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1、第10章吸光光度法第1页，本讲稿共49页吸光光度法：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 概述概述n吸收光谱吸收光谱n发射光谱发射光谱n散射光谱散射光谱n分子光谱n原子光谱第2页，本讲稿共49页10.2 吸光光度法基本原理吸光光度法基本原理1 吸收光谱产生的原因吸收光谱产生的原因 光光:一种电磁波一种电磁波,波粒二象性波粒二象性 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1100
2、0m当光子的能量与分子的E匹配时，就会吸收光子 E=hu=hc/l第3页，本讲稿共49页a 跃迁类型跃迁类型 价电子跃迁价电子跃迁：*,*;n*,n*E(h)顺序:n*n*104)c.产物的化学组成稳定产物的化学组成稳定d.化学性质稳定化学性质稳定e.反应和产物有明显的颜色差别反应和产物有明显的颜色差别(l l60nm)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 显色反应第19页，本讲稿共49页络合反应氧化还原反应2 显色反应类型第20页，本讲稿共49页离子缔合反应成盐反应 第21页，本讲稿共49页褪色反应 Zr(IV)-偶氮胂III络合物测定草酸吸附显色反应 达
3、旦黄测定Mg(II),Mg(OH)2吸附达旦黄呈红色 第22页，本讲稿共49页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第23页，本讲稿共49页三苯甲烷类 三苯甲烷酸性染料 铬天菁S 三苯甲烷碱性染料 结晶紫 第24页，本讲稿共49页邻菲罗啉类：新亚铜灵 肟类：丁二肟 第25页，本讲稿共49页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 第26页，本讲稿共49页5 影响因素a 溶液酸度（溶液酸度（pH值及缓冲溶液）值及缓冲溶液
4、）u 影响显色剂的平衡浓度及颜色，改变lu 影响待测离子的存在状态，防止沉淀u 影响络合物组成形式形式 pH max(nm)形式形式 pH max(nm)H4L+1.2 462-465 Sn4+1.0 530H3L 4.8-5.2 462,490 Ga3+5.0 550H2L-8.4-9.0 512HL2-11.4-12.0 532-538pH对苯芴酮及其络合物的颜色影响 第27页，本讲稿共49页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
5、致显色剂或产物分解第28页，本讲稿共49页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 第29页，本讲稿共49页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第30页，本讲稿共49页1 测定波长选择选择原则：选择原则：“吸收最大，干扰最小吸收最大，干扰最小”灵敏度选择性第31页，本讲稿共49页2 测定浓度控制控制浓度 吸光度A：0.20.8减少测量误差
6、第32页，本讲稿共49页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 第33页，本讲稿共49页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 作图第34页，本讲稿共49页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-比尔定律的偏移第35页，本讲稿共49页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。第36页，本讲稿共49页非均匀介质 胶体，悬浮
7、、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 化学反应第37页，本讲稿共49页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第38页，本讲稿共49页令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。第39页，本讲稿共49页
8、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=b c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 常用的吸光光度法第40页，本讲稿共49页例：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
9、吸光度,480nm测定A。第41页，本讲稿共49页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）b c 波长对的选择：a.等吸光度点法，b.系数倍率法3.导数吸光光度法第42页，本讲稿共49页选选l l1为参比波长为参比波长,l l2为测量波长为测量波长得得 Al l1=xl l1bcx+yl l1bcy Al l2=xl l2bcx+yl l2bcy A=Al l2-Al l1=(x2bcx+yl l2bcy)-(xl l1bcx+yl l1bcy)在等吸光度的位置在等吸光度的位置(G,F),yl l2 yl l
10、1，则上式成为，则上式成为 A=(xl l2-xl l1）bcx A与与cx成正比成正比,可用于测定可用于测定例,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。第43页，本讲稿共49页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 l 第44页，本讲稿共49页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。HB H+B-H+B-Ka=HBpKa=pH+lg HBB-A=AHB+AB-pKa=pH+lg AB-AA-AHBlg AB-AA-
11、AHB对pH作图即可求得pKa 第45页，本讲稿共49页2 络合物组成确定 饱和法（摩尔比法）制备一系列含钌制备一系列含钌3.010-5 mol/L(固定不变固定不变)和不同和不同浓度（小于浓度（小于12.010-5 mol/L）的）的PDT溶液，按实溶液，按实验条件，验条件，485nm测定吸光度测定吸光度,作图。作图。PDT:Ru=2:1第46页，本讲稿共49页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第47页，本讲稿共49页平衡移动法固定M,不断改变L，以lgMLn/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lgK是络合物的稳定常数。lgK+nlgL=lg(MLn/M)MLn K=MLnlgK+nlgL=lgA/(Amax-A)第48页，本讲稿共49页3 分析应用 痕量金属分析临床分析食品分析第49页，本讲稿共49页