化学资料第10章

1、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10.1 概述分子光谱吸收光谱发射光谱散射光谱原子光谱吸光光度法：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10.2 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DE匹配时就会吸收光子DE=hu=hc/l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400750

2、nm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11000m有机化合物的生色原理a 跃迁类型价电子跃迁：*, *;n*, n*DE (hn) 顺序: n* n*104)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(Dl60nm)2 显色反应类型络合反应氧化还原反应HOOCHOOCHOOC COOH COOH COOH NH+ VO- + H+ N2+ 3 N + VO+ H2ONN3Fe2+O OHAsOMOOHH2 O3 As NNNN HO3SSO3H离子缔合反应成盐反应NCO NCO HSCCCHN

3、 (CH3) 2 + Ag+ AgSCCCHN (CH3)2SS(C2 H5 ) NO+ (C H )2N2 5 2HC.AuCl -4COOH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，硫酸铵，碘化钾有机显色剂：偶氮类：偶氮胂IIIAsO3 H2OHOHH2 O3 AsNNNNHO3SSO3H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(H3C)2NN(CH3)2CN(CH3)2COOHCOOHHOOCH3CCH3ClClSO3H邻菲罗啉类：新亚铜灵肟类：丁二肟CH3CCCH3N

4、NOHHONNCH3CH34 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-CTMAB5 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lupH对苯芴酮及其络合物的颜色影响影响待测离子的存在状态，防止沉淀影响络合物组成uu形式pHmax(nm)形式pHmax(nm)H4L+1.2462-465Sn4+1.0530H3L4.8-5.2462,490Ga3+5.0550H2L-8.4-9.0512HL2-11.4-12.0532-538b 显色剂的用量稍过量，处于平台

5、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 溶剂有机溶剂，提高灵敏度、显色反应速率f 干扰离子消除办法：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”选择性灵敏度2 测定浓度控

6、制吸光度A：0.20.8控制浓度减少测量误差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 Ac 作图0.350.300.250.200.150.100.050.0001234concentration5678A10.6 吸光光度法的误差对朗伯-比尔定律的偏移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

7、下弯曲。2 物理化学因素非均匀介质胶体，悬浮、乳浊等对光产生散射，使实测吸光度增加，导致线性关系上弯化学反应离解、缔合、异构等如：Cr2O72-+H2O-=2HCrO4-=2H+2CrO42-PAR的偶氮醌腙式3 吸光度测量的误差吸光度标尺刻度不均匀dc/c= dA/A=dT/TlnTEr=dc/c100= dA/A100=dT/TlnT100A0.434 ，T36. 8% 时，测量的相对误差最小A=0.20.8, T=1565%，相对误差4%令ST=0.01,计算T不同值时的Sc/c，当TlnT对T进行微分时，其值为零时，Sc/c最小，此时T=0.368。10.7 常用的吸光光度法1.示差吸

8、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= DA = ebcx- ebc0= ebD cA相对原理：准确度：读数标尺扩展, 相对误差减少,c0愈接近cx, 准确度提高愈显著例：硫脲还原硫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

9、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： D A = Al1-Al2 = （el1- el2）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。选l1为参比波长, l2为测量波长Al1= e xl1bcx + e yl1bcy得Al2= e xl2bcx+ eyl2bcyA=Al2-Al1= (e x2bcx+e yl2bcy)-(el1bcx+el1bcy)xy在等吸光度的位置(G, F), e yl2 e yl1，则上式成为A=(e xl2- e xl1）

10、bcxA与cx成正比, 可用于测定3.导数吸光光度法目的：提高分辨率去除背景干扰原理： dnA/dln l10.8 吸光光度法的应用1 测定弱酸和弱碱的离解常数H+B- HBK=HB H+ + B-apKa=pH+ lg HBA=A+AB-HBB-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。AB- - ApK =pH+ lgaA- AHBAB- - A A- AHBlg对pH作图即可求得pKa2 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)