光分析法的误差.pptx

7.3 7.3 光度分析法的误差光度分析法的误差1 对朗伯对朗伯-比尔定律的偏离比尔定律的偏离2 吸光度测量的误差吸光度测量的误差7.3 7.3 光度分析法的误差光度分析法的误差1 1 对朗伯对朗伯-比尔定律的偏离比尔定律的偏离 在吸光光度分析中，经常出现标准曲线不呈直线在吸光光度分析中，经常出现标准曲线不呈直线的情况，特别是当吸光物质浓度较高时，明显地看到的情况，特别是当吸光物质浓度较高时，明显地看到通过原点向浓度轴弯曲的现象通过原点向浓度轴弯曲的现象(吸光度轴弯曲吸光度轴弯曲)。这种。这种情况称为偏离朗伯情况称为偏离朗伯-比尔定律。若在曲线弯曲部分进行比尔定律。若在曲线弯曲部分进行定量，将会引起较大的误差。定量，将会引起较大的误差。偏离朗伯比尔定律偏离朗伯比尔定律的原因主要是仪器或溶液的原因主要是仪器或溶液的实际条件与朗伯的实际条件与朗伯-比尔定比尔定律所要求的理想条件不一致。律所要求的理想条件不一致。7.3 7.3 光度分析法的误差光度分析法的误差（1）非单色光引起的偏离）非单色光引起的偏离 *朗朗伯伯-比比尔尔定定律律只只适适用用于于单单色色光光，但但由由于于单单色色器器色色散散能能力力的的限限制制和和出出口口狭狭缝缝需需要要保保持持一一定定的的宽宽度度，所所以以目目前前各各种种分分光光光光度度计计得得到到的的入入射射光光实实际际上上都都是是具具有有某某一一波波段段的的复复合合光光。由由于于物物质质对对不不同同波波长长光光的的吸吸收收程程度度的的不不同同，因因而而导导致致对对朗朗伯伯比比尔尔定定律的偏离律的偏离。7.3 7.3 光度分析法的误差光度分析法的误差*克服非单色光引起的偏离的措施克服非单色光引起的偏离的措施 使用比较好的单色器，从而获得纯度较高的使用比较好的单色器，从而获得纯度较高的 “单色光单色光”，使标准曲线有较宽的线性范围。，使标准曲线有较宽的线性范围。人射光波长选择在被测物质的最大吸收处，保证人射光波长选择在被测物质的最大吸收处，保证测定有较高的灵敏度，此处的吸收曲线较为平坦，测定有较高的灵敏度，此处的吸收曲线较为平坦，在此最大吸收波长附近各波长的光的在此最大吸收波长附近各波长的光的值大体相等，值大体相等，由于非单色光引起的偏离要比在其他波长处小得由于非单色光引起的偏离要比在其他波长处小得多。多。测定时应选择适当的浓度范围，使吸光度读数测定时应选择适当的浓度范围，使吸光度读数在标准曲线的线性范围内。在标准曲线的线性范围内。7.3 7.3 光度分析法的误差光度分析法的误差（2 2）介质不均匀引起的偏离介质不均匀引起的偏离 朗朗伯伯比比尔尔定定律律要要求求吸吸光光物物质质的的溶溶液液是是均均匀匀的的。如如果果被被测测溶溶液液不不均均匀匀，是是胶胶体体溶溶液液、乳乳浊浊液液或或悬悬浮浮液液时时，入入射射光光通通过过溶溶液液后后，除除一一部部分分被被试试液液吸吸收收外外，还还有有一一部部分分因因散散射射现现象象而而损损失失，使使透透射射比比减减少少，因因而而实实测测吸吸光光度度增增加加，便便标标准准曲曲线线偏偏离离直直线线向向吸吸光光度度轴轴弯弯曲曲。故故在在光光度度法法中中应应避避免免溶溶液液产产生生胶体或混浊。胶体或混浊。7.3 7.3 光度分析法的误差光度分析法的误差（3 3）由于溶液本身的化学反应引起的偏离由于溶液本身的化学反应引起的偏离 溶溶液液中中的的吸吸光光物物质质常常因因解解离离、缔缔合合、形形成成新新化化合合物物或或互互变变异异构构等等化化学学变变化化而而改改变变其其浓浓度度，因因而而导致偏离朗伯导致偏离朗伯比尔定律。比尔定律。A 解解离离 大大部部分分有有机机酸酸碱碱的的酸酸式式、碱碱式式对对光光有有不不同同的的吸吸收收性性质质，溶溶液液的的酸酸度度不不同同，酸酸(碱碱)解解离离程程度度不不同同，导导致致酸酸式式与与碱碱式式的的比比例例改改变变，使使溶溶液液的的吸吸光光度度发生改变。发生改变。B 络络合合 显显色色剂剂与与金金属属离离子子生生成成的的是是多多级级络络合合物物，且且各各级级络络合合物物对对光光的的吸吸收收性性质质不不同同，例例如如在在Fe()与与 SCN-的的 络络 合合 物物 中中，Fe(SCN)3颜颜 色色 最最 深深，Fe(SCN)2+颜颜色色最最浅浅，故故SCN-浓浓度度越越大大，溶溶液液颜颜色色越深，即吸光度越大。越深，即吸光度越大。7.3 7.3 光度分析法的误差光度分析法的误差 c 缔合缔合 例如在酸性条件下，例如在酸性条件下，CrO42-会缔合会缔合生成生成Cr2O72-，而它们对光的吸收有很大的，而它们对光的吸收有很大的不同。不同。在分析测定中，要控制溶液的条件，在分析测定中，要控制溶液的条件，使被测组分以一种形式存在，以克服化学使被测组分以一种形式存在，以克服化学因素所引起的对朗伯比尔定律的偏离。因素所引起的对朗伯比尔定律的偏离。7.3 7.3 光度分析法的误差光度分析法的误差2 2 吸光度测量的误差吸光度测量的误差 在吸光光度分析中，仪器测量不准确也是误差在吸光光度分析中，仪器测量不准确也是误差的主要来源。任何光度计都有一定的测量误差。这的主要来源。任何光度计都有一定的测量误差。这些误差可能来源于光源不稳定，实验条件偶然变动，些误差可能来源于光源不稳定，实验条件偶然变动，读数不准确等。读数不准确等。在光度计中，透射比的标尺刻度均匀。吸光度标在光度计中，透射比的标尺刻度均匀。吸光度标尺刻度不均匀。对于同一仪器，读数的波动对透射尺刻度不均匀。对于同一仪器，读数的波动对透射比为一定值；而对吸光度读数波动则不再为定值。比为一定值；而对吸光度读数波动则不再为定值。吸光度越大，读数波动所引起的吸光度误差也越大吸光度越大，读数波动所引起的吸光度误差也越大7.3 7.3 光度分析法的误差光度分析法的误差 透射比很小或很大时，浓度测量误差都较大，即透射比很小或很大时，浓度测量误差都较大，即光度测量最好选吸光度读数在刻度尺的中间而不落两光度测量最好选吸光度读数在刻度尺的中间而不落两端。待测溶液的透射比端。待测溶液的透射比T在在15%65%之间，或使吸光之间，或使吸光度度A在在0.20.8之间，才能保证测量的相对误差较小。之间，才能保证测量的相对误差较小。当当A=0.434(或透射比或透射比T=36.8%)时，测量的相对误时，测量的相对误差最小。差最小。7.4 其他吸光光度法及吸光光度法应用其他吸光光度法及吸光光度法应用1 示差吸光光度法示差吸光光度法2 双波长吸光光度法双波长吸光光度法3 弱酸和弱碱解离常数的测定弱酸和弱碱解离常数的测定4 络合物组成的测定络合物组成的测定7.4 其他吸光光度法及吸光光度法应用其他吸光光度法及吸光光度法应用1 1 示差吸光光度法（示差吸光光度法（differential）（1）示差吸光光度法的原理）示差吸光光度法的原理 吸吸光光光光度度法法一一般般仅仅适适用用于于微微量量组组分分的的测测定定，当当待待测测定定组组分分浓浓度度过过高高或或过过低低，会会引引起起很很大大的的测测量量误误差差，导导致致准准确确度度降降低低。示示差差吸吸光光光光度度法法可可克克服服这这一一缺缺点点。目目前前，主主要要有有高高浓浓度度示示差差吸吸光光光光度度法法、低低浓浓度度示示差差吸吸光光光光度度法法和和使使用用两两个个参参比比溶溶液液的的精精密密示示差差吸吸光光光光度度法法。它它们们的的基基本本原原理理相相同同，且且以以高高浓浓度度示示差差吸吸光光光光度度法法应应用用最最多多，仅仅介介绍绍高高浓浓度度示示差差吸吸光光度法。光光度法。7.4 其他吸光光度法及吸光光度法应用其他吸光光度法及吸光光度法应用 吸光度差与这两种溶液的浓度差成正比。以把吸光度差与这两种溶液的浓度差成正比。以把空白溶液作为参比的稀溶液的标准曲线作为空白溶液作为参比的稀溶液的标准曲线作为A和和c的标准曲线，根据测得的的标准曲线，根据测得的A求出相应的求出相应的c值，值，从从cx=co+c可求出待测试液的浓度，这就是示差吸可求出待测试液的浓度，这就是示差吸光光度法定量的基本原理。光光度法定量的基本原理。7.4 其他吸光光度法及吸光光度法应用其他吸光光度法及吸光光度法应用（2）示差吸光光度法的误差）示差吸光光度法的误差 c(即即cxco)，测测量量误误差差为为x%，结结果果为为cx(cx-co)x%；普普通通光光度度法法的的结结果果为为cxcxx%。因因cx只只是是稍稍大大于于co，故故cx总总是是远远大大于于c，故故示示差差吸吸光光光光度度法法的的准准确确度度高高。参参比比溶溶液液的的浓浓度度越越接接近近待待测测试试液液的的浓度，测量误差越小，最小误差可达浓度，测量误差越小，最小误差可达0.3%。7.4 其他吸光光度法及吸光光度法应用其他吸光光度法及吸光光度法应用2 双波长吸光光度法（双波长吸光光度法（dual-wavelength）（1）双波长吸光光度法的原理）双波长吸光光度法的原理 使两束不同波长的单色光以一定的时使两束不同波长的单色光以一定的时间间隔交替地照射同一吸收池，测量并记间间隔交替地照射同一吸收池，测量并记录两者吸光度的差值。这样就可以从分析录两者吸光度的差值。这样就可以从分析波长的信号中扣除来自参比波长的信号，波长的信号中扣除来自参比波长的信号，消除各种干扰，得待测组分的含量。分析消除各种干扰，得待测组分的含量。分析方法的灵敏度、选择性及测量的精密度高。方法的灵敏度、选择性及测量的精密度高。被广泛用于环境试样及生物试样的分析被广泛用于环境试样及生物试样的分析。7.4 其他吸光光度法及吸光光度法应用其他吸光光度法及吸光光度法应用 A与吸光物质浓度成正比。这是定量的理论依与吸光物质浓度成正比。这是定量的理论依据。只用一个吸收池，以试液本身对某一波长的光据。只用一个吸收池，以试液本身对某一波长的光的吸光度为参比，消除了因试液与参比液及两个吸的吸光度为参比，消除了因试液与参比液及两个吸收池之间的差异引起的测量误差，提高测量的准确度。收池之间的差异引起的测量误差，提高测量的准确度。7.4 其他吸光光度法及吸光光度法应用其他吸光光度法及吸光光度法应用（2）双波长吸光光度法的应用）双波长吸光光度法的应用*混混浊浊试试液液中中组组分分测测定定：一一般般选选择择待待测测组组分分的的最最大大吸吸收收波波长长为为测测量量波波长长(l)，选选择择与与其其相相近近而而两两波波长长相相差差在在4060 nm范范围围内内且且有有较大的较大的A值的波长为参比波长。值的波长为参比波长。*单单组组分分的的测测定定：进进行行单单组组分分的的测测定定，以以络络合合物物吸吸收收峰峰作作测测量量波波长长，参参比比波波长长的的选选择择有有：以以等等吸吸收收点点为为参参比比波波长长;以以有有色色络络合合物物吸吸收收曲曲线线下下端端的的某某一一波波长长作作为为参参比比波波长长；以显色剂的吸收峰为参比波长。以显色剂的吸收峰为参比波长。7.4 其他吸光光度法及吸光光度法应用其他吸光光度法及吸光光度法应用*两组分共存时的分别测定两组分共存时的分别测定：当两种组分的吸当两种组分的吸收光谱有重叠时，要测定其中一个组分就必收光谱有重叠时，要测定其中一个组分就必须消除另一组分的光吸收。对于相互干扰的须消除另一组分的光吸收。对于相互干扰的双组分体系，它们的吸收光谱重叠，选择参双组分体系，它们的吸收光谱重叠，选择参比波长和测定波长的条件是比波长和测定波长的条件是:待测组分在两波待测组分在两波长处的吸光度之差长处的吸光度之差A要足够大，干扰组分在要足够大，干扰组分在两波长处的吸光度应相等，这样用双波长法两波长处的吸光度应相等，这样用双波长法测得的吸光度差只与待测组分的浓度成线性测得的吸光度差只与待测组分的浓度成线性关系，与干扰组分无关，从而消除了干扰关系，与干扰组分无关，从而消除了干扰。7.4 其他吸光光度法及吸光光度法应用其他吸光光度法及吸光光度法应用 测定苯酚测定苯酚(X)与与2，4，6-三氯苯酚三氯苯酚(Y)混合混合物中的苯酚时就可用这物中的苯酚时就可用这种方法。当选择种方法。当选择2为测为测量波长，三氯苯酚在此量波长，三氯苯酚在此波长处也有较大吸收，波长处也有较大吸收，产生干扰。选择波长产生干扰。选择波长1或或1（等吸收点）作为（等吸收点）作为参比波长，则可以消除参比波长，则可以消除三氯苯酚对苯酚测定的三氯苯酚对苯酚测定的干扰。干扰。7.4 其他吸光光度法及吸光光度法应用其他吸光光度法及吸光光度法应用3 弱酸和弱碱解离常数的测定弱酸和弱碱解离常数的测定 HB=H+B-7.4 其他吸光光度法及吸光光度法应用其他吸光光度法及吸光光度法应用4 络合物组成的测定络合物组成的测定（1）饱和法）饱和法(又称摩尔比法又称摩尔比法)固定一种组分固定一种组分(通常是金通常是金属离子属离子M)的浓度，改变络合的浓度，改变络合剂剂(R)的浓度，得到一系列的浓度，得到一系列R/M比值不同的溶液，比值不同的溶液，并配制相应的试剂空白作并配制相应的试剂空白作参比液，分别测定其吸光度。参比液，分别测定其吸光度。以吸光度以吸光度A为纵坐标，为纵坐标，R/M为横坐标作图。为横坐标作图。7.4 其他吸光光度法及吸光光度法应用其他吸光光度法及吸光光度法应用（2）连续变化法）连续变化法(又称等摩尔系列法又称等摩尔系列法)cM+cR=c，改变，改变cM和和cR的相对量，的相对量，配制一系列溶液，在有色络合物配制一系列溶液，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。当溶液中络合物溶液的吸光度。当溶液中络合物MRn浓度最大时，浓度最大时，cR/cM比值为比值为n。当当cM/c为为0.5时，络合比为时，络合比为1:1；当当cM/c为为0.33，络合比为，络合比为1:2；当当cM/c=0.25时，络合比为时，络合比为1:3。本本 章章 作作 业业p238 4，5p239 11，13