吸光光度法 武汉大学课件_.ppt

第,10,章 吸光光度法,10.1,概述,10.2,吸光光度法基本原理,10.3,分光光度计,10.4,显色反应及影响因素,10.5,光度分析法的设计,10.6,吸光光度法的误差,10.7,常用的吸光光度法,10.8,吸光光度法的应用,吸光光度法：分子光谱分析法的一种，又称分光光度法，属于分子吸收光谱分析方法,基于外层电子跃迁,10.1,概述,吸收光谱,发射光谱,散射光谱,分子光谱,原子光谱,10.2,吸光光度法基本原理,1,吸收光谱产生的原因,光,:,一种电磁波,波粒二象性,光谱名称,波长范围,X,射线,0.110nm,远紫外光,10200nm,近紫外光,200400nm,可见光,400750nm,近红外光,0.752.5um,中红外光,2.55.0um,远红外光,5.01000um,微波,0.1100cm,无线电波,1,1000m,当光子的能量与分子的,E,匹配时，就会吸收光子,E=,h,u,=,hc/,l,a,跃迁类型,价电子跃迁,：,*,*,;,n,*,n,*,E(,h,),顺序,:,n,*,*,n,*,10,4,),c.,产物的化学组成稳定,d.,化学性质稳定,e.,反应和产物有明显的颜色差别,(,l,60nm),没有颜色的化合物，需要通过适当的反应定量生成有色化合物再测定 显色反应,1,显色反应,络合反应,氧化还原反应,2,显色反应类型,离子缔合反应,成盐反应,褪色反应,Zr(IV,)-,偶氮胂,III,络合物测定草酸,吸附显色反应,达旦黄测定,Mg(II),Mg(OH),2,吸附达旦黄呈红色,3,显色剂,无机显色剂,:,过氧化氢，硫氰酸铵，碘化钾,有机显色剂：,偶氮类：偶氮胂,III,三苯甲烷类,三苯甲烷酸性染料 铬天菁,S,三苯甲烷碱性染料 结晶紫,邻菲罗啉类：新亚铜灵,肟类：丁二肟,4,多元络合物,混配化合物,Nb-5-Br-PADAP-,酒石酸,V-PAR-H,2,O,离子缔合物,AuCl,4,-,-,罗丹明,B,金属离子,-,配体,-,表面活性剂体系,Mo-,水杨基荧光酮,-CTMAB,5,影响因素,a,溶液酸度（,pH,值及缓冲溶液）,影响显色剂的平衡浓度及颜色，改变,l,影响待测离子的存在状态，防止沉淀,影响络合物组成,形式,pH,max(nm,),形式,pH,max(nm,),H,4,L,+,1.2 462-465 Sn4+1.0 530,H,3,L 4.8-5.2 462,490 Ga3+5.0 550,H,2,L,-,8.4-9.0 512,HL,2-,11.4-12.0 532-538,pH,对苯芴酮及其络合物的颜色影响,b,显色剂的用量,稍过量，处于平台区,c,显色反应时间,针对不同显色反应确定显示时间,显色反应快且稳定；,显色反应快但不稳定；,显色反应慢，稳定需时间；显色反应慢但不稳定,d,显色反应温度,加热可,加快反应速度，导致显色剂或产物分解,e,溶剂,f,干扰离子,有机溶剂，提高灵敏度、显色反应速率,消除办法：,提高酸度，加入隐蔽剂，改变价态,选择合适参比,褪色空白,(,铬天菁,S,测,Al,，氟化铵褪色，消除锆、镍、钴干扰,),选择适当波长,10.5,光度分析法的设计,1.,选择,显色反应,2.,选择显色剂,3.,优化显色反应条件,4.,选择检测波长,5.,选择合适的浓度,6.,选择参比溶液,7.,建立标准曲线,测量条件选择,1,测定波长选择,选择原则：“吸收最大，干扰最小”,灵敏度,选择性,2,测定浓度控制,控制浓度 吸光度,A,：,0.2,0.8,减少测量误差,3,参比溶液选择,仪器调零,消除吸收池壁和溶液对入射光的反射,扣除干扰,试剂空白,试样空白,褪色空白,4,标准曲线制作,理论基础：朗伯,-,比尔定律,相同条件下,测定不同浓度标准溶液的吸光度,A,A,c,作图,10.6,吸光光度法的误差,非单色光引起的偏移,物理化学因素：非均匀介质及化学反应,吸光度测量的误差,对朗伯,-,比尔定律的偏移,1,非单色光引起的偏移,复合光由,l,1,和,l,2,组成，对于浓度不同的溶液,a,和,b,引起的吸光度的偏差不一样，浓度大，复合光引起的误差大，故在高浓度时线性关系向下弯曲。,非均匀介质,胶体，悬浮、乳浊等对光产生散射，使实测吸光度增加，导致线性关系上弯,2,物理化学因素,离解、缔合、异构等,如：,Cr,2,O,7,2-,+H,2,O-=2HCrO,4,-,=2H,+,+2CrO,4,2-,PAR,的偶氮醌腙式,化学反应,吸光度标尺刻度不均匀,3,吸光度测量的误差,A,0.434,，,T,36.8%,时，测量的相对误差最小,A=0.20.8,T=1565%,，相对误差,4%,d,c,/,c,=,dA,/A=,dT/TlnT,E,r,=d,c,/,c,100,=dA/A100,=dT/TlnT100,令,S,T,=0.01,计算,T,不同值时的,Sc/c,，当,T,ln,T,对,T,进行微分时，其值为零时，,Sc/c,最小，此时,T=0.368,。,1.,示差吸光光度法,目的：提高光度分析的准确度和精密度,解决高,(,低,),浓度组分,(i.e.A,在,0.20.8,以外,),问题,分类：高吸光度差示法、低吸光度差示法、,精密差示吸光度法,特点：,以标准溶液作空白,原理：,A,相对,=,A=,b,c,x,-,b,c,0,=,b c,准确度：读数标尺扩展,相对误差减少,c,0,愈,接近,c,x,准确度提高愈显著,10.7,常用的,吸光光度法,例：硫脲还原硫氰酸盐比色法测定钢铁中的钼。酸溶，硫酸高氯酸介质中，硫脲还原铁（,III,）,为铁,(II),除干扰，还原钼（,VI,）,为五价，,2.00mg/100ml,的钼标准溶液为参比溶液，用,2.00-2.30mg/100ml,的钼标准溶液，绘制工作曲线和测定样品溶液的吸光度,480nm,测定,A,。,2.,双波长吸光光度法,目的：解决浑浊样品光度分析,消除背景吸收的干扰,多组分同时检测,原理：,A=A,l,1,-A,l,2,=,（,l,1,-,l,2,）,b c,波长对的选择：,a.,等吸光度点法，,b.,系数倍率法,3.,导数吸光光度法,选,l,1,为参比波长,l,2,为测量波长,得,A,l,1,=,x,l,1,bc,x,+,y,l,1,bc,y,A,l,2,=,x,l,2,bc,x,+,y,l,2,bc,y,A=A,l,2,-A,l,1,=(,x,2,bc,x,+,y,l,2,bc,y,)-(,x,l,1,bc,x,+,y,l,1,bc,y,),在等吸光度的位置,(G,F),y,l,2,y,l,1,，,则上式成为,A=(,x,l,2,-,x,l,1,）,bc,x,A,与,c,x,成正比,可用于测定,例,苯酚与,2,4,6-,三氯苯酚,(y),混合物中苯酚,(x),的双波长分光光度法测定。,3.,导数吸光光度法,目的：提高分辨率,去除背景干扰,原理：,d,n,A/d,l,n,l,10.8,吸光光度法的应用,1,测定弱酸和弱碱的离解常数,A,HB,和,A,B,-,分别为有机弱酸,HB,在强酸和强碱性时的吸光度，它们此时分别全部以,HB,或,B,-,形式存在。,HB,H,+,+B,-,H,+,B,-,K,a,=,HB,p,K,a,=pH+,lg,HB,B,-,A=A,HB,+A,B-,p,K,a,=pH+,lg,A,B,-,-,A,A,-,A,HB,lg,A,B,-,-,A,A,-,A,HB,对,pH,作图即可求得,p,K,a,2,络合物组成确定,饱和法（摩尔比法）,制备一系列含钌,3.010,-5,mol/L(,固定不变,),和不同浓度（小于,12.010,-5,mol/L,）,的,PDT,溶液，按实验条件，,485nm,测定吸光度,作图。,PDT:Ru,=2:1,等摩尔连续变化法,固定,M+L,改变,M,获得一系列吸光度值，吸光度最大的值所对应的,M,与,L,的比值，即获得,M:L,比值。,Co(III,),与,3,，,5,二氯,PADAT,的比值为,1:2,平衡移动法,固定,M,不断改变,L,，以,lgML,n,/M,为纵坐标，,lgL,为横坐标，作图，斜率,n,即是络合物中,L:M,的比值；纵轴上的截距,lg,K,是络合物的稳定常数。,lg,K,+nlgL,=,lg(ML,n,/M),ML,n,K,=,ML,n,lg,K,+nlgL,=,lgA,/(A,max,-A),3,分析应用,痕量金属分析,临床分析,食品分析,