光度分析法的誤差

光度分析法的誤差第1頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.3光度分析法的誤差1對(duì)朗伯-比爾定律的偏離

在吸光光度分析中，經(jīng)常出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)曲線不呈直線的情況，特別是當(dāng)吸光物質(zhì)濃度較高時(shí)，明顯地看到通過(guò)原點(diǎn)向濃度軸彎曲的現(xiàn)象(吸光度軸彎曲)。這種情況稱為偏離朗伯-比爾定律。若在曲線彎曲部分進(jìn)行定量，將會(huì)引起較大的誤差。偏離朗伯－比爾定律的原因主要是儀器或溶液的實(shí)際條件與朗伯-比爾定律所要求的理想條件不一致。第2頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.3光度分析法的誤差（1）非單色光引起的偏離*朗伯-比爾定律只適用于單色光，但由于單色器色散能力的限制和出口狹縫需要保持一定的寬度，所以目前各種分光光度計(jì)得到的入射光實(shí)際上都是具有某一波段的復(fù)合光。由于物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收程度的不同，因而導(dǎo)致對(duì)朗伯－比爾定律的偏離。

第3頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.3光度分析法的誤差*克服非單色光引起的偏離的措施◎使用比較好的單色器，從而獲得純度較高的“單色光”，使標(biāo)準(zhǔn)曲線有較寬的線性范圍。◎人射光波長(zhǎng)選擇在被測(cè)物質(zhì)的最大吸收處，保證測(cè)定有較高的靈敏度，此處的吸收曲線較為平坦，在此最大吸收波長(zhǎng)附近各波長(zhǎng)的光的ε值大體相等，由于非單色光引起的偏離要比在其他波長(zhǎng)處小得多。◎測(cè)定時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臐舛确秶?，使吸光度讀數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍內(nèi)。第4頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.3光度分析法的誤差（2）介質(zhì)不均勻引起的偏離朗伯－比爾定律要求吸光物質(zhì)的溶液是均勻的。如果被測(cè)溶液不均勻，是膠體溶液、乳濁液或懸浮液時(shí)，入射光通過(guò)溶液后，除一部分被試液吸收外，還有一部分因散射現(xiàn)象而損失，使透射比減少，因而實(shí)測(cè)吸光度增加，便標(biāo)準(zhǔn)曲線偏離直線向吸光度軸彎曲。故在光度法中應(yīng)避免溶液產(chǎn)生膠體或混濁。第5頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.3光度分析法的誤差（3）由于溶液本身的化學(xué)反應(yīng)引起的偏離溶液中的吸光物質(zhì)常因解離、締合、形成新化合物或互變異構(gòu)等化學(xué)變化而改變其濃度，因而導(dǎo)致偏離朗伯—比爾定律。A解離大部分有機(jī)酸堿的酸式、堿式對(duì)光有不同的吸收性質(zhì)，溶液的酸度不同，酸(堿)解離程度不同，導(dǎo)致酸式與堿式的比例改變，使溶液的吸光度發(fā)生改變。B絡(luò)合顯色劑與金屬離子生成的是多級(jí)絡(luò)合物，且各級(jí)絡(luò)合物對(duì)光的吸收性質(zhì)不同，例如在Fe(Ⅲ)與SCN-的絡(luò)合物中，F(xiàn)e(SCN)3顏色最深，F(xiàn)e(SCN)2+顏色最淺，故SCN-濃度越大，溶液顏色越深，即吸光度越大。第6頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.3光度分析法的誤差

c締合例如在酸性條件下，CrO42-會(huì)締合生成Cr2O72-，而它們對(duì)光的吸收有很大的不同。在分析測(cè)定中，要控制溶液的條件，使被測(cè)組分以一種形式存在，以克服化學(xué)因素所引起的對(duì)朗伯－比爾定律的偏離。第7頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.3光度分析法的誤差2吸光度測(cè)量的誤差在吸光光度分析中，儀器測(cè)量不準(zhǔn)確也是誤差的主要來(lái)源。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)條件偶然變動(dòng)，讀數(shù)不準(zhǔn)確等。

在光度計(jì)中，透射比的標(biāo)尺刻度均勻。吸光度標(biāo)尺刻度不均勻。對(duì)于同一儀器，讀數(shù)的波動(dòng)對(duì)透射比為一定值；而對(duì)吸光度讀數(shù)波動(dòng)則不再為定值。吸光度越大，讀數(shù)波動(dòng)所引起的吸光度誤差也越大第8頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.3光度分析法的誤差

透射比很小或很大時(shí)，濃度測(cè)量誤差都較大，即光度測(cè)量最好選吸光度讀數(shù)在刻度尺的中間而不落兩端。待測(cè)溶液的透射比T在15%~65%之間，或使吸光度A在0.2~0.8之間，才能保證測(cè)量的相對(duì)誤差較小。當(dāng)A=0.434(或透射比T=36.8%)時(shí)，測(cè)量的相對(duì)誤差最小。

第9頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.4其他吸光光度法及吸光光度法應(yīng)用1示差吸光光度法2雙波長(zhǎng)吸光光度法3弱酸和弱堿解離常數(shù)的測(cè)定4絡(luò)合物組成的測(cè)定第10頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.4其他吸光光度法及吸光光度法應(yīng)用1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。第11頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.4其他吸光光度法及吸光光度法應(yīng)用

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。第12頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.4其他吸光光度法及吸光光度法應(yīng)用（2）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%。第13頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.4其他吸光光度法及吸光光度法應(yīng)用2雙波長(zhǎng)吸光光度法（dual-wavelength）（1）雙波長(zhǎng)吸光光度法的原理

使兩束不同波長(zhǎng)的單色光以一定的時(shí)間間隔交替地照射同一吸收池，測(cè)量并記錄兩者吸光度的差值。這樣就可以從分析波長(zhǎng)的信號(hào)中扣除來(lái)自參比波長(zhǎng)的信號(hào)，消除各種干擾，得待測(cè)組分的含量。分析方法的靈敏度、選擇性及測(cè)量的精密度高。被廣泛用于環(huán)境試樣及生物試樣的分析。第14頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.4其他吸光光度法及吸光光度法應(yīng)用

ΔA與吸光物質(zhì)濃度成正比。這是定量的理論依據(jù)。只用一個(gè)吸收池，以試液本身對(duì)某一波長(zhǎng)的光的吸光度為參比，消除了因試液與參比液及兩個(gè)吸收池之間的差異引起的測(cè)量誤差，提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。第15頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.4其他吸光光度法及吸光光度法應(yīng)用（2）雙波長(zhǎng)吸光光度法的應(yīng)用*混濁試液中組分測(cè)定：一般選擇待測(cè)組分的最大吸收波長(zhǎng)為測(cè)量波長(zhǎng)(λl)，選擇與其相近而兩波長(zhǎng)相差在40~60nm范圍內(nèi)且有較大的ΔA值的波長(zhǎng)為參比波長(zhǎng)。*單組分的測(cè)定：進(jìn)行單組分的測(cè)定，以絡(luò)合物吸收峰作測(cè)量波長(zhǎng)，參比波長(zhǎng)的選擇有：以等吸收點(diǎn)為參比波長(zhǎng);以有色絡(luò)合物吸收曲線下端的某一波長(zhǎng)作為參比波長(zhǎng)；以顯色劑的吸收峰為參比波長(zhǎng)。第16頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.4其他吸光光度法及吸光光度法應(yīng)用*兩組分共存時(shí)的分別測(cè)定：當(dāng)兩種組分的吸收光譜有重疊時(shí)，要測(cè)定其中一個(gè)組分就必須消除另一組分的光吸收。對(duì)于相互干擾的雙組分體系，它們的吸收光譜重疊，選擇參比波長(zhǎng)和測(cè)定波長(zhǎng)的條件是:待測(cè)組分在兩波長(zhǎng)處的吸光度之差ΔA要足夠大，干擾組分在兩波長(zhǎng)處的吸光度應(yīng)相等，這樣用雙波長(zhǎng)法測(cè)得的吸光度差只與待測(cè)組分的濃度成線性關(guān)系，與干擾組分無(wú)關(guān)，從而消除了干擾。第17頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.4其他吸光光度法及吸光光度法應(yīng)用

測(cè)定苯酚(X)與2，4，6-三氯苯酚(Y)混合物中的苯酚時(shí)就可用這種方法。當(dāng)選擇λ2為測(cè)量波長(zhǎng)，三氯苯酚在此波長(zhǎng)處也有較大吸收，產(chǎn)生干擾。選擇波長(zhǎng)λ1或λ1‘（等吸收點(diǎn)）作為參比波長(zhǎng)，則可以消除三氯苯酚對(duì)苯酚測(cè)定的干擾。第18頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.4其他吸光光度法及吸光光度法應(yīng)用3弱酸和弱堿解離常數(shù)的測(cè)定

HB==H++B-第19頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.4其他吸光光度法及吸光光度法應(yīng)用4絡(luò)合物組成的測(cè)定（1）飽和法(又稱摩爾比法)

固定一種組分(通常是金屬離子M)的濃度，改變絡(luò)合劑(R)的濃度，得到一系列[R]/[M]比值不同的溶液，并配制相應(yīng)的試劑空白作參比液，分別測(cè)定其吸光度。以吸光度A為縱坐標(biāo)，[R]/[M]為橫坐標(biāo)作圖。第20頁(yè)，共21頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7.4其他吸光光度法及吸光光度法應(yīng)用（2）連續(xù)變化法(又稱等摩爾系列法)

cM+cR