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1、Analytical ChemistryAnalytical Chemistry第第1010章章第第1010章章1 1 吸光光度法的基本原理吸光光度法的基本原理1.1 1.1 吸光光度法吸光光度法概述概述1.2 1.2 光的基本性质光的基本性质1.3 1.3 物质对光的吸收物质对光的吸收1.4 1.4 溶液的吸光定律溶液的吸光定律1.1 1.1 吸光光度法吸光光度法概述概述定义定义：是基于被测物质的：是基于被测物质的分子分子 对对光光 具具 有有选择性吸收选择性吸收的的特性而建立的分析方法。特性而建立的分析方法。包括包括：比色法、可见及紫外吸光光度法及红外光谱法等。：比色法、可见及紫外吸光光度
2、法及红外光谱法等。本章我们重点讨论可见光区的吸光光度法本章我们重点讨论可见光区的吸光光度法。(一一)灵敏度高灵敏度高 常用于测定含量在常用于测定含量在1%-101%-10-3-3%的微量组分。的微量组分。甚至可测甚至可测1010-4-4 10 10-5-5%。如果对被测组分事先加以富集，。如果对被测组分事先加以富集，灵敏度还可以提高灵敏度还可以提高1-21-2个数量级。个数量级。吸光光度法的特点吸光光度法的特点(二二)准确度较高准确度较高 相对误差为相对误差为2-5%2-5%，但对微量成分来，但对微量成分来说，还是比较满意的，因为在这种情况下，滴定分析说，还是比较满意的，因为在这种情况下，滴定
3、分析法和重量法也不够准确了，甚至无法进行测定。法和重量法也不够准确了，甚至无法进行测定。(三三)操作简便，测定速度快操作简便，测定速度快 (四四)应用广泛应用广泛 几乎所有的无机离子和有机化合物都可几乎所有的无机离子和有机化合物都可直接或间接地用吸光光度法进行测直接或间接地用吸光光度法进行测定。定。定。定。1.2 1.2 光的基本性质光的基本性质光的电磁波性质光的电磁波性质光的电磁波性质光的电磁波性质 射射线线x射射线线紫紫外外光光红红外外光光微微波波无无线线电电波波10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm可见光（可见光（400
4、750nm）光的波粒二象性光的波粒二象性光的波粒二象性光的波粒二象性波动性波动性波动性波动性粒子性粒子性粒子性粒子性 E E光的折射光的折射光的折射光的折射光的衍射光的衍射光的衍射光的衍射光的偏振光的偏振光的偏振光的偏振光的干涉光的干涉光的干涉光的干涉光电效应光电效应光电效应光电效应E E：光子的能量（：光子的能量（：光子的能量（：光子的能量（J,J,焦耳）焦耳）焦耳）焦耳）：光子的频率（：光子的频率（：光子的频率（：光子的频率（HzHz,赫兹）赫兹）赫兹）赫兹）：光子的波长（：光子的波长（：光子的波长（：光子的波长（cmcm）c c：光速：光速：光速：光速（2.99792.9979 1010
5、1010 cm.s cm.s-1-1）h h：PlankPlank常数（常数（常数（常数（6.62566.6256 1010-34-34 J.s J.s 焦焦焦焦耳耳耳耳.秒秒秒秒）单色光、复合光、光的互补单色光、复合光、光的互补单色光、复合光、光的互补单色光、复合光、光的互补单色光单色光单色光单色光复合光复合光复合光复合光光的互补光的互补光的互补光的互补单一波长的光单一波长的光单一波长的光单一波长的光由不同波长的光组合而成的光由不同波长的光组合而成的光由不同波长的光组合而成的光由不同波长的光组合而成的光若两种不同颜色的单色光按一定的强度比若两种不同颜色的单色光按一定的强度比若两种不同颜色的单
6、色光按一定的强度比若两种不同颜色的单色光按一定的强度比例混合得到白光，那么就称这两种单色光例混合得到白光，那么就称这两种单色光例混合得到白光，那么就称这两种单色光例混合得到白光，那么就称这两种单色光为互补色光，这种现象称为光的互补。为互补色光，这种现象称为光的互补。为互补色光，这种现象称为光的互补。为互补色光，这种现象称为光的互补。蓝蓝黄黄紫红紫红绿绿紫紫黄绿黄绿绿蓝绿蓝橙橙红红蓝绿蓝绿1.3 物质对光的吸收物质对光的吸收物质的颜色与光的关系物质的颜色与光的关系物质的颜色与光的关系物质的颜色与光的关系完全吸收完全吸收完全吸收完全吸收完全透过完全透过完全透过完全透过吸收黄色光吸收黄色光吸收黄色光
7、吸收黄色光光谱示意光谱示意光谱示意光谱示意表观现象示意表观现象示意表观现象示意表观现象示意复合光复合光复合光复合光物质的颜色是因物质对不同波长的光具有物质的颜色是因物质对不同波长的光具有选择性吸收选择性吸收作用而作用而产生的。产生的。表2 物质颜色和吸收光颜色关系 吸 收 光 物质颜色 颜 色 波长范围/nm 黄 绿 黄 橙 红 紫 红 紫 蓝 绿 蓝 蓝 绿 紫 蓝 绿 蓝 蓝 绿 绿 黄 绿 黄 橙 红 400450 450480 480490 490500 500560 560580 580600 600650 650750 吸收光谱吸收光谱吸收光谱吸收光谱光作用于物质时，物质吸收了可见
8、光，而光作用于物质时，物质吸收了可见光，而光作用于物质时，物质吸收了可见光，而光作用于物质时，物质吸收了可见光，而显示出特征的颜色，这一过程与物质的性显示出特征的颜色，这一过程与物质的性显示出特征的颜色，这一过程与物质的性显示出特征的颜色，这一过程与物质的性质及光的性质有关。质及光的性质有关。质及光的性质有关。质及光的性质有关。物质对光的吸收物质对光的吸收物质对光的吸收物质对光的吸收物质对光的吸收满足物质对光的吸收满足物质对光的吸收满足物质对光的吸收满足Plank Plank 条件条件条件条件h S2S0E2E0h h h 物质对光的选择吸收物质对光的选择吸收物质对光的选择吸收物质对光的选择吸
9、收 Selected absorptionSelected absorption物质的电子结构不同，所能吸收光的波长也不同，这就构物质的电子结构不同，所能吸收光的波长也不同，这就构成了物质对光的选择吸收基础。成了物质对光的选择吸收基础。例：例：A 物质物质B 物质物质同理，得：同理，得：1 ev=1.6 10-19 J.吸收光谱的获得吸收光谱的获得吸收光谱的获得吸收光谱的获得Absorption SpectraAbsorption Spectra测量某物质对不同波长单色光的测量某物质对不同波长单色光的吸收程度，以波长（吸收程度，以波长（）为横坐为横坐标，吸光度（标，吸光度（A）为纵坐标，绘）为
10、纵坐标，绘制吸光度随波长的变化可得一曲制吸光度随波长的变化可得一曲线，此曲线即为吸收光谱。线，此曲线即为吸收光谱。A 定性分析与定量分析的基础定性分析与定量分析的基础定性分析与定量分析的基础定性分析与定量分析的基础定性分析基础定性分析基础定量分析基础定量分析基础物质对光的选择物质对光的选择吸收吸收ABA 在一定的实验条在一定的实验条件下，物质对光件下，物质对光的吸收与物质的的吸收与物质的浓度成正比。浓度成正比。A C增增大大1.4 溶液的吸光定律溶液的吸光定律透光率透光率 （透射比）（透射比）Transmittance透光率定义：透光率定义：T 取值为取值为0.0%100.0%全部吸收全部吸收
11、T=0.0%全部透射全部透射T=100.0%入射光入射光 I0透射光透射光 It 朗朗伯伯-比比尔尔定定律律表表明明：当当一一束束平平行行单单色色光光通通过过含含有有吸吸光光物物质质的的溶溶液液后后，溶溶液液的的吸吸光光度度与与吸吸光光物物质质的的浓浓度度及及吸吸收收层层厚厚度度成成正正比比。这这是是进进行行定定量量分分析析的的理理论论基基础础。比比例例常常数数K与与吸光物质的性质、入射光波长及温度等因素有关。吸光物质的性质、入射光波长及温度等因素有关。吸吸光光度度的的加加和和性性：多多组组分分体体系系中中，如如果果各各组组分分之之间间无无相相互互作作用用，其其吸吸光光度度具具有有加加合合性性
12、，这这一一规规律律称称吸吸光光度度的的加加和和性性。利利用用这这一一性性质质，可可进进行行多多组组分分测测定定及及某某些些化化学学反反应应平平衡常数测定。衡常数测定。吸收定律的数学表达式：吸收定律的数学表达式：吸收定律的数学表达式：吸收定律的数学表达式：吸光系数吸光系数吸光系数吸光系数 AbsorptivityAbsorptivity吸光光度法的灵敏度吸光光度法的灵敏度吸光光度法的灵敏度吸光光度法的灵敏度b：吸光液层的厚度，光程，：吸光液层的厚度，光程，cmc：吸光物质的浓度，吸光物质的浓度，g/L,mol/LK：比例常数：比例常数入射光波长入射光波长物质的性质物质的性质取值与浓度的单位相关取
13、值与浓度的单位相关c：mol/LK 摩尔吸光系数，摩尔吸光系数，L mol 1 cm-1c：g/LK a吸光系数，吸光系数，L g 1 cm-1 Molar AbsorptivityAbsorptivity 摩尔吸收系数和桑德尔灵敏度摩尔吸收系数和桑德尔灵敏度摩尔吸收系数和桑德尔灵敏度摩尔吸收系数和桑德尔灵敏度 摩尔吸收系数摩尔吸收系数 当浓度当浓度c用用molL-1，液层厚度，液层厚度b用用cm为单位表示，则为单位表示，则K用符号用符号来表示。来表示。称为摩尔吸收系数，单位为称为摩尔吸收系数，单位为Lmol-lm-1，它表示物质的量浓度为，它表示物质的量浓度为l molL-1，液层厚度为，液
14、层厚度为l cm时溶液的吸光度。时溶液的吸光度。桑德尔桑德尔(Sandell)灵敏度或称灵敏度或称(灵敏度指数灵敏度指数)用用S来表示。来表示。S是指当仪器的检测极限是指当仪器的检测极限A=0.001时，单位截面积光程内所能检时，单位截面积光程内所能检测出来的吸光物质的最小含量，其单位为测出来的吸光物质的最小含量，其单位为gcm-2 bc为单位截面积光程内吸光物质的摩尔数，即为单位截面积光程内吸光物质的摩尔数，即mol/1000cm2 可可见见，某某物物质质的的摩摩尔尔吸吸光光系系数数k越越大大，其其桑桑德德尔灵敏度尔灵敏度S越小，即该测定方法的灵敏度越高。越小，即该测定方法的灵敏度越高。对摩
15、尔系数的理解之一3 332+桔红色 508邻二氮菲 =1.1 104测定测定工作曲线的斜率即为摩尔吸收系数摩尔吸收系数是对吸光物质而言，是由吸光物质的结构特征，入射光波长等因素决定。AC0对摩尔系数的理解之二对同一种待测物质，不同的方法具有不同的 ，表明具有不同的灵敏度。例，分光光度法测铜铜试剂法测 Cu 426=1.28 104 Lmol-1cm-1双硫腙法测 Cu 495=1.58 105 Lmol-1cm-1一般情况 105低灵敏度中等灵敏度高灵敏度灵敏度不同的本质原因是什么？吸光系数吸光系数 a aSandell 灵敏度 S单位为 g cm-2。Sandell 灵敏度与 的关系摩尔吸光
16、系数 灵敏度灵敏度2.1 2.1 吸光分析的几种方法吸光分析的几种方法2.2 2.2 吸光分析法的仪器简介吸光分析法的仪器简介 2 2 吸光分析法的方法与仪器简介吸光分析法的方法与仪器简介2.1 2.1 吸光分析的几种方法吸光分析的几种方法吸光分析的几种方法吸光分析的几种方法一、目视比色法一、目视比色法标准系列标准系列未知样品未知样品特点特点利用自然光利用自然光比较吸收光的互补色光比较吸收光的互补色光准确度低（半定量）准确度低（半定量）不可分辨多组分不可分辨多组分方法简便，灵敏度高方法简便，灵敏度高优优点点：仪仪器器简简单单，操操作作简简便便，适适宜宜于于大大批批试试样样的的分分析析。灵灵敏敏
17、度度高高，可可在在复复合合光光-白白光光下下进进行行测测定定，故故某某些些显显色色反反应应不不符符合合朗朗伯伯-比比尔尔定定律律时时，仍仍可可用用该该法法进进行测定。行测定。主主要要缺缺点点：准准确确度度不不够够高高，标标准准系系列列不不能能久久存存，需需要在测定时临时配制要在测定时临时配制。二、二、吸光光度法吸光光度法 Spectrophotometry 借助分光光度计来测量一系列标准溶液的吸光度，绘制标准曲借助分光光度计来测量一系列标准溶液的吸光度，绘制标准曲线（工作曲线），根据被测试液的吸光度，从标准曲线上求得被测线（工作曲线），根据被测试液的吸光度，从标准曲线上求得被测物质的浓度或含量
18、。物质的浓度或含量。标准曲线标准曲线 工作曲线工作曲线 吸光光度法特点吸光光度法特点:(1)入入射射光光是是纯纯度度较较高高的的单单色色光光。偏偏离离朗朗伯伯-比比尔尔定定律律的的情情况况大大为为减少，标准曲线直线部分的范围更大，分析结果的准确度较高。减少，标准曲线直线部分的范围更大，分析结果的准确度较高。(2)可可任任意意选选取取某某种种波波长长的的单单色色光光，故故利利用用吸吸光光度度的的加加和和性性，同同时时测定溶液中两种或两种以上的组分。测定溶液中两种或两种以上的组分。(3)许许多多无无色色物物质质，只只要要它它们们在在紫紫外外或或红红外外光光区区域域内内有有吸吸收收峰峰，也也可以测定
19、。可以测定。2.2 2.2 吸光分析法的仪器简介吸光分析法的仪器简介吸光分析法的仪器简介吸光分析法的仪器简介紫外紫外-可见分光光度计组件可见分光光度计组件光源光源单色器单色器吸收池吸收池检测器检测器信号输出信号输出氢灯，氘灯，氢灯，氘灯，185 350 nm（紫外光源）（紫外光源）；卤钨灯，卤钨灯，250 2000 nm（可见光源）（可见光源）.作用：将复合光色散成单色光作用：将复合光色散成单色光棱镜棱镜光栅光栅玻璃，玻璃，350 2500 nm,石英，石英，185 4500 nm平面透射光栅，平面透射光栅，反射光栅反射光栅也称也称比色皿：比色皿：玻璃（可见光区），石英（紫外光区）玻璃（可见光
20、区），石英（紫外光区）作用：将光信号转换为电信号，并放大作用：将光信号转换为电信号，并放大光电池、光电管，光电倍增管等光电池、光电管，光电倍增管等表头、记录仪、屏幕、数字显示表头、记录仪、屏幕、数字显示分光光度计及其基本部件分光光度计及其基本部件Ultraviolet Visual Spectroscopy0.575光源光源单色器单色器吸收池吸收池检测器检测器显示显示I0It参比参比样品样品入射光入射光 I0透射光透射光 It单波长单光束分光光度计单波长单光束分光光度计单波长单光束分光光度计单波长单光束分光光度计0.575光源光源单色器单色器吸收池吸收池检测器检测器显示显示单波长双光束分光光度
21、计单波长双光束分光光度计单波长双光束分光光度计单波长双光束分光光度计比值比值光源光源单色器单色器吸收池吸收池检测器检测器显示显示光束分裂器光束分裂器美国美国美国美国 Perkin-ElmerPerkin-Elmer美国美国Beckman CoulterBeckman Coulter要要 点点1 1、Plank Plank 条件条件条件条件2、物质的电子结构不同，所能吸收光的波长也不同，这就构、物质的电子结构不同，所能吸收光的波长也不同，这就构成了物质对光的选择吸收基础。成了物质对光的选择吸收基础。3、在一定的实验条件下，物质对光的吸收与物质的浓度成正比。、在一定的实验条件下，物质对光的吸收与物
22、质的浓度成正比。吸光定律吸光定律c：mol/L摩尔吸光系数，摩尔吸光系数，L mol 1 cm-1K c：g/LK a吸光系数，吸光系数，L g 1 cm-133 光度分析法的设计光度分析法的设计3.1 显色反应显色反应3.2 显色条件的选择显色条件的选择3.3 测量波长和吸光度范围的选择测量波长和吸光度范围的选择3.4 参比溶液的选择参比溶液的选择3.5 标准曲线的制作标准曲线的制作3.1 3.1 显色反应显色反应 待测物质本身有较深的颜色，直接测定；待测物待测物质本身有较深的颜色，直接测定；待测物待测物质本身有较深的颜色，直接测定；待测物待测物质本身有较深的颜色，直接测定；待测物质是无色或
23、很浅的颜色，需要选适当的试剂与被测离质是无色或很浅的颜色，需要选适当的试剂与被测离质是无色或很浅的颜色，需要选适当的试剂与被测离质是无色或很浅的颜色，需要选适当的试剂与被测离子反应生成有色化合物再进行测定，此反应称为显色子反应生成有色化合物再进行测定，此反应称为显色子反应生成有色化合物再进行测定，此反应称为显色子反应生成有色化合物再进行测定，此反应称为显色反应，所用的试剂称为显色剂反应，所用的试剂称为显色剂反应，所用的试剂称为显色剂反应，所用的试剂称为显色剂（color reagentcolor reagent）。）。）。）。按按按按显显显显色色色色反反反反应应应应的的的的类类类类型型型型来来
24、来来分分分分，主主主主要要要要有有有有氧氧氧氧化化化化还还还还原原原原反反反反应应应应和和和和络络络络合反应两大类，而合反应两大类，而合反应两大类，而合反应两大类，而络合反应络合反应络合反应络合反应是最主要的。是最主要的。是最主要的。是最主要的。(1)(1)选择性要好，干扰少，或干扰容易消除。选择性要好，干扰少，或干扰容易消除。选择性要好，干扰少，或干扰容易消除。选择性要好，干扰少，或干扰容易消除。(2)(2)灵敏度要高，一般要求有色物质的灵敏度要高，一般要求有色物质的灵敏度要高，一般要求有色物质的灵敏度要高，一般要求有色物质的 应大于应大于应大于应大于10104 4 。(3)(3)对对对对比
25、比比比度度度度要要要要大大大大。即即即即如如如如果果果果显显显显色色色色剂剂剂剂有有有有颜颜颜颜色色色色，则则则则有有有有色色色色化化化化合合合合物物物物与与与与显显显显色色色色剂剂剂剂的的的的最最最最大大大大吸吸吸吸收收收收波波波波长长长长的的的的差差差差别别别别要要要要大大大大，一一一一般般般般要要要要求求求求max在在在在60nm60nm以上。以上。以上。以上。(4)(4)有有有有色色色色化化化化合合合合物物物物的的的的组组组组成成成成要要要要恒恒恒恒定定定定，化化化化学学学学性性性性质质质质要要要要稳稳稳稳定定定定，至至至至少保证在测量过程中溶液的吸光度基本恒定。少保证在测量过程中溶液
26、的吸光度基本恒定。少保证在测量过程中溶液的吸光度基本恒定。少保证在测量过程中溶液的吸光度基本恒定。一、对显色反应要求一、对显色反应要求一、对显色反应要求一、对显色反应要求M(M(被测组分被测组分被测组分被测组分)+R()+R(显色剂显色剂显色剂显色剂)=MR()=MR(有色络合物有色络合物有色络合物有色络合物)二、显色剂二、显色剂 (1)(1)无无无无机机机机显显显显色色色色剂剂剂剂：许许许许多多多多无无无无机机机机试试试试剂剂剂剂能能能能与与与与金金金金属属属属离离离离子子子子起起起起显显显显色色色色反反反反应应应应，如如如如CuCu2+2+与与与与氨氨氨氨水水水水形形形形成成成成深深深深蓝
27、蓝蓝蓝色色色色的的的的络络络络离离离离子子子子Cu(NHCu(NH4 4)4 42+2+，SCNSCN-与与与与FeFe3+3+形形形形成成成成红红红红色色色色的的的的络络络络合合合合物物物物Fe(SCN)Fe(SCN)2+2+或或或或Fe(SCN)Fe(SCN)6 63-3-等等等等。但但但但是是是是多多多多数数数数无无无无机机机机显显显显色色色色剂剂剂剂的的的的灵灵灵灵敏敏敏敏度度度度和和和和选选选选择择择择性性性性都都都都不不不不高高高高，其其其其中中中中性性性性能能能能较较较较好好好好，目目目目前前前前还还还还有有有有实实实实用用用用价价价价值值值值的的的的有有有有硫硫硫硫氰氰氰氰酸酸
28、酸酸盐盐盐盐、钼钼钼钼酸酸酸酸铵铵铵铵、氨氨氨氨水水水水和和和和过过过过氧氧氧氧化化化化氢等。氢等。氢等。氢等。(2)(2)有有有有机机机机显显显显色色色色剂剂剂剂：许许许许多多多多有有有有机机机机试试试试剂剂剂剂，在在在在一一一一定定定定条条条条件件件件下下下下，能能能能与与与与金金金金属属属属离离离离子生成有色的金属螯合物子生成有色的金属螯合物子生成有色的金属螯合物子生成有色的金属螯合物(具有环状结构的络合物具有环状结构的络合物具有环状结构的络合物具有环状结构的络合物)。显色剂中的生色团和助色团显色剂中的生色团和助色团 在在在在有有有有机机机机化化化化合合合合物物物物分分分分子子子子中中中
29、中，凡凡凡凡是是是是包包包包含含含含有有有有共共共共轭轭轭轭双双双双键键键键的的的的基基基基团团团团如如如如 N NN N、N NOO、对对对对醌醌醌醌基基基基、C COO、C CS S等等等等，一一一一般般般般都都都都具具具具有有有有颜颜颜颜色色色色，原原原原因因因因是是是是这这这这些些些些基基基基团团团团中中中中的的的的 电电电电子子子子被被被被光光光光激激激激发发发发时时时时，只只只只需需需需要要要要较较较较小小小小的的的的能能能能量量量量，能能能能吸吸吸吸收收收收波波波波长长长长大大大大于于于于200nm200nm的的的的光光光光，因因因因此此此此，称称称称这这这这些些些些基基基基团团
30、团团为为为为生色团生色团生色团生色团；某某某某些些些些含含含含有有有有未未未未共共共共用用用用电电电电子子子子对对对对的的的的基基基基团团团团如如如如胺胺胺胺基基基基 NHNH2 2，RHNRHN，R R2 2N N(具具具具有有有有一一一一对对对对未未未未共共共共用用用用电电电电子子子子对对对对)，羟羟羟羟基基基基-OH(-OH(具具具具有有有有两两两两对对对对末末末末共共共共用用用用电电电电子子子子对对对对)，以以以以及及及及卤卤卤卤代代代代基基基基 F F，ClCl，BrBr，I I等等等等，它它它它们们们们与与与与生生生生色色色色基基基基团团团团上上上上的的的的不不不不饱饱饱饱和和和和
31、键键键键互互互互相相相相作作作作用用用用，引引引引起起起起永永永永久久久久性性性性的的的的电电电电荷荷荷荷移移移移动动动动，从从从从而而而而减减减减小小小小了了了了分分分分子子子子的的的的活活活活化化化化能能能能促促促促使使使使试试试试剂剂剂剂对对对对光光光光的的的的最最最最大大大大吸吸吸吸收收收收“红红红红移移移移”(向向向向长长长长波波波波方向移动方向移动方向移动方向移动)，使试剂颜色加深，使试剂颜色加深，使试剂颜色加深，使试剂颜色加深，增大，这些基团称为增大，这些基团称为增大，这些基团称为增大，这些基团称为助色团助色团助色团助色团。有机显色剂示例有机显色剂示例有机显色剂示例有机显色剂示例
32、A A 磺磺磺磺基基基基水水水水杨杨杨杨酸酸酸酸 OOOO型型型型螯螯螯螯合合合合剂剂剂剂，可可可可与与与与很很很很多多多多高高高高价价价价金金金金属属属属离离离离子子子子生成稳定的螯合物，主要用于测生成稳定的螯合物，主要用于测生成稳定的螯合物，主要用于测生成稳定的螯合物，主要用于测FeFe3+3+。B B 丁二酮肟丁二酮肟丁二酮肟丁二酮肟 NNNN型螯合显色剂，用于测定型螯合显色剂，用于测定型螯合显色剂，用于测定型螯合显色剂，用于测定NiNi2+2+。C C 1 1，10-10-邻二氮菲邻二氮菲邻二氮菲邻二氮菲 NNNN型螯合显色剂，测微量型螯合显色剂，测微量型螯合显色剂，测微量型螯合显色剂
33、，测微量FeFe2+2+。D D 二二二二苯苯苯苯硫硫硫硫腙腙腙腙 含含含含S S显显显显色色色色剂剂剂剂，萃萃萃萃取取取取光光光光度度度度测测测测定定定定CuCu2+2+，PbPb2+2+，ZnZn2+2+，CdCd2+2+，HgHg2+2+等。等。等。等。E E 偶偶偶偶氮氮氮氮胂胂胂胂(铀铀铀铀试试试试剂剂剂剂)偶偶偶偶氮氮氮氮类类类类螯螯螯螯合合合合剂剂剂剂，强强强强酸酸酸酸性性性性溶溶溶溶液液液液中中中中测测测测Th(),Zr()Th(),Zr()，U()U()等等等等；在在在在弱弱弱弱酸酸酸酸性性性性溶溶溶溶液液液液中中中中测测测测稀稀稀稀土金属离子。土金属离子。土金属离子。土金属
34、离子。F 铬天青铬天青铬天青铬天青S S 三苯甲烷类显色剂，测定三苯甲烷类显色剂，测定三苯甲烷类显色剂，测定三苯甲烷类显色剂，测定AlAl3+3+。G G 结晶紫结晶紫结晶紫结晶紫 三苯甲烷类碱性染料，测定三苯甲烷类碱性染料，测定三苯甲烷类碱性染料，测定三苯甲烷类碱性染料，测定TlTl3+3+。三、多元络合物三、多元络合物 多元络合物是由三种或三种以上的组分所形成的络合物。多元络合物是由三种或三种以上的组分所形成的络合物。*三元混配络合物三元混配络合物 金属离子与一种络合剂形成未饱和络合物，然金属离子与一种络合剂形成未饱和络合物，然后与另一种络合剂结合，形成三元混合配位络合物，简称三元后与另一
35、种络合剂结合，形成三元混合配位络合物，简称三元混配络合物。混配络合物。*离子缔合物离子缔合物 金属离子先与络合剂生成络阴离子或络阳离子，再金属离子先与络合剂生成络阴离子或络阳离子，再与带反电荷的离子生成离子缔合物。主要用于萃取光度法。与带反电荷的离子生成离子缔合物。主要用于萃取光度法。*金属离子金属离子-络合剂络合剂-表面活性剂体系表面活性剂体系 金属离子与显色剂反应时，金属离子与显色剂反应时，加入某些表面活性剂，可以形成胶束化合物，它们的吸收峰向加入某些表面活性剂，可以形成胶束化合物，它们的吸收峰向长波方向移动长波方向移动(红移红移)，增大，而测定的灵敏度显著提高。增大，而测定的灵敏度显著提
36、高。*杂多酸杂多酸 溶液在酸性的条件下，过量的钼酸盐与磷酸盐、硅酸盐、溶液在酸性的条件下，过量的钼酸盐与磷酸盐、硅酸盐、砷酸盐等含氧的阴离子作用生成杂多酸，作为吸光光度法测定砷酸盐等含氧的阴离子作用生成杂多酸，作为吸光光度法测定相应的磷、硅、砷等元素的基础。相应的磷、硅、砷等元素的基础。3.2 显色条件的选择显色条件的选择 实验条件包括实验条件包括实验条件包括实验条件包括:溶液酸度，显色剂用量，试剂溶液酸度，显色剂用量，试剂溶液酸度，显色剂用量，试剂溶液酸度，显色剂用量，试剂加入顺序，显色时间，显色温度，有机络合物的加入顺序，显色时间，显色温度，有机络合物的加入顺序，显色时间，显色温度，有机络
37、合物的加入顺序，显色时间，显色温度，有机络合物的稳定性及共存离子的干扰等。稳定性及共存离子的干扰等。稳定性及共存离子的干扰等。稳定性及共存离子的干扰等。（1 1）溶液的酸度）溶液的酸度）溶液的酸度）溶液的酸度 M+HR=MR+HM+HR=MR+H+*影响显色剂的平衡浓度和颜色影响显色剂的平衡浓度和颜色影响显色剂的平衡浓度和颜色影响显色剂的平衡浓度和颜色*影响被测金属离子的存在状态影响被测金属离子的存在状态影响被测金属离子的存在状态影响被测金属离子的存在状态*影响络合物的组成影响络合物的组成影响络合物的组成影响络合物的组成 *由由由由pHpH与吸光度关系曲线确定与吸光度关系曲线确定与吸光度关系曲
38、线确定与吸光度关系曲线确定pHpH范围。范围。范围。范围。（2 2）显色剂的用量）显色剂的用量）显色剂的用量）显色剂的用量 M(M(被测组分被测组分被测组分被测组分)+R()+R(显色剂显色剂显色剂显色剂)=MR()=MR(有色络合物有色络合物有色络合物有色络合物)为使显色反应进行完全，需加入过量的显色剂。但为使显色反应进行完全，需加入过量的显色剂。但为使显色反应进行完全，需加入过量的显色剂。但为使显色反应进行完全，需加入过量的显色剂。但显色剂不是越多越好。有些显色反应，显色剂加人太显色剂不是越多越好。有些显色反应，显色剂加人太显色剂不是越多越好。有些显色反应，显色剂加人太显色剂不是越多越好。
39、有些显色反应，显色剂加人太多，反而会引起副反应，对测定不利。在实际工作中多，反而会引起副反应，对测定不利。在实际工作中多，反而会引起副反应，对测定不利。在实际工作中多，反而会引起副反应，对测定不利。在实际工作中根据实验结果来确定显色剂的用量。根据实验结果来确定显色剂的用量。根据实验结果来确定显色剂的用量。根据实验结果来确定显色剂的用量。（3 3）温度的选择：）温度的选择：）温度的选择：）温度的选择：显色反应大多在室温下进行。但显色反应大多在室温下进行。但显色反应大多在室温下进行。但显色反应大多在室温下进行。但是，有些显色反应必需加热至一定温度完成。是，有些显色反应必需加热至一定温度完成。是，有
40、些显色反应必需加热至一定温度完成。是，有些显色反应必需加热至一定温度完成。实际工作中，作实际工作中，作实际工作中，作实际工作中，作 A A T T 曲线，寻找适宜曲线，寻找适宜曲线，寻找适宜曲线，寻找适宜 反应温度。反应温度。反应温度。反应温度。A AT TA AT TA AT T（4 4）显色时间的选择：显色时间的选择：显色时间的选择：显色时间的选择：有些显色反应瞬间完成，溶有些显色反应瞬间完成，溶有些显色反应瞬间完成，溶有些显色反应瞬间完成，溶液颜色很快达到稳定状态，并在较长时间内保持不变液颜色很快达到稳定状态，并在较长时间内保持不变液颜色很快达到稳定状态，并在较长时间内保持不变液颜色很快
41、达到稳定状态，并在较长时间内保持不变;有些显色反应虽能迅速完成，但有色络合物的颜色很有些显色反应虽能迅速完成，但有色络合物的颜色很有些显色反应虽能迅速完成，但有色络合物的颜色很有些显色反应虽能迅速完成，但有色络合物的颜色很快开始褪色快开始褪色快开始褪色快开始褪色;有些显色反应进行缓慢，溶液颜色需经一有些显色反应进行缓慢，溶液颜色需经一有些显色反应进行缓慢，溶液颜色需经一有些显色反应进行缓慢，溶液颜色需经一段时间后才稳定。段时间后才稳定。段时间后才稳定。段时间后才稳定。实际工作中，作实际工作中，作实际工作中，作实际工作中，作 A A t t 曲线，寻找适宜曲线，寻找适宜曲线，寻找适宜曲线，寻找适
42、宜 反应时间。反应时间。反应时间。反应时间。（5 5）干扰及其消除方法）干扰及其消除方法）干扰及其消除方法）干扰及其消除方法 试样中存在干扰物质会影响被测组分的测定。例如试样中存在干扰物质会影响被测组分的测定。例如试样中存在干扰物质会影响被测组分的测定。例如试样中存在干扰物质会影响被测组分的测定。例如干扰物质本身有颜色或与显色剂反应，在测量条件下干扰物质本身有颜色或与显色剂反应，在测量条件下干扰物质本身有颜色或与显色剂反应，在测量条件下干扰物质本身有颜色或与显色剂反应，在测量条件下也有吸收，造成正干扰。干扰物质与被测组分反应或也有吸收，造成正干扰。干扰物质与被测组分反应或也有吸收，造成正干扰。
43、干扰物质与被测组分反应或也有吸收，造成正干扰。干扰物质与被测组分反应或与显色剂反应，便显色反应不完全，也会造成干扰。与显色剂反应，便显色反应不完全，也会造成干扰。与显色剂反应，便显色反应不完全，也会造成干扰。与显色剂反应，便显色反应不完全，也会造成干扰。为消除以上原因引起的干扰，可采取以下几种方法：为消除以上原因引起的干扰，可采取以下几种方法：为消除以上原因引起的干扰，可采取以下几种方法：为消除以上原因引起的干扰，可采取以下几种方法：a.a.a.a.控制溶液酸度控制溶液酸度控制溶液酸度控制溶液酸度 利用酸效应消除干扰。利用酸效应消除干扰。利用酸效应消除干扰。利用酸效应消除干扰。b.b.b.b.
44、加加加加入入入入掩掩掩掩蔽蔽蔽蔽剂剂剂剂 选选选选取取取取的的的的条条条条件件件件是是是是掩掩掩掩蔽蔽蔽蔽剂剂剂剂不不不不与与与与待待待待测测测测离离离离子子子子作作作作用用用用，掩掩掩掩蔽蔽蔽蔽剂剂剂剂以以以以及及及及它它它它与与与与干干干干扰扰扰扰物物物物质质质质形形形形成成成成的的的的络络络络合合合合物物物物的的的的颜颜颜颜色色色色应应应应不不不不干干干干扰扰扰扰待待待待测测测测离离离离子子子子的的的的测测测测定。定。定。定。c.c.c.c.利用氧化还原反应，改变干扰离子的价态利用氧化还原反应，改变干扰离子的价态利用氧化还原反应，改变干扰离子的价态利用氧化还原反应，改变干扰离子的价态 d
45、.d.d.d.用参比溶液消除显色剂和某些共存有色离子的干扰。用参比溶液消除显色剂和某些共存有色离子的干扰。用参比溶液消除显色剂和某些共存有色离子的干扰。用参比溶液消除显色剂和某些共存有色离子的干扰。e.e.e.e.选择适当的波长选择适当的波长选择适当的波长选择适当的波长f.f.f.f.分离分离分离分离 以上方法均不奏效时，采用预先分离的方法。以上方法均不奏效时，采用预先分离的方法。以上方法均不奏效时，采用预先分离的方法。以上方法均不奏效时，采用预先分离的方法。原则：原则：原则：原则：扣除非待测组分的吸收扣除非待测组分的吸收扣除非待测组分的吸收扣除非待测组分的吸收以显色反应为例进行讨论以显色反应
46、为例进行讨论以显色反应为例进行讨论以显色反应为例进行讨论M +R =M-RM +R =M-R（有色）（有色）（有色）（有色）试液试液试液试液MM 显色剂显色剂显色剂显色剂 R R 溶剂溶剂溶剂溶剂 吸光物质吸光物质吸光物质吸光物质 参比液组成参比液组成参比液组成参比液组成无吸收无吸收无吸收无吸收无吸收无吸收无吸收无吸收光光光光学学学学透透透透明明明明溶剂溶剂溶剂溶剂吸收吸收吸收吸收无吸收无吸收无吸收无吸收吸收吸收吸收吸收不加显色剂的试液不加显色剂的试液不加显色剂的试液不加显色剂的试液无吸收无吸收无吸收无吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收不加试液的试剂空白不加试液的试剂空白不加试液的试剂空白不
47、加试液的试剂空白吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收显色剂显色剂显色剂显色剂 +试液试液试液试液 +待待待待测组分的掩蔽剂测组分的掩蔽剂测组分的掩蔽剂测组分的掩蔽剂若欲测若欲测若欲测若欲测 M-RM-R 的吸收的吸收的吸收的吸收A A（样）（样）（样）（样）=A=A（待测吸光物质）（待测吸光物质）（待测吸光物质）（待测吸光物质）+A A（干扰）（干扰）（干扰）（干扰）+A+A（池）（池）（池）（池）A A（参比）（参比）（参比）（参比）=A A（干扰）（干扰）（干扰）（干扰）+A+A（池）（池）（池）（池）3.3 3.3 参比溶液的选择参比溶液的选择 一、测量波长的
48、选择一、测量波长的选择一、测量波长的选择一、测量波长的选择无干扰，选择无干扰，选择无干扰，选择无干扰，选择 maxmax有干扰有干扰有干扰有干扰A A A A 二、待测溶液吸光度范围的选择二、待测溶液吸光度范围的选择二、待测溶液吸光度范围的选择二、待测溶液吸光度范围的选择控制控制控制控制A=0.2 0.8 A=0.2 0.8 T=15%65%T=15%65%方法方法方法方法选择选择选择选择 C C选择选择选择选择 b b1 1、非单色、非单色、非单色、非单色光影响小光影响小光影响小光影响小2 2、灵敏度、灵敏度、灵敏度、灵敏度高高高高吸收最大，吸收最大，吸收最大，吸收最大，干扰最小干扰最小干扰
49、最小干扰最小3.4 测量波长和吸光度范围的选择测量波长和吸光度范围的选择 3.5 3.5 标准曲线的制作标准曲线的制作 在在在在选选选选择择择择的的的的实实实实验验验验条条条条件件件件下下下下分分分分别别别别测测测测量量量量一一一一系系系系列列列列不不不不同同同同含含含含量量量量的的的的标标标标准准准准溶溶溶溶液液液液的的的的吸吸吸吸光光光光度度度度，以以以以标标标标准准准准溶溶溶溶液液液液中中中中待待待待测测测测组组组组分分分分的的的的含含含含量量量量为为为为横横横横坐坐坐坐标标标标，吸吸吸吸光光光光度度度度为为为为纵纵纵纵坐坐坐坐标标标标作作作作图图图图，得得得得到到到到一一一一条条条条通
50、通通通过过过过原原原原点点点点的的的的直直直直线线线线，称称称称为为为为标标标标准准准准曲曲曲曲线线线线，此此此此时时时时测测测测量量量量待待待待测测测测溶溶溶溶液液液液的的的的吸吸吸吸光光光光度度度度，在在在在标标标标准准准准曲曲曲曲线线线线上上上上就就就就可可可可以以以以查查查查到到到到与与与与之之之之相相相相对对对对应应应应的的的的被被被被测测测测物物物物质质质质的的的的含含含含量量量量。注注注注意意意意选选选选择择择择适适适适当当当当的的的的标标标标准准准准溶溶溶溶液液液液浓浓浓浓度度度度使使使使吸光度测量值在合适的范围内，并注意标准曲线的线性范围。吸光度测量值在合适的范围内，并注意标