武汉大学分析化学 (2)ppt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,当光子的能量与分子的E匹配时，就会吸收光子E=hu=hc/l,a跃迁类型价电子跃迁：*,*;n*,n*E(h)顺序:n*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-H2O离子缔合物AuCl4-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,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：0.20.8,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AAc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l1和l2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：Cr2O72-+H2O-=2HCrO4-=2H+2CrO42-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,A0.434，T36.8%时，测量的相对误差最小A=0.20.8,T=1565%，相对误差4%,dc/c=dA/A=dT/TlnT,Er=dc/c100=dA/A100=dT/TlnT100,1.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=bcx-bc0=bc准确度：读数标尺扩展,相对误差减少,c0愈接近cx,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=Al1-Al2=（l1-l2）bc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,目的：提高分辨率去除背景干扰原理：dnA/dlnl,10.8吸光光度法的应用,1测定弱酸和弱碱的离解常数,AHB和AB-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。,HBH+B-,pKa=pH+lg,HB,B-,A=AHB+AB-,对pH作图即可求得pKa,2络合物组成确定,饱和法（摩尔比法）,制备一系列含钌3.010-5mol/L(固定不变)和不同浓度（小于12.010-5mol/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CM,不断改变L，以lgMLn