弱酸發(fā)生離解，其次才是絡(luò)陰離子與金屬離子絡(luò)合。 M + HRMR + H+ 從反應(yīng)式可以看出，溶液的酸度影響著顯色劑的離解,并影響著顯色反應(yīng)的完全程度。當(dāng)然，溶液酸度對(duì)顯色劑離解程度影響的大小，也與顯色劑的離解常數(shù)有關(guān)，Ka大時(shí)，允許的酸度可大；Ka很小時(shí)，允許的酸度就要小些。 編輯ppt36 許多顯色劑本身就是酸堿指示劑

25、，當(dāng)溶液酸度改變時(shí)，顯色劑本身就有顏色變化。如果顯色劑在某一酸度時(shí)，絡(luò)合反應(yīng)和指示劑反應(yīng)同時(shí)發(fā)生，兩種顏色同時(shí)存在，就無法進(jìn)行光度測(cè)定。例如、二甲酚橙在溶液的pH6.3時(shí)呈紅色，在pH6.3時(shí)呈檸檬黃色，在pH6.3時(shí)，呈中間色，故pH6.3時(shí),是它的變色點(diǎn)。而二甲酚橙與金屬離子的絡(luò)合物卻呈現(xiàn)紅色。因此，二甲酚橙只有在pH6的酸性溶液中可作為金屬離子的顯色劑。如果在pH6的酸度下進(jìn)行光度測(cè)定，就會(huì)引入很大誤差。 編輯ppt37 (3)對(duì)絡(luò)合物組成和顏色的影響 對(duì)于某些逐級(jí)形成絡(luò)合物的顯色反應(yīng)、在不同的酸度時(shí)，生成不同絡(luò)合比的絡(luò)合物。例如鐵與水楊酸的絡(luò)合反應(yīng)，當(dāng) pH4 Fe3+(C7H4O3)

26、2-+ 紫色 4pH9 Fe3+(C7H4O3)22- 紅色 pH9 Fe3+(C7H4O3)32-3- 黃色 在這種情況下，必須控制合適的酸度，才可獲得好的分析結(jié)果。編輯ppt38 3.時(shí)間和溫度 顯色反應(yīng)的速度有快有慢。顯色反應(yīng)速度，幾乎是瞬間即可完成，顯色很快達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，并且能保持較長(zhǎng)時(shí)間。大多數(shù)顯色反應(yīng)速度較慢，需要一定時(shí)間，溶液的顏色才能達(dá)到穩(wěn)定程度。有些有色化合物放置一段時(shí)間后，由于空氣的氧化，試劑的分解或揮發(fā)，光的照射等原因，使顏色減退。適宜的顯色時(shí)間和有色溶液穩(wěn)定程度，也必須通過實(shí)驗(yàn)來確定。實(shí)驗(yàn)方法是配制一份顯色溶液，從加入顯色劑計(jì)算時(shí)間、每隔幾分鐘測(cè)定一次吸光度，繪制A-t

27、曲線，根據(jù)曲線來確定適宜的時(shí)間。 編輯ppt39 不同的顯色反應(yīng)需要不同的溫度，一般顯色反應(yīng)可在室溫下完成。但是有些顯色反應(yīng)需要加熱至一定的溫度才能完成；也有些有色絡(luò)合物在較高溫度下容易分解。因此，應(yīng)根據(jù)不同的情況選擇適當(dāng)?shù)臏囟冗M(jìn)行顯色。溫度對(duì)光的吸收及顏色的深淺也有一定的影響，故標(biāo)樣和試樣的顯色溫度應(yīng)保持一樣。合適顯色溫度也必須通過實(shí)驗(yàn)確定,做A-C曲線即可求出。 4.有機(jī)溶劑和表面活性劑 溶劑對(duì)顯色反應(yīng)的影響表現(xiàn)在下列幾方面。 編輯ppt40（1）溶劑影響絡(luò)合物的離解度 許多有色化合物在水中的離解度大，而在有機(jī)溶劑中的離解度小，如在Fe(SCN)3溶液中加入可與水混溶的有機(jī)試劑(如丙酮)，

28、由于降低了Fe(SCN)3的離解度而使顏色加深提高了測(cè)定的靈酸度。（2）溶劑改變絡(luò)合物顏色的原因可能是各種溶劑分子的極性不同、介電常數(shù)不同，從而影響到絡(luò)合物的穩(wěn)定性，改變了絡(luò)合物分子內(nèi)部的狀態(tài)或者形成不同的溶劑化物的結(jié)果。（3）溶劑影響顯色反應(yīng)的速度 例如，當(dāng)用氯代磺酚S測(cè)定Nb時(shí)，在水溶液中顯色需幾小時(shí)，如果加入丙酮后,僅需30分鐘。 表面活性劑的加入可以提高顯色反應(yīng)的靈敏度，增加有色化合物的穩(wěn)定性。其作用原理一方面是膠束增溶，另一方面是可形成含有表面活性劑的多元絡(luò)合物。編輯ppt41 5.共存離子的干擾及消除 共存離子存在時(shí)對(duì)光度測(cè)定的影響有以下幾種類型： (1) 與試劑生成有色絡(luò)合物。如

29、用硅鉬藍(lán)光度法測(cè)定鋼中硅時(shí)，磷也能與鉬酸銨生成絡(luò)合物，同時(shí)被還原為鉬藍(lán)，使結(jié)果偏高。 (2)干擾離子本身有顏色。如Co2+(紅色)、Cr3+(綠色)、Cu2+(藍(lán)色)。 (3)與試劑結(jié)合成無色絡(luò)合物消耗大量試劑而使被測(cè)離子絡(luò)合不完全。如用水揚(yáng)酸測(cè)Fe3+時(shí)，Al3+、Cu2+等有影響。 (4)與被測(cè)離子結(jié)合成離解度小的另一化合物。如由于F-的存在，能與Fe3 +以FeF63 -形式存在，F(xiàn)e(SCN)3本不會(huì)生成，因而無法進(jìn)行測(cè)定。編輯ppt42 （1）控制酸度 控制顯色溶液的酸度，是消除干擾的簡(jiǎn)便而重要的方法。許多顯色劑是有機(jī)弱酸，控制溶液的酸度，就可以控制顯色劑R的濃度，這樣就可以使某種金

30、屬離子顯色，使另外一些金屬離子不能生成有色絡(luò)合物。 當(dāng)溶液的情況比較復(fù)雜，或各種常數(shù)值不知道隊(duì)則溶液最適合的pH值須通過實(shí)驗(yàn)方法來確定。 編輯ppt43（2）加入掩蔽劑 在顯色溶液里加一種能與干擾離子反應(yīng)生成無色絡(luò)合物的試劑，也是消除干擾的有效而常用的方法。例如用硫氰酸鹽作顯色劑測(cè)定Co2+,Fe3+有干優(yōu)可加入氟化物，使Fe3+與F-結(jié)合生成無色而穩(wěn)定的FeF63-，就可以消除干擾。 在另外的情況下，也可通過氧化還原反應(yīng)，改變干擾離子的價(jià)態(tài)以消除于擾。（3）采用萃取光度法 用適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑萃取有色組分,如用丁二酮肟測(cè)定鈀時(shí),鈀與丁二酮肟所形成的內(nèi)絡(luò)鹽,可被氯仿從酸性溶液中選擇性地萃取。許多干

31、擾離子則不被萃取。編輯ppt44（4）在不同波長(zhǎng)下測(cè)定兩種顯色配合物的吸光度,對(duì)它們進(jìn)行同時(shí)測(cè)定。（5）尋找新的顯色反應(yīng) 如將二元配合物改變?yōu)槿浜衔铩＃?） 分離干擾離子 在沒有適當(dāng)掩蔽劑時(shí)，干擾離于可用電解法，淀法或離子交換法等分離除去。 此外，還可以通過選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量條件，消除干擾離子的影響。編輯ppt45二、吸光光度法的測(cè)量誤差及測(cè)量條件的選擇 光度分析法的誤差來源有兩方面，一方面是各種化學(xué)因素所引入的誤差，另一方面是儀器精度不夠，測(cè)量不準(zhǔn)所引入的誤差。（一）儀器測(cè)量誤差 任何光度計(jì)都有一定的測(cè)量誤差。儀器測(cè)量誤差主要是指光源的發(fā)光強(qiáng)度不穩(wěn)定，光電效應(yīng)的非線性，電位計(jì)的非線性、雜散光

32、的影響、濾光片或單色器的質(zhì)量差(譜帶過寬)，比色皿的透光率不一致，透光率與吸光度的標(biāo)尺不準(zhǔn)等因素。對(duì)給定的光度計(jì)來說，透光率或吸光度的讀數(shù)的準(zhǔn)確度是儀器精度的主要指標(biāo)之一，也是衡量測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度的重要因素。編輯ppt46 光度計(jì)主要儀器測(cè)量誤差是表頭透射比的讀數(shù)誤差。光度計(jì)的讀數(shù)標(biāo)尺上透射比T的刻度是均勻的，故透射比的讀數(shù)誤差T（絕對(duì)誤差）與T本身的大小無關(guān)，對(duì)于一臺(tái)給定儀器它基本上是常數(shù)，一般大0.002-0.01之間，僅與儀器身身的精度有關(guān)。bcTAln434. 0Tbcln434. 0TdTbdc434. 0TTdTTTdTcdcErlg434. 0ln。，AeTTTTTdTTTTTdT

33、cdc小濃度測(cè)量的相對(duì)誤差最時(shí)即吸光度故令434. 0,368. 001ln)ln()ln1 ()ln()ln()(122編輯ppt47（二）測(cè)量條件的選擇 選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量條件，是獲得準(zhǔn)確測(cè)定結(jié)果的重要途徑。擇適合的測(cè)量條件，可從下列幾個(gè)方面考慮。 1.測(cè)量波長(zhǎng)的選擇 由于有色物質(zhì)對(duì)光有選擇性吸收，為了使測(cè)定結(jié)果有較高的靈鍍度和準(zhǔn)確度，必須選擇溶液最大吸收波長(zhǎng)的入射光。如果有干擾時(shí)，則選用靈敏度較低但能避兔干擾的入射光，就能獲得滿意的測(cè)定結(jié)果。 編輯ppt48 2.吸光度范圍的控制 吸光度在0.15-0.80時(shí)，測(cè)量的準(zhǔn)確度較高。為此可以從下列幾方面想辦法： （1）計(jì)算而且控制試樣的稱出量，含

34、量高時(shí)，少取樣，或稀釋試液；含量低時(shí)，可多取樣，或萃取富集。 （2）如果溶液已顯色，則可通過改變比色皿的厚度來調(diào)節(jié)吸光度大小。編輯ppt49 3.參比溶液的選擇 參比溶液是用來調(diào)節(jié)儀器工作零點(diǎn)的，若參比溶液選得不適當(dāng)，則對(duì)測(cè)量讀數(shù)準(zhǔn)確度的影響較大。選擇的辦法是： （1）當(dāng)試液、試劑、顯色劑均無色時(shí)，可用蒸餾水作參比液。（2）試劑和顯色劑均無色時(shí)，而樣品溶液中其他離子有色時(shí)，應(yīng)采用不加顯色劑的樣品溶液作參比液。（3）試劑和顯色劑均有顏色時(shí)，可將一份試液加入適當(dāng)掩蔽劑，將被測(cè)組分掩蔽起來，使之不再與顯色劑作用，然后把顯色劑、試劑均按操作手續(xù)加入，以此做參比溶液，這樣可以消除一些共存組分的干擾。 編

35、輯ppt50 此外，對(duì)于比色皿的厚度、透光率、儀器波長(zhǎng)，讀數(shù)刻度等應(yīng)進(jìn)行校正，對(duì)比色皿放置位置、光電池的靈敏度等也應(yīng)注意檢查。 吸光光度法除了廣泛地用于測(cè)定微量成分外，也能用于常量組分及多組分的測(cè)定。同時(shí)，還可以用于研究化學(xué)平衡、絡(luò)合物組成的測(cè)定等。下面簡(jiǎn)要地介紹有關(guān)這些方面的應(yīng)用。一、定量分析（一）單組分的測(cè)定編輯ppt511.一般方法 A-c標(biāo)準(zhǔn)曲線法2.示差法 當(dāng)被測(cè)組分含量高時(shí)，常常偏離朗伯-比耳定律。即使不偏離，由于吸光度太大，也超出了準(zhǔn)確讀數(shù)的范圍，就是把分析誤差控制在5%以下，對(duì)高含量成分也是不符合要求的。如果采用示差法，就能克服這一缺點(diǎn)，也能使測(cè)定誤差降到0.5以下。 示差法與普通光度法的主要區(qū)別在于它采用的參比溶液不同，它不是以c=0的試劑空白作參比，而是以一個(gè)濃度比試液cx稍小的標(biāo)準(zhǔn)溶液cs作參比，然后再測(cè)定試液的吸光度。編輯ppt52 As=-lgTs=bcs Ax=-lgTx=bcx 實(shí)際測(cè)得吸光度Af為 Af=Ax-As=b(cx-cs)=bc cx=cs+c 示差法相對(duì)普通光度法提高測(cè)量準(zhǔn)確度的原因是擴(kuò)展了讀數(shù)標(biāo)尺。 從儀器構(gòu)造上講，示差光度法需要一個(gè)發(fā)射強(qiáng)度較大的光源，才能將高濃度參比溶液的吸