中國地質大學分析化學第6章吸光光度法

提供有關試樣的信息。信息包括成分、含量、狀態(tài)和結構等。作用：從廣義上講，分析儀器的作用是把通常不能被人直接檢測和理解的信號轉變成可以被人檢測和理解的形式。分析儀器是被研究體系和科學工作者之間的通訊器件。分析儀器的根本設計思路1光學分析法光譜法非光譜法

原子光譜法

分子光譜法AESAASAFSUV-VisIRMFSMPS光學分析法一般介紹光譜法是基于物質與輻射能作用時，測量由物質內部發(fā)生量子化的能級之間的躍遷而產(chǎn)生的發(fā)射、吸收或散射輻射的波長和強度等等進行分析的方法。非光譜法是基于物質與輻射相互作用時，測量輻射的某些性質，如折射、散射、干預、衍射、偏振等變化的分析方法。原子光譜法是由原子外層或內層電子能級的變化產(chǎn)生的，它的表現(xiàn)形式為線光譜。分子光譜法是由分子中電子能級、振動和轉動能級的變化產(chǎn)生的，表現(xiàn)形式為帶光譜。XFSUltraviolet-visible2目錄6.1光吸收的根本定律6.2吸光光度法及儀器6.3吸光光度分析及誤差控制6.4顯色反響6.5吸光光度分析法的應用36.1光吸收的根本定律6.1.1顏色與吸收光譜6.1.2光吸收根本定律4絢麗多彩的大自然界5絢麗多彩的大自然界6

顏色與吸收光譜顏色是一種感覺，要證明它們的存在，必須通過觀察者的親身感受。物質的顏色主要由物質的吸收光譜或反射光譜所決定。要討論顏色，必須從了解光的性質開始。顏色往往是人們對化學開始引起濃厚興趣的主要原因。工業(yè)家和科學家對顏色進行了長期的研究，但要對顏色下一個確切的定義卻很難?！狫.Griffiths(英)7光的根本性質光量子能量E：h－普朗克(Planck)常數(shù)h=6.626

10-34J

s

－頻率l－波長E－光量子具有的能量。光是一種電磁波，具有波動性和微粒性。8單色光、復合光、光的互補單色光：單一波長的光復合光：由不同波長的光組合而成的光。假設兩種不同顏色的單色光按一定的強度比例混合得到白光，那么就稱這兩種單色光為互補色光，這種現(xiàn)象稱為光的互補。藍黃紫紅綠綠藍橙紅藍綠9雨后彩虹是連續(xù)光譜10可見光光譜讓一束白光通過分光元件，它將分解成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等各種顏色的光，即可見光譜，可見光譜是連續(xù)光譜〔光的強度隨頻率變化呈連續(xù)分布的光譜稱連續(xù)光譜〕。11光與物質的作用當一連續(xù)光源通過棱鏡時，光線被分解成各個波長的單色光。各波長的光在通過含有原子或分子的樣品池時，其中有些波長的光被吸收池內的原子或分子吸收。將透過的光記錄下來得到吸收光譜圖。這種方法在分析中稱為光譜法。連續(xù)光源棱鏡吸收池底片無樣品有樣品（有些光波消失）

底片（光譜）12分子中的能級狀態(tài)分子的總能量：Ee－電子運動能；Er－分子轉動能；Ev－分子振動能；Et－分子的平動能；Ei－分子基團間的內旋轉能；EN－分子的核內能。分子平動能和分子內旋轉能可視為連續(xù)的(10-18eV)，而核能級(核自旋)在磁場中才分裂，所以分子光譜主要取決于電子能量、分子振動能和轉動能的變化，即只要考慮13分子吸收光譜的產(chǎn)生E電子能級ΔEe=1~20eV振動能級ΔEv=0.05~1eV轉動能級ΔEt=10-4~10-2eV分子中的電子相對于核的運動;分子整體繞質心的轉動。各原子在平衡位置附近的振動；分子內部運動有三種形式：分子內部能量是量子化的14分子內部能量是量子化的電子能級1～20eV紫外可見光區(qū)振動能級0.05～1eV轉動能級110-4～0.05eV近紅外光區(qū)遠紅外光區(qū)電子能級E振動能級轉動15光學光譜區(qū)、躍遷類型與分析方法16分子吸收光譜的產(chǎn)生光的吸收是物質與光相互作用的一種形式。入射光能量與分子能級間的能量差△E相等時，才會吸收。光子作用于物質分子時，光子將能量傳遞給物質分子，分子中的價電子獲得能量后從電子基態(tài)躍遷到電子激發(fā)態(tài)，同時伴隨著振動、轉動的能級變化。電子光譜通常在可見紫外光區(qū)，稱可見紫外光譜。17分子吸收光譜MoleculeAbsorptionSpectrum純電子能態(tài)

間躍遷S2S1S0S3h

E2E0E1E3S2S1S0h

h

h

h

分子內電子躍遷A

帶狀光譜銳線光譜

A18紫外可見吸收光譜的產(chǎn)生當光子作用于物質分子時，如果光子的能量與物質分子的某能級間的能量差相等時，光子將能量傳遞給物質分子，分子中的價電子獲得能量后從電子基態(tài)躍遷到電子激發(fā)態(tài)，同時伴隨著振動、轉動的能級變化。電子光譜通常在可見紫外光區(qū)，稱可見紫外光譜。例如A物質利用紫外可見光譜可進行定性和定量分析。1eV=1.9*10-19J19光透過溶液時的現(xiàn)象完全吸收完全透過吸收黃色光光譜示意表觀現(xiàn)象示意20吸收光譜圖以波長為橫坐標，以吸收光的強度為縱坐標繪制的曲線，稱為吸收吸收光譜圖。它能清楚地描述物質對不同波長的光的吸收情況。A不同濃度的KMnO4的吸收光譜圖21溶液顏色與吸收光顏色的關系22溶液中溶質分子對光的吸收與吸收光譜/nm顏色互補光400-450紫黃綠450-480藍黃480-490綠藍橙490-500藍綠紅500-560綠紅紫560-580黃綠紫580-610黃藍610-650橙綠藍650-760紅藍綠不同顏色的可見光波長及其互補光23300400500600700

/nm350525545Cr2O72-MnO4-1.00.80.60.40.2AbsorbanceCr2O72-、MnO4-的吸收光譜35024苯和甲苯在環(huán)己烷中的吸收光譜苯(254nm)甲苯(262nm)A

230250270紫外局部吸收苯和甲苯在環(huán)己烷中的吸收光譜25幾種稠環(huán)芳烴的吸收光譜圖26根據(jù)物質對光的最大吸收波長，可進行定性分析。一定的實驗條件下，物質對光的吸收與物質的濃度成正比。根據(jù)物質對光的吸收多少可進行物質的定量分析。CurveAbsorptionSpectrum定性分析與定量分析的根底27光吸收根本定律透光率與吸光度一束平行單色光通過均勻、非散射的固體、液體或氣體介質時，一局部被吸收，一局部透過介質，一局部被器皿的外表反射。設入射光強度為I0'，吸收光強度為Ia，透過光強度為It，反射光強度為Ir。入射光I0’透射光ItTransmissionabsorptionReflectoriginal28光吸收根本定律吸光光度分析法中，試液和空白溶液分別置于同樣質料及厚度的吸收池中，讓強度為Io’的單色光分別通過這兩個吸收池，再測量其透過光的強度。此時反射光強度根本上不變，其影響可以相互抵消。此時用I0表示入射光強度，那么透光率T：透光率T越大(吸光度A越小)，表示樣品對光的吸收越小。吸光度A：AbsorbanceTransmittance29透光率T與吸光度A的關系

0102030405060708090100T%

T=It/I0

A=lg(I0/It)=lg(1/T)=-lgT

T=10-A1.00.70.60.50.40.3

0.20.10.050A∞30光吸收原理—Lambert定律1760年Lamber用實驗證明。光的減弱程度與通過介質的光程成正比。31光吸收原理—Beer定律1852年Beer研究證明。光的減弱程度與介質中光所遇到的質點數(shù)成正比。32光吸收根本定律－朗伯-比爾定律朗伯-比爾定律：當一束強度為I0的平行單色光垂直照射到長度為b、濃度為c的液層，通過溶液后光的強度為It

，實驗證明，吸光度A為：上式即為朗伯—比爾定律的數(shù)學表達式，是光度法定量分析的根底。式中比例常數(shù)K與吸光物質的性質、入射光波長及溫度等因素有關。I0入射光強度It透射光強度33吸收定律的推導一束平行光垂直照射截面積為S的均勻、非散射的吸收介質，假設將吸收層厚度b分解為多個厚度為db的薄層。每一薄層的體積為Sdb。dS表示捕獲面積，N為吸光的質點數(shù)，c為吸光溶液的濃度。照射到薄層的光強為I，吸收光子后光強減弱了dI，那么-dI/I為俘獲光子的分數(shù)。從統(tǒng)計學觀點，俘獲分數(shù)正比于吸光的質點數(shù)，所以得到下式：34吸收定律的推導故A=0.434kbc=Kbc將上式積分:得:因為所以N0為阿佛加德羅常數(shù)35摩爾吸收系數(shù)上式中比例常數(shù)K隨c的單位不同而不同。同一吸收物質在不同波長下的K值是不同的。A=0.434kbc=Kbc當濃度c用mol·L-1，液層厚度b用cm為單位表示，那么K用符號e來表示。e稱為摩爾吸收系數(shù)，單位為L·mol-l·cm-1，它表示物質的量濃度為lmol·L-1，液層厚度為lcm時溶液的吸光度。36摩爾吸收系數(shù)摩爾吸光系數(shù)為吸光物質的特征參數(shù)，與物質的性質，入射光波長及溫度有關；與溶液濃度無關。在最大吸收波長處的摩爾吸光系數(shù)，常以emax表示。emax說明了該吸收物質最大的吸光能力，也反映了光度法測定該物質可能到達的最大靈敏度。37桑德爾靈敏度桑德爾(Sandell)靈敏度(靈敏度指數(shù))SS是指當儀器的檢測極限A=0.001時，單位截面積光程內所能檢測出來的吸光物質的最低含量，其單位為mg·cm-2，S與e及吸光物質摩爾質量M的關系為：38桑德爾靈敏度桑德爾靈敏度s與

的關系的推導：A＝0.001＝

bc，bc＝0.001/eb為吸收池的厚度，單位是cm，c的單位是bc乘以待測物的摩爾質量M()，就是單位截面積內待測物的質量，即396.2吸光光度計及儀器6.2.1比色法6.2.2光電比色法6.2.3分光光度法及儀器406.2.1目視比色法目視比色法：用眼睛觀察、比較溶液顏色深度以確定物質含量的方法。優(yōu)點是操作簡便，適宜于野外和現(xiàn)場快速測定?？稍趶秃瞎?白光下進行測定，某些不符合朗伯-比爾定律的顯色反響，仍可用該法進行測定。主要缺點是準確度不高，標準系列不能久存，需要在測定時臨時配制。標準系列:(分別取1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL標準溶液5.0mg/mL)試樣416.2.2光電比色法用濾光片選擇入射光，用光電池檢測透射光的方法，稱為光電比色法。穩(wěn)壓電源光源濾光片樣品池光電池檢流計42426.2.3分光光度法及儀器單色器光源放大器測量儀表分光光度計儀器原理圖吸收池光電管43吸光光度法吸光光度法是借助分光光度計來測量一系列標準溶液的吸光度，繪制標準曲線，根據(jù)被測試液的吸光度，從標準曲線求得被測物質的濃度或含量。例如，測KMnO4含量，先測定一系列濃度的標準溶液在一定波長下的吸光度，然后在同樣條件下測定試液的吸光度，在標準曲線上查到對應的濃度。A0.500.400.300.200.1002.04.06.08.010mg/mL44吸光光度法與比色法和光電比色法相比較,吸光光度法具有明顯優(yōu)點：入射光是純度較高的單色光，故使偏離朗伯-比爾定律的情況大為減少，標準曲線直線局部的范圍更大，分析結果的準確度較高?？扇我膺x取某種波長的單色光，故可利用吸光度的加和性，同時測定溶液中兩種或兩種以上的組分。45分光光度計(spectrophotometer)分光光度計按工作波長范圍分類，紫外、可見分光光度計應用于無機物和有機物含量的測定，紅外分光光度計主要用于結構分析。分光光度計又可分為單光束和雙光束兩類。分光光度計的根本部件：光源、單色器、比色皿、檢測器和顯示裝置。46分光光度計(spectrophotometer)2.單色器(monochromator)：將光源發(fā)出的連續(xù)光譜分解為單色光的裝置。棱鏡：玻璃350～3200nm,石英185～4000nm光柵：波長范圍寬,色散均勻，分辨性能好。1.光源(Lightsource)：發(fā)出所需波長范圍內的連續(xù)光譜，有足夠的光強度，能量分布均勻，穩(wěn)定。

可見光區(qū)：鎢燈，碘鎢燈(320～2500nm) 紫外區(qū)：氫燈，氘燈(180～375nm)儀器結構47分光光度計(spectrophotometer)3.比色皿(coloritrough)也稱吸收池。盛放試液的容器。玻璃比色皿—能吸收UV光，僅適用于可見光區(qū)石英比色皿—適用于紫外和可見光區(qū)按其厚度分為0.5cm，lcm，2cm，3cm和5cm。4.檢測器(detector)：利用光電效應，將光能轉成電流訊號。光電池，光電管，光電倍增管5.顯示裝置

：檢流計、微安表、數(shù)字顯示記錄儀、計算機等。486.3吸光光度分析及誤差控制6.3.1測定波長的選擇6.3.2測量范圍的選擇6.3.3標準曲線的繪制6.3.4光度分析法的誤差496.3.1測定波長的選擇波長吸光值某顯色產(chǎn)物與顯色劑的吸收光譜圖波長吸光值問題：這兩種情況下如何選擇測量波長？？？506.3.1測定波長的選擇測量波長的選擇原那么：為了使測定結果有較高的靈敏度，應選擇被測物質的最大吸收波長的光作為入射光，這稱為“最大吸收原那么〞。選用這種波長的光進行分析，不僅靈敏度高，且能減少或消除由非單色光引起的對朗伯-比爾定律的偏離。但是，在最大吸收波長處有其他吸光物質干擾測定時，那么應根據(jù)“吸收最大，干擾最小〞的原那么來選擇入射光波長。516.3.1測定波長的選擇例丁二酮肟光度法測鋼中鎳，絡合物丁二酮肟鎳a的最大吸收波長為470nm，但試樣b中的鐵用酒石酸鈉掩蔽后，在470nm處也有一定吸收，干擾鎳的測定。為防止鐵的干擾，可以選擇波長520nm進行測定，雖然測鎳的靈敏度有所降低，但酒石酸鐵不干擾鎳的測定。526.3.2吸光度的測量待測試液的測量參比溶液的選擇：為了扣除因比色皿、溶劑或試劑等多種非待測組分對光吸收的影響，取光學性質相同、厚度相等的吸收池，分別盛待測溶液和參比溶液〔一般為不含待測組分的試劑溶液〕。先調節(jié)儀器，使透過參比溶液吸收池的吸光度為零，采用扣除參比溶液吸光度的方法，以保證分析方法的準確性。再測量試液的吸光度，實際上便是把通過參比溶液吸收池的光強作為入射光的強度。53參比溶液的選擇利用參比溶液來調節(jié)儀器的零點，可消除由吸收池壁及溶劑對入射光的反射和吸收帶來的誤差，扣除干擾的影響。參比溶液選擇原那么：a試液及顯色劑均無色，蒸餾水作參比溶液。b顯色劑為無色，被測試液中存在其他有色離子，用不加顯色劑的被測試液作參比溶液。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。54參比溶液的選擇d顯色劑和試液均有顏色，可將一份試液參加適當掩蔽劑，將被測組分掩蔽起來，使之不再與顯色劑作用，而顯色劑及其他試劑均按試液測定方法參加，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改變參加試劑的順序，使被測組分不發(fā)生顯色反響，可以此溶液作為參比溶液消除干擾。55參比溶液的選擇

No.樣品溶液

顯色試劑溶劑M-R參比溶液組成1無吸收無吸收無吸收吸收溶劑2有一定吸收無吸收無吸收吸收不加顯色試劑的樣品溶液3無吸收

有一定吸收無吸收吸收顯色試劑4有一定吸收有一定吸收無吸收吸收顯色試劑、樣品溶液及待測組分M的掩蔽劑566.3.2測量范圍的選擇吸光度范圍的選擇從儀器測量誤差的角度來看，為使測量結果得到較高的準確度，一般應控制標準溶液和被測試液的吸光度在0.2~0.8范圍內。可通過控制溶液的濃度或選擇不同厚度的吸收池來到達目的。576.3.3標準曲線(calibrationcurve)的繪制制作標準曲線的方法：在選擇的實驗條件下分別測量一系列不同含量的標準溶液的吸光度，以標準溶液中待測組分的含量為橫坐標，吸光度為縱坐標作圖，得到一條通過原點的直線，稱為標準曲線，此時測量待測溶液的吸光度，在標準曲線上就可以查到與之相對應的被測物質的含量。A0.500.400.300.200.1002.04.06.08.010mg/mL586.3.4光度分析法的誤差對朗伯-比爾定律的偏離在吸光光度分析中，經(jīng)常出現(xiàn)標準曲線不呈直線的情況，特別是當濃度較高時，標準曲線明顯彎曲。偏離比爾定律的主要原因有：非單色光引起的偏離介質不均勻引起的偏離由于溶液本身的化學反響(解離、締合、形成新化合物或互變異構等化學變化)引起的偏離596.3.4光度分析法的誤差吸光度測量誤差：在吸光光度分析中，儀器測量不準確也是誤差的主要來源。這些誤差可能來源于光源不穩(wěn)定，實驗條件偶然變動，讀數(shù)不準確等。吸光度越大，讀數(shù)波動所引起的吸光度誤差也越大吸光度A在之間，測量的相對誤差較小，A=0.434〔即T=36.8%〕時，測量的相對誤差最小。60吸光度測量的相對誤差假設在測定吸光度A時產(chǎn)生了一個微小的絕對誤差dA，那么測量A的相對誤差為：根據(jù)Lambert-Beer定律可得，微分后得，所以可得：所以,T的測量絕對誤差是固定的，作出Er與T的關系圖如下。61吸光度測量的相對誤差根據(jù)Er與T作圖可知，當A=0.434時，測量的相對誤差最小，在A為0.2~0.8范圍內，相對誤差較小。626.4顯色反響6.4.1顯色反響和顯色劑6.4.2顯色條件的選擇636.4.1顯色反響和顯色劑顯色劑與顯色反響假設待測物質本身有較深的顏色，可以直接測定；假設待測物質是無色或很淺的顏色，需要選適當?shù)脑噭┡c被測離子反響生成有色化合物再進行測定，此反響稱為顯色反響，所用的試劑稱為顯色劑。顯色反響類型主要有氧化復原反響和絡合反響兩大類，其中絡合反響是最主要的。646.4.1顯色反響和顯色劑顯色反響一般應滿足以下要求：A.選擇性好，干擾少，或干擾容易消除;靈敏度高，有色物質的e應大于104。B.有色化合物的組成恒定，符合一定的化學式。C.有色化合物的化學性質穩(wěn)定，保證在測量過程中溶液的吸光度根本恒定。D.有色化合物與顯色劑之間的顏色差異要大，即顯色劑對光的吸收與絡合物的吸收有明顯區(qū)別，要求兩者的吸收峰波長之差Dl(稱為比照度)大于60nm。656.4.1顯色反響和顯色劑顯色劑分為有機顯色劑和無機顯色劑二類。無機顯色劑不多，因為生成的絡合物不穩(wěn)定，靈敏度和選擇性也不高。如用KSCN顯色測鐵、鉬、鎢和鈮；用鉬酸銨顯色測硅、磷和釩;用H2O2顯色測鈦等。666.4.1顯色反響和顯色劑有機顯色劑分子中含有生色團〔chromophoricgroup〕和助色團〔auxochromegroup〕。生色團是某些含不飽和鍵的基團，如偶氮基、對醌基和羰基等。這些基團中的p電子被激發(fā)時需能量較小，可吸收波長200nm以上的可見光而顯色。助色團是含孤對電子的基團，如氨基、羥基和鹵代基等。這些基團與生色團上的不飽和鍵作用，使顏色加深。676.4.1顯色反響和顯色劑有機顯色劑舉例：顯色劑很多，下面列舉幾種磺基水楊酸OO型螯合劑，可與很多高價金屬離子生成穩(wěn)定的螯合物，主要用于測Fe3+。丁二酮肟NN型螯合顯色劑，用于測定Ni2+。

1，10-鄰二氮菲NN型螯合顯色劑，測微量Fe2+。二苯硫腙含S顯色劑，萃取光度測定Cu2+，Pb2+，Zn2+，Cd2+，Hg2+等。偶氮胂Ⅲ(鈾試劑Ⅲ)偶氮類螯合劑，強酸性溶液中測Th(Ⅳ),Zr(Ⅳ)，U(Ⅳ)等；在弱酸性溶液中測稀土金屬離子。鉻天青S三苯甲烷類顯色劑，測定Al3+。

結晶紫三苯甲烷類堿性染料，測定Tl3+。686.4.1顯色反響和顯色劑多元絡合物是由三種或三種以上的組分所形成的絡合物。目前應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合物。三元絡合物在吸光光度分析中應用較普遍。三元混配絡合物金屬離子與一種絡合劑形成未飽和絡合物，然后與另一種絡合劑結合，形成三元混配絡合物。例如，V(V)，H2O2和吡啶偶氮間苯二酚(PAR)形成1:1:1的有色絡合物，可用于釩的測定，其靈敏度高，選擇性好。多元絡合顯色反響696.4.1顯色反響和顯色劑離子締合物金屬離子先與絡合劑生成絡陰離子或絡陽離子，再與帶反電荷的離子生成離子締合物。主要用于萃取光度法。

如，Ag+與1，10-鄰二氮菲形成陽離子，再與溴鄰苯三酚紅的陰離子形成深藍色的離子締合物。作為離子締合物的陽離子，有堿性染料、1，10-鄰二氮菲及其衍生物、安替比林及其衍生物、氯化四苯砷(或磷、銻)等;作為陰離子，有X-，SCN-，ClO4-，無機雜多酸和某些酸性染料等。706.4.1顯色反響和顯色劑金屬離子-絡合劑-外表活性劑體系金屬離子與顯色劑反響時，參加某些外表活性劑，可以形成膠束化合物，它們的吸收峰向長波方向移動(紅移)，測定的靈敏度顯著提高。常用于這類反響的外表活性劑有溴化十六烷基吡啶、氯化十四烷基二甲基芐胺、氯化十六烷基三甲基銨、溴化十六烷基三甲基銨、溴化羥基十二烷基三甲基銨、OP乳化劑。例如，稀土元素、二甲酚橙及溴化十六烷基吡啶反響，生成三元絡合物，在pH8~9時呈藍紫色，用于痕量稀土元素總量的測定。716.4.1顯色反響和顯色劑雜多酸溶液在酸性的條件下，過量的鉬酸鹽與磷酸鹽、硅酸鹽、砷酸鹽等含氧的陰離子生成雜多酸，可作為吸光光度法測定磷、硅、砷等元素的根底。雜多酸法需要復原反響的酸度范圍較窄，必須嚴格控制反響條件。很多復原劑都可應用于雜多酸法中。氯化亞錫及某些有機復原劑，例如1-氨基-2-萘酚-4-磺酸加亞硫酸鹽和氫醌常用于磷的測定。硫酸肼在煮沸溶液中作砷鉬酸鹽和磷鉬酸鹽的復原劑。抗壞血酸也是較好的復原劑。726.4.2顯色反響條件選擇1.溶液的酸度影響顯色劑的平衡濃度和顏色影響被測金屬離子的存在狀態(tài)影響絡合物的組成適宜的酸度需通過實驗確定。顯色條件包括：溶液酸度，顯色劑用量，試劑參加順序，顯色時間，顯色溫度，有機絡合物的穩(wěn)定性及共存離子的干擾等。pH與吸光度關系ApH736.4.2顯色反響條件選擇2.顯色劑的用量為使顯色反響進行完全，需參加過量的顯色劑。但有些顯色反響，顯色劑參加太多，反而會引起副反響，對測定不利。顯色劑濃度與吸光度的關系有以下三種情況，要根據(jù)實驗結果來確定顯色劑的用量。試液吸光度與顯色劑濃度的關系AAA746.4.2顯色反響條件選擇3.顯色反響時間有些顯色反響瞬間完成，溶液顏色很快到達穩(wěn)定狀態(tài)，并在較長時間內保持不變;有些顯色反響雖能迅速完成，但有色絡合物的顏色很快開始褪色;有些顯色反響進行緩慢，溶液顏色需經(jīng)一段時間后才穩(wěn)定。確定顯色反響時間的實驗方法，配制一分顯色溶液，從參加顯色劑計時，每隔一定時間測量一次吸光度，制作吸光度-時間曲線確定適宜時間。756.4.2顯色反響條件選擇4.顯色反響溫度顯色反響大多在室溫下進行。但是，有些顯色反響必需加熱至一定溫度完成。但要注意一些有色化合物在高溫時分解。5.溶劑：某些有機溶劑能降低有色化合物的解離度，提高顯色反響的靈敏度。如在Fe(SCN)3的溶液中參加丙酮顏色加深。還可能提高顯色反響的速率，影響有色絡合物的溶解度和組成等。766.4.2顯色反響條件選擇6.干擾及其消除方法a.控制溶液酸度b.參加掩蔽劑c.利用氧化復原反響，改變干擾離子的價態(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?shù)牟ㄩLg.當溶液中存在有消耗顯色劑的干擾離子時，可通過增加顯色劑的用量來消除干擾。h.預先別離的方法。776.5吸光光度法的應用6.5.1吸光光度法的特點6.5.2吸光光度法的應用6.5.3幾種不同的吸光光度法786.5.1吸光光度法的特點紫外可見分光光度法是測定無機離子和有機化合物的有力手段。分光光度法的特點：〔1〕靈敏度高，常用于測定試樣中1%～10-3%的微量組分，甚至可測定低至10-4～10-6%的痕量組分?！?〕準確度較高?！?〕操作簡便、快速，儀器結構比較簡單，本錢低。

796.5.2吸光光度法的應用分光光度法應用十分廣泛，幾乎所有的無機離子和許多有機化合物都可以直接或間接地用分光光度法進行測定。此外，分光光度法在對多組分分析以及研究化學平衡、絡合物的組成等方面(如絡合物形成常數(shù)、絡合比，酸堿離解常數(shù)的測定)都有廣泛的應用。80本章作業(yè)

P126-1286.8、6.11、6.12、6.21、6.22、6.23、6.27、6.28816.5.3幾種不同的吸光光度分析法示差吸光光度法雙波長吸光光度法、雙光束吸光光度法導數(shù)吸光光度法固相反射分光光度法吸光光度法簡介82示差吸光光度法示差吸光光度法〔differentialspectrophotometry〕吸光光度法一般僅適用于微量組分的測定，當待測組分濃度過高或過低，會引起很大的測量誤差，導致準確度降低。示差吸光光度法可克服這一缺點。示差吸光光度法用比待測溶液濃度稍低的標準溶液作參比。設參比溶液濃度為cs，待測溶液濃度為cx。DA與Dc成正比。83示差吸光光度法84示差吸光光度法用普通分光光度法測得標液c1的透光率為20%，試液的透光率為12%，假設以示差法測定，以c1為參比，將參比溶液的吸光值A調節(jié)為0，那么試液的透光率為：(A)40%(B)50%(C)60%(D)70%示差吸光光度法舉例C85幾種類型的分光光度計比較86雙波長吸光光度分析法兩束不同波長的單色光以一定的時間間隔交替地照射同一吸收池，測量并記錄兩者吸光度的差值。這樣可以從分析波長的信號中扣除來自參比波長的信號，消除各種干擾，得到待測組分的含量。方法的靈敏度、選擇性及測量的精密度高。被廣泛用于環(huán)境試樣及生物試樣的分析。雙波長吸光光度法(double-wavelengh)87雙波長吸光光度分析法ΔA與吸光物質濃度成正比。由于只用一個吸收池，以試液本身對某一波長的光的吸光度為參比，消除了因試液與參比液及兩個吸收池之間的差異引起的測量誤差，提高測量的準確度。設波長為l1和l2的兩束單色光強度相等雙波長吸光光度法(double-wavelengh)88雙波長吸光光度分析法21A

XY∵∴Y

的存在不干擾

X

的測定雙波長吸光光度法原理89單光束紫外可見分光光度計90雙光束紫外可見分光光度計91雙波長紫外可見分光光度計92幾種其他的吸光光度分析法導數(shù)分光光度法

DerivativeSpectrometry導數(shù)分光光度法在多組分同時測定、渾濁樣品分析、消除背景干擾、加強光譜的精細結構以及復雜光譜的辨析等方面，顯示了很大的優(yōu)越性。吸收光譜曲線一階導數(shù)光譜曲線二階導數(shù)光譜曲線93光纖光度法94實驗五鄰菲羅啉分光光度法測定鐵在顯色前，首先用鹽酸羥胺把Fe3+復原為Fe2+：4Fe3++2NH2OH═4Fe2++N2O+H2O+4H+酸度過高，反響速度慢，酸度太低，那么Fe2+水解，影響顯色。95實驗步驟1系列標準溶液的配制分別移取鐵的標準溶液(0.01g/L)0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0mL于6只25mL比色管中〔編號為1-6〕，依次分別參加5.0mLHAc～NaAc緩沖液、2.5mL鹽酸羥胺、5.0mL鄰菲羅啉溶液，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，放置10min。2測量波長的選擇取上述已配好并顯色的4號試液，用1cm比色皿，以試劑空白〔1號試液〕為參比，在450～550nm范圍內，每隔10nm測量1次吸光度。在峰值附近每間隔5nm測量1次。以波長為橫坐標、吸光度為縱坐標繪制吸收曲線，確定最大吸收波長。963標準曲線的繪制在選定的最大吸收波長(510nm左右)下，用1cm的比色皿，以試劑溶液作參比溶液，測定4.1中已配好的標準溶液的吸光度，繪制標準曲線。4水樣中鐵的含量測定吸取水樣10.0mL于25mL比色管中，參加5.0mLHAc～NaAc緩沖液、2.5mL鹽酸羥胺、5.0mL鄰菲羅啉溶液，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，放置10min，仍以試劑溶液作參比溶液，于分光光度計上測定吸光度，依據(jù)標準曲線獲得樣品中鐵的含量5實驗完畢后，用去離子水將比色皿洗干凈，用濾紙、鏡頭紙吸干水分，放回原處97思考題顯色前參加鹽酸羥胺的目的是什么？如果測定一般鐵鹽的總鐵量，是否需要參加鹽酸羥胺？本實驗中哪些試劑參加量的體積要比較準確？哪些試劑那么可以不必？為什么？根據(jù)自己的實驗數(shù)據(jù)，計算在最適宜波長下鄰菲羅啉鐵絡合物的摩爾吸光系數(shù)。98分子吸收光譜

與環(huán)境問題研究99一、太陽能與大氣層1.太陽輻射太陽是離地球最近的恒星，可視為直徑為1.4×106km、距地面1.5×108km的球型光源，絕大局部太陽能波長在200—4000nm范圍內。太陽光譜：輻射的波長nm200-400400-800800-4000能量分數(shù)%75043到達地面的紫外光波長大于290nm,往往分為UV-A〔320-380nm〕與UV-B〔290-320nm〕對地面生物特別有害的是紫外光UV-B。溫室氣體及溫室