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1、第五节 吸光光度法的应用第1页，本讲稿共24页一、定量分析一、定量分析(一一)单组分的测定单组分的测定 1.一般方法一般方法l A-c 标准曲线法标准曲线法cAA Ax xc cx x第2页，本讲稿共24页2.示差分光光度法示差分光光度法l 当被测组分含量高时，常常偏离朗伯当被测组分含量高时，常常偏离朗伯-比比耳定律。即使不偏离，由于吸光度太大，也耳定律。即使不偏离，由于吸光度太大，也超出了准确读数的范围，就是把分析误差控超出了准确读数的范围，就是把分析误差控制在制在5%以下，对高含量成分也是不符合要求以下，对高含量成分也是不符合要求的。所以，普通分光光度法只适用于微量或的。所以，普通分光光度
2、法只适用于微量或痕量组分的测定，而不适合痕量组分的测定，而不适合常量常量组分组分(25%)。l 如果采用示差法，就能克服这一缺点，如果采用示差法，就能克服这一缺点，也能使测定误差降到也能使测定误差降到0.5以下。以下。第3页，本讲稿共24页(1)示差分光光度法与普通光度法的主要区别示差分光光度法与普通光度法的主要区别l所所采用采用的的参比溶液不同参比溶液不同。l普通：是以普通：是以c=0的的试剂空白试剂空白为为参比参比。l示差：是以一个浓度比待测试液示差：是以一个浓度比待测试液cx稍低稍低的标准溶液的标准溶液cs为参比。为参比。l(调节仪器调节仪器T=100%，A=0)，然后测，然后测A。第4
3、页，本讲稿共24页(2)示差分光光度法的测定原理示差分光光度法的测定原理l据据L-B定律：定律：l在普通：在普通：As=-lgTs=bcs Ax=-lgTx=bcxl在示差：测得的是在示差：测得的是 A=Af lcxcs，两式相减得：，两式相减得：l A=Ax-As=b(cx-cs)=b Cl即：用即：用cs作参比调零作参比调零(T=100%)，测得，测得cx吸光度是试液与参比吸光度是试液与参比溶液的溶液的吸光度差值吸光度差值。l由上式可知：两溶液吸光度之差由上式可知：两溶液吸光度之差 A与两溶液浓度之差与两溶液浓度之差 c成正比。成正比。第5页，本讲稿共24页l制作制作 A c标准曲线标准曲
4、线l从中查得从中查得 cl即可求出其浓度：即可求出其浓度：l cx=cs+c c A AX cX A c 工作曲线工作曲线0第6页，本讲稿共24页3.提高测量准确度的原理提高测量准确度的原理l 示差法相对于普通光度法来说，提高测示差法相对于普通光度法来说，提高测量准确度的原因是量准确度的原因是扩展了读数标尺扩展了读数标尺。在普通光度法中，以试剂空白为参在普通光度法中，以试剂空白为参比，测得透射比分别为：比，测得透射比分别为：cs Ts=10%cx Tx=5%在示差法中，以在示差法中，以cs为参为参比调节透射比为比调节透射比为100%，这相当于将仪器读数，这相当于将仪器读数标尺扩展了标尺扩展了1
5、0倍，这时倍，这时测得测得cx的示差透射比的示差透射比:Tf=Tx/Ts=50%。第7页，本讲稿共24页4.示差法仪器构造的要求示差法仪器构造的要求l从仪器构造上讲，示差光度法需要一个发从仪器构造上讲，示差光度法需要一个发射射强度较大强度较大的的光源光源，才能将高浓度参比，才能将高浓度参比溶液的溶液的A调至零。调至零。l必须采用专门设计的必须采用专门设计的示差光度计示差光度计，这就，这就使其应用受到了一定限制。使其应用受到了一定限制。第8页，本讲稿共24页例例 题：题：用一般光度法测用一般光度法测 0.0010mol.L-1 锌标液和含锌标液和含锌的试液，分别测得锌的试液，分别测得 As=0.
6、700 和和 Ax=1.00，两溶液的透光度相差多少？若用两溶液的透光度相差多少？若用 0.0010mol.L-1锌标液作参比，试液的锌标液作参比，试液的A为多少？示差光度法为多少？示差光度法与一般光度法相比，读数标尺放大了多少倍？与一般光度法相比，读数标尺放大了多少倍？第9页，本讲稿共24页解：解：第10页，本讲稿共24页(二二)多组分的同时测定多组分的同时测定l 同时测定一种试样中的多种组分的同时测定一种试样中的多种组分的基础是吸光度具有加合性，即总吸光度基础是吸光度具有加合性，即总吸光度为各个组分吸光度的总和。为各个组分吸光度的总和。第11页，本讲稿共24页二、络合物组成和二、络合物组成
7、和酸碱离解常数的测定酸碱离解常数的测定(一一)络合物组成的测定络合物组成的测定第12页，本讲稿共24页1.摩尔比法摩尔比法l 在一定条件下，假设在一定条件下，假设(M)金属离子与络金属离子与络合剂发生显色反应：合剂发生显色反应：l M+nR=MRnl为了测络合比为了测络合比n，可固定，可固定cM，改变，改变cRl测定方法：测定方法：固定固定cM，改变，改变cRl 配一系列配一系列 cR/cM 不同的溶液不同的溶液l 在在 max处，测处，测Al 以以AcR/cM作曲线作曲线第13页，本讲稿共24页 曲曲线线OB段段代代表表显显色色反反应应尚尚未未进进行行完完全全的的阶阶段段，此此时时cR/cM
8、 n，故故A随随cR而增加。而增加。理论上，当理论上，当M与与R按化学反应剂量按化学反应剂量关系定量完全作用时，关系定量完全作用时，A应达到曲线应达到曲线最高点最高点E所对应的值。所对应的值。继续增加继续增加cR，由于，由于M已全部生成了已全部生成了相应的络合物，相应的络合物，A基本保持不变，即基本保持不变，即CD直线直线 显然，曲线的显然，曲线的转折点转折点E，所对应的，所对应的cR/cM=n 找找E点：由点：由BC弧线可画切线外推找弧线可画切线外推找交点，即为交点，即为E点。点。图图图图10-10 10-10 摩尔比法摩尔比法摩尔比法摩尔比法适应范围：适应范围：此法适用于此法适用于离解度较
9、小离解度较小，配位比高配位比高的配合物组成的测定，当离解度的配合物组成的测定，当离解度较大时，因无明显转折点，不能准确测定。较大时，因无明显转折点，不能准确测定。第14页，本讲稿共24页2.等摩尔连续变化法等摩尔连续变化法l测定方法：测定方法：l保持保持cM和和 cR总浓度不变；总浓度不变；l即：即：cM+cR=常数；常数；l连续改变连续改变cR与与cM之比，配制一系列显色溶液；之比，配制一系列显色溶液；l在在 max 处，测处，测。曲线转折点所对应的曲线转折点所对应的cR/cMM值，即为，值，即为，第15页，本讲稿共24页适适应应范范围围：适适用用于于配配位位比比低低，稳稳定定性性高高的的配
10、合物组成的测定。配合物组成的测定。l 此此外外还还可可以以测测定定络合物的不稳定常数。络合物的不稳定常数。l l 当当当当络络络络合合合合物物物物很很很很稳稳稳稳定定定定时时时时，曲曲曲曲线线线线的的的的转转转转折折折折点点点点明明明明显显显显，而而而而络络络络合合合合物物物物的的的的稳稳稳稳定定定定性性性性稍稍稍稍差差差差时时时时，可可可可画画画画切切切切线线线线外外外外推推推推找找找找出转折点。出转折点。出转折点。出转折点。图图图图10-11 10-11 连续变化法连续变化法连续变化法连续变化法第16页，本讲稿共24页(二二)酸碱离解常数的测定酸碱离解常数的测定l1.1.原理：原理：l某有
11、机化合物的酸性官能团或碱性官能团是某有机化合物的酸性官能团或碱性官能团是发色团的一部分，则该物质的吸收光谱随溶发色团的一部分，则该物质的吸收光谱随溶液液 pH 值而改变，不同值而改变，不同pH 时获得不同时获得不同A。HB H+B-第17页，本讲稿共24页(1)配配制制三三种种分分析析浓浓度度(c=HB+B-)相等而相等而pH不同的溶液。不同的溶液。2.2.测定方法测定方法第18页，本讲稿共24页第一种溶液第一种溶液 pH在在pKa附附近近，此此时时溶溶液液中中HB与与B-共共存存，用用1cm的的吸吸收收池池在在某某一一定定的的波波长长下下，测测量量其其吸吸光度：光度：第19页，本讲稿共24页
12、第二种溶液第二种溶液 pH比比pKa低低两两个个以以上上单单位位的的酸酸性性溶溶液液，此此时时弱弱酸酸几几乎乎全全部部以以HB型型体体存存在在，在在上上述述波波长下测得吸光度长下测得吸光度第20页，本讲稿共24页第三种溶液第三种溶液 pH比比pKa高两个以上单位的碱性溶液，此高两个以上单位的碱性溶液，此时弱酸几乎全部以时弱酸几乎全部以B-型体存在，在上述波长型体存在，在上述波长下测得吸光度下测得吸光度:第21页，本讲稿共24页上上式式即即为为用用分分度度法法测测定定一一元元弱弱酸酸解解离离常常数数的的基本公式。基本公式。A为式中所示的为式中所示的pH时溶液的吸光度。时溶液的吸光度。推推 导导将上各式整理得：将上各式整理得：第22页，本讲稿共24页三、双波长分光光度法（略）三、双波长分光光度法（略）第23页，本讲稿共24页作业：作业：lp301303l7,12,15,17,20,21,24第24页，本讲稿共24页