38、法的误差光度分析法的误差 n误差来源：误差来源： n偏离朗伯比尔定律偏离朗伯比尔定律 n非单色光引起的偏离非单色光引起的偏离 n非平行入射光引起的偏离非平行入射光引起的偏离 n介质不均匀引起的偏离介质不均匀引起的偏离 n由于溶液本身的化学反应由于溶液本身的化学反应 引起的偏离引起的偏离 n测量吸光度引入的误差测量吸光度引入的误差 n吸光度吸光度A在在0.20.8之间■★■★■◆，之间， 测量的相对误差较小。测量的相对误差较小。 A 0.50 0.40 0★★.30 0.20 0.10 0 2★★◆◆◆.0 4★■■■■◆.0 6.0 8.0 10 m mg/mL 正偏离正偏离 负偏离负偏离 比色分析及分光光度法59 一★★■★◆★、偏离朗伯比
36◆■★◆■、零点，消除由吸收池壁及溶调节仪器的零点◆◆，消除由吸收池壁及溶 剂对入射光的反射和吸收带来的误差★◆■◆◆■，剂对入射光的反射和吸收带来的误差， 扣除干扰的影响。扣除干扰的影响■◆★★■。 即将参比溶液装入光学性质相同★◆★■★，厚度相同的比色皿，调节即将参比溶液装入光学性质相同■◆★◆，厚度相同的比色皿，调节 仪器使透过参比皿的吸光度仪器使透过参比皿的吸光度A参参为零（为零（T%100） 试 参 试 试 参 参 参 测得试液吸光度★■： 即 I I I I A II I I A lglg 0lg 0 0 0 比色分析及分光光度法57 四、参比溶液的选择四■★、参比溶液的选择 参比溶液选择：参比溶液选择： n蒸馏水◆★：试液及显色剂均无色。蒸馏水：
24、离子，再与溴邻苯三 酚红的阴离子形成深蓝色的离子缔合物。酚红的阴离子形成深蓝色的离子缔合物。 用用F-、H2O2■■◆◆★■、EDTA作掩蔽剂，可测定微作掩蔽剂，可测定微 量量Ag+■■★◆★◆。 n作为离子缔合物的阳离子，有碱性染料★◆、作为离子缔合物的阳离子，有碱性染料■◆■★■、 1,10-邻二氮菲及其衍生物、安替比林及其邻二氮菲及其衍生物◆◆■■◆、安替比林及其 衍生物、氯化四苯砷衍生物、氯化四苯砷(或磷、锑或磷■★◆★■、锑)等；作为等；作为 阴离子◆★■◆■，有阴离子，有X-，SCN-，ClO4-，无机杂多，无机杂多 酸和某些酸性染料等★★◆◆。酸和某些酸性染料等。 比色分析及分光光度法45 3◆★■. 金属离子络合剂表面活性剂体系金属离子络合剂表面活性剂体系
30◆★◆★■■、成，但有色络合物的颜 色很快开始褪很快开始褪色;有些显色反应进行缓慢★◆★■，有些显色反应进行缓慢， 溶液颜色需经一段时间后才稳定。制作吸光溶液颜色需经一段时间后才稳定。制作吸光 度度-时间曲线确定适宜时间★■■★◆■。时间曲线确定适宜时间★★◆。 t A 0 t A 0 t A 0 123 比色分析及分光光度法50 4. 显色反应温度显色反应温度 n显色反应大多在室温下进行■■◆。但是，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有些显色反应必需加热至一定温度 完成。完成★◆。 5◆★★◆. 溶剂溶剂 n有机溶剂降低有色化合物的解离度，有机溶剂降低有色化合物的解离度， 提 高 显 色 反 应 的 灵 敏 度 。
35、显色剂显色剂 0 比色分析及分光光度法55 n吸光度范围的选择吸光度范围的选择 n从仪器测量误差的角度来看，为使测从仪器测量误差的角度来看，为使测 量结果得到较高的准确度，一般应控量结果得到较高的准确度，一般应控 制标准溶液和被测试液的吸光度在范制标准溶液和被测试液的吸光度在范 围内。可通过围内。可通过控制溶液的浓度控制溶液的浓度（如改（如改 变试样的取样量或改变显色体系的体变试样的取样量或改变显色体系的体 积）或积）或选择不同厚度的吸收池选择不同厚度的吸收池来达到来达到 目的。目的■◆★。 比色分析及分光光度法56 四、参比溶液的选择四■★、参比溶液的选择 n参比溶液作用：参比溶液作用： n调节仪器的
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20、c group）■◆■：含）：含孤对电子孤对电子的基的基 团◆★◆■，如氨基◆★◆★★、羟基和卤代基等。这些基团与生色团■■■■◆★，如氨基、羟基和卤代基等◆★■。这些基团与生色 团上的不饱和键作用，使颜色加深。团上的不饱和键作用◆◆■★◆◆，使颜色加深★★■。 比色分析及分光光度法41 n有机显色剂有机显色剂 n多元络合物多元络合物 n三元混配络合物三元混配络合物 n离子缔合物离子缔合物 n金属离子络合剂表面活性剂体金属离子络合剂表面活性剂体 系系 n杂多酸杂多酸 比色分析及分光光度法42 n有机显色剂有机显色剂 n磺基水杨酸：磺基水杨酸■★：OO型螯合剂，可与很多高价金属离型螯合剂，可与很多高价金属离 子生成稳定的螯合物，主要用于测子生成稳定的螯合物，
6、◆■◆，由红■★★■、橙■■◆■◆■、黄、绿、青、蓝、 紫等各种色光按一定比例混合而成，紫等各种色光按一定比例混合而成◆■■★◆， 各种光具有一定的波长范围。各种光具有一定的波长范围★■◆。 比色分析及分光光度法11 4. 互补光互补光 比色分析及分光光度法12 二、物质对光的选择性吸收二、物质对光的选择性吸收 比色分析及分光光度法13 1. 物质颜色和吸收颜色的关系物质颜色和吸收颜色的关系 物质颜色物质颜色 吸收光吸收光 颜色颜色波长范围波长范围 /nm 黄绿黄绿紫紫400450 黄黄蓝蓝450480 橙橙绿蓝绿蓝480490 红红蓝绿蓝绿490500 紫红紫红绿绿500560 紫紫黄绿黄绿560580 蓝蓝黄黄580600 绿蓝绿
17★■◆■■、应称成有色化合物再进行测定◆■◆◆■，此反应称 为为显色反应显色反应，所用的试剂称为，所用的试剂称为显色剂显色剂 （color reagent）。）。 n按显色反应的类型来分◆◆◆，主要有氧化按显色反应的类型来分，主要有氧化 还原反应和络合反应两大类，而络合还原反应和络合反应两大类，而络合 反应是最主要的。反应是最主要的。 比色分析及分光光度法39 n显色反应的选择显色反应的选择 n选择性好选择性好◆■■，干扰少，或干扰容易消除；灵敏◆★★◆■，干扰少，或干扰容易消除；灵敏 度高，有色物质的度高■★◆★■，有色物质的应大于应大于104◆★★◆◆◆。 n有色化合物的有色化合物的组成恒定组成恒定，符合一定的化学式■■★■。，符合一定的化学式◆◆。 n有色化合物的
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二年级下册心理健康课件-第二十三课 勤俭节约｜北师大版 （共21张PPT）
51、物吸收峰作测量：进行单组分的测定，以络合物吸收峰作测量 波长，参比波长的选择有■◆◆：以等吸收点为参比波长波长◆■，参比波长的选择有：以等吸收点为参比波长; 以有色络以有色络 合物吸收曲线下端的某一波长作为参比波长；以显色剂的吸合物吸收曲线下端的某一波长作为参比波长；以显色剂的吸 收峰为参比波长。收峰为参比波长。 n两组分共存时的分别测定◆■★★■◆：当两种组分的吸收光谱有重叠时，两组分共存时的分别测定★★■◆：当两种组分的吸收光谱有重叠时， 要测定其中一个组分就必须消除另一组分的光吸收。对于相要测定其中一个组分就必须消除另一组分的光吸收。对于相 互干扰的双组分体系，它们的吸收光谱重叠，选择参比波长互干扰的双组分体系★■◆★，它们
37、试液及显色剂均无色。 n不加显色剂的被测试液：显色剂为无色，被不加显色剂的被测试液★■：显色剂为无色，被 测试液中存在其他有色离子。测试液中存在其他有色离子■◆◆。 n不加试样溶液的试剂空白：显色剂有颜色。不加试样溶液的试剂空白：显色剂有颜色。 n一份试液加适当掩蔽剂掩蔽被测组分，使之一份试液加适当掩蔽剂掩蔽被测组分，使之 不再与显色剂作用◆■◆★■，而显色剂及其他试剂均不再与显色剂作用，而显色剂及其他试剂均 按试液测定方法加入★■◆◆：显色剂和试液均有颜按试液测定方法加入■★◆：显色剂和试液均有颜 色◆◆■■。色■★。 n改变加入试剂顺序，使被测组分不显色■■★★◆■。改变加入试剂顺序，使被测组分不显色。 比色分析及分光光度法58 7.3 光度分析
49、◆◆★，得待测组分的含量。分析 方法的灵敏度、选择性及测量的精密度高。被广泛方法的灵敏度、选择性及测量的精密度高。被广泛 用于环境试样及生物试样的分析■■◆。用于环境试样及生物试样的分析。 nA与吸光物质浓度成正比★■■◆。这是定量的理论依据。与吸光物质浓度成正比。这是定量的理论依据。 只用一个吸收池★■◆◆★★，以试液本身对某一波长的光的吸只用一个吸收池，以试液本身对某一波长的光的吸 光度为参比，消除了因试液与参比液及两个吸收池光度为参比★★★■，消除了因试液与参比液及两个吸收池 之间的差异引起的测量误差，提高测量的准确度。之间的差异引起的测量误差，提高测量的准确度。 比色分析及分光光度法72 AAAA1 1A A2 2 光光 源
50、源 光光 栅栅 11 22 斩斩 光光 嚣嚣 吸吸 收收 池池 光电倍增管光电倍增管 双波长分光光度法光路示意图双波长分光光度法光路示意图 A 1122 等吸收法确定波长对等吸收法确定波长对 比色分析及分光光度法73 n双波长吸光光度法的应用双波长吸光光度法的应用 n混浊试液中组分测定混浊试液中组分测定 ：一般选择待测组分的最大吸收波长为：一般选择待测组分的最大吸收波长为 测量波长测量波长(l)◆◆■★，选择与其相近而两波长相差在，选择与其相近而两波长相差在4060 nm范围内范围内 且有较大的且有较大的A值的波长为参比波长。值的波长为参比波长。 n单组分的测定单组分的测定 ★■■★：进行单组分的测定★■★★，以络合
46、本定律 n比色分析和分光光度法及其仪器比色分析和分光光度法及其仪器 比色分析及分光光度法69 n示差吸光光度法示差吸光光度法 nDifferential Spectrophotometry n原理■★★◆◆◆：原理： n吸光度差与这两种溶液的浓度差成正比。吸光度差与这两种溶液的浓度差成正比。 以把空白溶液作为参比的稀溶液的标准曲以把空白溶液作为参比的稀溶液的标准曲 线作为线作为A和和c的标准曲线◆◆■◆■■，根据测得的的标准曲线◆★★■■，根据测得的 A求出相应的求出相应的c值★■■，从值■◆◆◆★★，从cx=c0+c可求出待可求出待 测试液的浓度◆★★■◆，这就是示差吸光光度法定测试液的浓度，这就是示差吸光光度法定 量的基本原理◆★★★★◆。量的基本原理。 相相对
4、收 比色分析及分光光度法8 一◆★◆◆★■、光的基本性质一、光的基本性质 n光的光的波动性和微粒性波动性和微粒性： -110 scm 103 - Hz- nm- 光光速速，真真空空中中 频频率率， 为为单单位位以以波波长长，在在紫紫外外可可见见区区 c c sJ106.625-Plank- J- 34- 常常数数★◆■■◆◆， 光光子子的的能能量量， h E c hhE 比色分析及分光光度法9 2. 电磁波谱图电磁波谱图 波长波长 /nm 10-1 1 10 102 103 104 105 106 107 108 光谱光谱 名称名称 X射线射线紫外光紫外光 可见光可见光红外光红外光微波微波 跃迁跃迁 类型类型 内层电
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18■■、有色化合物的化学性质稳定化学性质稳定◆■，至少保证在测，至少保证在测 量过程中溶液的吸光度基本恒定◆■◆。这就要求量过程中溶液的吸光度基本恒定。这就要求 有色化合物不容易受外界环境条件的影响◆■★◆◆◆。有色化合物不容易受外界环境条件的影响★■◆。 n有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大，有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大★◆， 即显色剂对光的吸收与络合物的吸收有明显即显色剂对光的吸收与络合物的吸收有明显 区别，要求两者的吸收峰波长之差区别，要求两者的吸收峰波长之差（称为（称为 对比度对比度）大于）大于60 nm。 比色分析及分光光度法40 n显色剂显色剂 n无机显色剂不多，因为生成的络合物不稳定，灵无机显色剂不多，因为生
3■★■、紫外光度法及红外光谱法等★★◆■★★。及紫外光度法及红外光谱法等◆◆。 n比色分析法比色分析法：通过目视比较颜色的★■◆：通过目视比较颜色的 深浅来测定物质的浓度。深浅来测定物质的浓度。 n分光光度法分光光度法：使用分光光度计测定：使用分光光度计测定 的方法。的方法★◆■■◆★。 比色分析及分光光度法6 二、分光光度法的特点二、分光光度法的特点 n灵敏度高◆■■、选择性好灵敏度高◆◆、选择性好 n准确度较高准确度较高 n应用广泛应用广泛 n仪器简单、操作简便◆◆■★、分析快速仪器简单◆■★、操作简便◆★■、分析快速 比色分析及分光光度法7 7.2 物质对光的选择性吸收物质对光的选择性吸收 n光的基本性质光的基本性质 n物质对光的选择性吸收物质对光的选择性吸
1■★★、比色分析及分光光度法1 第第 七七 章章 比色分析及分光光度法比色分析及分光光度法 Colorimetry and Spectrophotometry 分析化学 比色分析及分光光度法2 基本内容和重点要求基本内容和重点要求 n掌握物质对光的选择性吸收、吸光度和掌握物质对光的选择性吸收、吸光度和 透光度、朗伯透光度、朗伯比尔定律及摩尔吸光系比尔定律及摩尔吸光系 数等知识数等知识 n了解比色分析和分光光度法的特点■◆◆■、基了解比色分析和分光光度法的特点■★◆■■◆、基 本原理、仪器构造和各部件的作用本原理、仪器构造和各部件的作用 n学习掌握显色反应和显色条件的选择学习掌握显色反应和显色条件的选择 n理解掌握理解掌握
41、互变异构等化等化 学变化而改变其浓度，因而导致偏离学变化而改变其浓度，因而导致偏离 朗伯朗伯比尔定律。比尔定律。 n由于溶液中各吸光物质质点间的相由于溶液中各吸光物质质点间的相 互作用互作用 比色分析及分光光度法62 二、吸光度测量引起的误差二、吸光度测量引起的误差 n仪器测量不准确◆■◆，如光源不稳定、仪器测量不准确◆★■◆，如光源不稳定■★、 实验条件偶然变动、读数不准确等。实验条件偶然变动、读数不准确等。 n对于同一仪器，读数的波动对透射对于同一仪器，读数的波动对透射 比为一定值；而对吸光度读数波动比为一定值；而对吸光度读数波动 不为定值不为定值◆★★★★。 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
40、质不均匀引起的偏离介质不均匀引起的偏离 n溶液不均匀时◆◆，入射光通过溶液后，溶液不均匀时，入射光通过溶液后， 有一部分因有一部分因散射散射现象而损失，使透射现象而损失，使透射 比减少，实测吸光度增加★★★■，使标准曲比减少，实测吸光度增加，使标准曲 线偏离直线向吸光度轴弯曲（正偏线偏离直线向吸光度轴弯曲（正偏 离）。离）。 n在光度法中应避免溶液产生胶体或混在光度法中应避免溶液产生胶体或混 浊。浊★◆★■。 比色分析及分光光度法61 n由于溶液本身的化学反应引起的偏由于溶液本身的化学反应引起的偏 离离 n溶液中的吸光物质常因溶液中的吸光物质常因解离解离★★、络合络合、 缔合缔合、形成新化合物形成新化合物或或互变异构
52■■◆■、的吸收光谱重叠，选择参比波长 和测定波长的条件是和测定波长的条件是:待测组分在两波长处的吸光度之差待测组分在两波长处的吸光度之差A要要 足够大，干扰组分在两波长处的吸光度应相等◆★★■，这样用双波足够大凯发网站访问凯发◆■.网站，干扰组分在两波长处的吸光度应相等★★◆■■，这样用双波 长法测得的吸光度差只与待测组分的浓度成线性关系◆■★■★★，与干长法测得的吸光度差只与待测组分的浓度成线性关系★★★◆，与干 扰组分无关，从而消除了干扰■◆■◆★■。扰组分无关，从而消除了干扰。 比色分析及分光光度法74 n导 数 分 光 光 度 法 （导 数 分 光 光 度 法 （ D e r i v a t i v e Spectrometry） 吸收光谱曲线吸收光谱曲线 一阶导数光谱曲线一阶导数光谱曲线 二阶导数光谱曲线二阶导数光谱曲线
32、不完全，也会造成干扰。干扰物质在色反应不完全，也会造成干扰◆★★■★。干扰物质在 测量条件下从溶液中析出，便溶液变混浊，测量条件下从溶液中析出，便溶液变混浊， 无法准确测定溶液的吸光度。无法准确测定溶液的吸光度◆★★■。 比色分析及分光光度法52 n为消除以上原因引起干扰★◆★◆★，可采取方法：为消除以上原因引起干扰■★，可采取方法： n控制溶液酸度控制溶液酸度 n加入掩蔽剂★★◆■◆★：选取的条件是掩蔽剂不与待测离子加入掩蔽剂★★★■◆■：选取的条件是掩蔽剂不与待测离子 作用，掩蔽剂以及它与干扰物质形成的络合物的作用，掩蔽剂以及它与干扰物质形成的络合物的 颜色应不干扰待测离子的测定。颜色应不干扰待测离子的测定★◆。 n利用氧化还原反应◆◆★★◆，改变干扰离子的
28、 显色时间、显色温度■◆、有机络合物的稳定显色时间、显色温度◆★★、有机络合物的稳定 性及共存离子的干扰等■★★★★。性及共存离子的干扰等。 v溶液的酸度溶液的酸度 M+HR=MR + H+ n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 n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 n影响络合物的组成影响络合物的组成 可由可由pH与吸光度关系曲线确定与吸光度关系曲线确定pH范围★■◆◆★◆。范围。 pH A 0 比色分析及分光光度法48 2. 显色剂的用量显色剂的用量 M(被测组分被测组分)+R(显色剂显色剂) =MR(有色络合物有色络合物) n为使显色反应进行完全，需加入过量的显为使显色反应进行完全，需
48、 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Tx 比色分析及分光光度法71 n双波长吸光光度法（双波长吸光光度法（dual-wavelength Spectrophotometry） n使两束不同波长的单色光以一定的时间间隔交替地使两束不同波长的单色光以一定的时间间隔交替地 照射同一吸收池，测量并记录两者吸光度的差值★◆★。照射同一吸收池，测量并记录两者吸光度的差值。 这样就可以从分析波长的信号中扣除来自参比波长这样就可以从分析波长的信号中扣除来自参比波长 的信号，消除各种干扰，得待测组分的含量。分析的信号，消除各种干扰
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13◆★★■■、2 0 2500nm波长的光；在近紫外区，常使波长的光；在近紫外区，常使 用用氢灯或氘灯氢灯或氘灯，它们能辐射，它们能辐射180 375nm波长的光。波长的光◆★◆★。 比色分析及分光光度法29 n单色器单色器： n棱镜用棱镜用光学玻璃或石英光学玻璃或石英制成★★★★◆。制成。 n光栅光通过光栅发生衍射和干涉现光栅光通过光栅发生衍射和干涉现 象而分光。象而分光。 比色分析及分光光度法30 棱镜：依据不同波长光通过棱镜时折射率不同 单色器单色器 入射狭缝入射狭缝 准直透镜准直透镜 棱镜棱镜聚焦透镜聚焦透镜出射狭缝出射狭缝 白光白光 红红 紫紫 1 1 2 2 800 600 500 400 比色分析及分光光度法3
2★★★■■◆、 分光光度法定量分析中的各种分光光度法定量分析中的各种 影响因素影响因素 比色分析及分光光度法3 本章内容提要本章内容提要 n7■★★★■◆.1 概述概述 n7■■★■★■.2 物质对光的选择性吸收物质对光的选择性吸收 n7.3 光吸收基本定律光吸收基本定律 n7.4 比色分析和分光光度法及比色分析和分光光度法及 其仪器其仪器 比色分析及分光光度法4 7.1 概述概述 F 方法依据及分类方法依据及分类 F 方法特点方法特点 比色分析及分光光度法5 一、方法依据及分类一、方法依据及分类 n基于基于物质对光的选择性吸收物质对光的选择性吸收而建立而建立 起来的分析方法■◆■★，包括比色法◆★★★◆、起来的分析方法，包括比色法、可可 见见 及
34◆■◆★★、则 ■◆★■” （maximum absorption） n不仅灵敏度高，且能减少或消不仅灵敏度高，且能减少或消 除由非单色光引起的对朗伯除由非单色光引起的对朗伯- 比尔定律的偏离。比尔定律的偏离。 v◆■◆★◆★“吸收最大、干扰最小吸收最大、干扰最小” n在最大吸收波长处有其他吸光在最大吸收波长处有其他吸光 物质干扰测定物质干扰测定 A /nm 0 1 2 比色分析及分光光度法54 选择测定波长选择测定波长 2 2 ？还是？还是 3 3？ 选择原则：灵敏度高，测量准确，干扰少。选择原则：灵敏度高◆★，测量准确■★★■★，干扰少◆◆■。 1 1 2 2 3 3 /nm A A 被测物与显色剂被测物与显色剂 形成的络合物形成的络合物
版权说明■★◆◆：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领
9◆◆★■◆■、 t T T TI I A I I T 10 lg 1 lglg 0 0 透光率透光率T与吸光度与吸光度A的关系的关系 比色分析及分光光度法19 二、朗伯二◆★★■★、朗伯比尔定律比尔定律 nLambert-Beers Law KbcA A吸光度吸光度 K比例常数，与吸光物比例常数，与吸光物 质的性质◆■■、入射光波长、质的性质、入射光波长、 温度等有关温度等有关 b液层厚度，液层厚度，cm c溶液的浓度■◆◆，溶液的浓度★◆■■，mol L-1 或或g L-1 比色分析及分光光度法20 三、吸光系数、摩尔吸光系数三、吸光系数、摩尔吸光系数 v吸光系数吸光系数a■◆★■◆◆： v摩尔吸光系数摩尔吸光系数 ： v关系：关系： M M a
22★■★■◆、测定结晶紫：三苯甲烷类碱性染料★◆◆■，测定Tl3+■■◆★★。 比色分析及分光光度法43 n多元络合物多元络合物 n多元络合物是由三种或三种以上的组分所形成的多元络合物是由三种或三种以上的组分所形成的 络合物★★。目前应用较多的是由一种金属离子与两络合物。目前应用较多的是由一种金属离子与两 种配位体所组成的三元络合物。三元络合物在吸种配位体所组成的三元络合物。三元络合物在吸 光光度分析中应用较普遍。光光度分析中应用较普遍。 三元混配络合物：三元混配络合物◆★■： 1.金属离子与一种络合剂形成未饱和络合物，然后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，与另一种络合剂结合■★◆，形成
5★◆、内层电 子子 中层、外中层★★■★、外 层电子层电子 外层电子外层电子 分子振动分子振动 或转动或转动 分子转动分子转动 分析分析 方法方法 X射线射线 光谱法光谱法 紫外光度紫外光度 法法 比色及可见比色及可见 光度法光度法 红外光谱红外光谱 法法 微波光谱微波光谱 法法 UltravioletVisible Spectrophotometry 比色分析及分光光度法10 3. 单色光与复合光单色光与复合光 n单色光★◆★■：单色光◆■：具有同一波长的光具有同一波长的光 n复合光：复合光：不同波长组成的光不同波长组成的光 n可见光的波长大约在可见光的波长大约在400760nm之之 间，由红、橙◆■、黄、绿、青、蓝、间
31、 如 在提 高 显 色 反 应 的 灵 敏 度 。 如 在 Fe(SCN)3的溶液中加入丙酮颜色加的溶液中加入丙酮颜色加 深。还可能提高显色反应的速率，深。还可能提高显色反应的速率， 影响有色络合物的溶解度和组成等。影响有色络合物的溶解度和组成等◆■★■。 比色分析及分光光度法51 n试样中存在干扰物质会影响被测组分的测定。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，例如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与显色剂反应，便显物质与被测组分反应或与显色剂反应，便显 色反应
39、尔定律一◆★、偏离朗伯比尔定律 n非单色光引起的偏离非单色光引起的偏离 n目前各种分光光度计得到的入射光实目前各种分光光度计得到的入射光实 际上都是具有某一波段的复合光，物际上都是具有某一波段的复合光，物 质对不同波长光的吸收程度的不同◆■◆★■★，质对不同波长光的吸收程度的不同， 因而导致对朗伯比尔定律的偏离。因而导致对朗伯比尔定律的偏离■★◆◆◆。 n克服非单色光引起的偏离的措施：克服非单色光引起的偏离的措施★◆■： v使用比较好的单色器使用比较好的单色器 v人射光波长选择在被测物质的最大吸人射光波长选择在被测物质的最大吸 收处收处 1.测定时应选择适当的浓度范围测定时应选择适当的浓度范围 比色分析及分光光度法60 n介
29、加入过量的显 色剂。但显色剂不是越多越好★◆★◆★。有些显剂。但显色剂不是越多越好。有些显色 反应，显色剂加入太多，反而会引起副反反应，显色剂加入太多，反而会引起副反 应◆■◆■，对测定不利★★■★◆。在实际工作中根据实验应◆◆，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。结果来确定显色剂的用量。 c A 0 c A 0 c A 0 123 比色分析及分光光度法49 3. 显色反应时间显色反应时间 n有些显色反应瞬间完成，溶液颜色很快达到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稳定状态，并在较长时间内保持不变◆■;有些有些 显色反应虽能迅速完成★■■◆◆■，但有色络合物的颜显色反应虽能迅速完
33、价态。利用氧化还原反应，改变干扰离子的价态◆◆◆★◆。 n利用校正系数利用校正系数 n用参比溶液消除显色剂和共存有色离子的干扰。用参比溶液消除显色剂和共存有色离子的干扰。 n选择适当的波长选择适当的波长 n当溶液中存在有消耗显色剂的干扰离子时，可通当溶液中存在有消耗显色剂的干扰离子时◆■★■★◆，可通 过增加显色剂的用量来消除干扰。过增加显色剂的用量来消除干扰。 n分离◆■■★：以上方法均不奏效时★★，采用预分离方法■★★★◆■。分离：以上方法均不奏效时★■★■，采用预分离方法。 比色分析及分光光度法53 三★◆◆■■■、测量波长和吸光度范围的选择三、测量波长和吸光度范围的选择 v测量波长的选择测量波长的选择 v“ 最 大 吸 收 原 则最 大 吸 收 原
21、主要用于测Fe3+◆★■◆◆★。 n丁二酮肟：丁二酮肟：NN型螯合剂，用于测定型螯合剂，用于测定Ni2+■■■★★★。 n1★◆■◆◆,10-邻二氮菲：邻二氮菲：NN型螯合剂，测微量型螯合剂◆◆★，测微量Fe2+。 n二苯硫腙：含二苯硫腙★◆■★■★：含S显色剂◆◆■◆★，萃取光度测定显色剂★★◆★，萃取光度测定Cu2+、Pb2+、 Zn2+、Cd2+、Hg2+等。等。 n偶氮胂偶氮胂(铀试剂铀试剂)★■：偶氮类螯合剂◆■■■◆，强酸性溶液■■★◆★■：偶氮类螯合剂★★◆★■■，强酸性溶液 中测中测Th()■★、Zr()◆★■、U()等；在弱酸性溶液中等；在弱酸性溶液中 测稀土金属离子。测稀土金属离子。 n铬天青铬天青S★★■■■：三苯甲烷类显色剂■◆◆◆■◆，测定★■◆■◆：三苯甲烷类显色剂，测定Al3+★■◆。 n结晶紫★★★：三苯甲烷类碱性染料，
23★◆、三元混合配位络合物◆■★■■■， 简称三元混配络合物■★◆■。例如，简称三元混配络合物。例如，V(V)，H2O2和吡啶和吡啶 偶氮间苯二酚偶氮间苯二酚(PAR)形成形成1:1:1的有色络合物，可的有色络合物■■，可 用于钒的测定，其灵敏度高，选择性好。用于钒的测定，其灵敏度高，选择性好。 比色分析及分光光度法44 2. 离子缔合物：离子缔合物★■◆■★◆： n金属离子先与络合剂生成络阴离子或络阳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。物■■★◆★。主要用于萃取光度法。 如◆■■：如：Ag+与与 1,10-邻二氮菲形成阳离子★◆■■■★，再与溴邻苯三邻二氮菲形成阳
26、如，稀土元素■★■★★、二甲 酚橙及溴化十六烷基吡啶反应★◆■，生成三元络酚橙及溴化十六烷基吡啶反应■★◆◆，生成三元络 合物，在合物，在pH89时呈蓝紫色，用于痕量稀土时呈蓝紫色，用于痕量稀土 元素总量的测定。元素总量的测定。 比色分析及分光光度法46 4◆★★■. 杂多酸杂多酸 n溶液在酸性的条件下★■◆，过量的钼酸盐与磷酸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相应的磷、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■★◆★■。杂多酸法需要还原反硅■★◆、砷等元素的基础。杂多酸法需要还原反 应的酸度范围较窄，必须严格控制反应
16、器 R S 双光束和双波长分光光度计 工作原理 比色分析及分光光度法37 7.2 光度分析法的设计光度分析法的设计 n显色反应显色反应 n显色条件的选择显色条件的选择 n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 n参比溶液的选择参比溶液的选择 n标准曲线的制作标准曲线的制作 比色分析及分光光度法38 一◆◆■★、显色反应一◆■、显色反应 nColor reaction n待测物质本身有较深的颜色■■★，直接测待测物质本身有较深的颜色，直接测 定；待测物质是无色或很浅的颜色，定★■★★◆◆；待测物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
25★◆■★◆、n金属离子与显色剂反应时，加入某些表面活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，它们的吸收峰性剂★◆■，可以形成胶束化合物★■，它们的吸收峰 向长波方向移动（红移）★■，而测定的灵敏度向长波方向移动（红移），而测定的灵敏度 显著提高。目前，常用于这类反应的表面活显著提高。目前，常用于这类反应的表面活 性剂有溴化十六烷基吡啶■◆◆★◆■、氯化十四烷基二性剂有溴化十六烷基吡啶◆★、氯化十四烷基二 甲基苄胺、氯化十六烷基三甲基铵、溴化十甲基苄胺、氯化十六烷基三甲基铵、溴化十 六烷基三甲基铵六烷基三甲基铵 、溴化羟基十二烷基三甲、溴化羟基十二烷基三甲 基铵、基铵■◆◆★、OP乳化剂。例如，稀土元素◆◆★、二甲乳化剂。例
14、1 光栅：在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的等 宽度等间距条痕(600、1200★■◆■◆★、2400条 /mm )。 M1 M2 出出 射射 狭狭 缝缝 光屏光屏 透透 镜镜 平面透平面透 射光栅射光栅 光栅衍射示意图光栅衍射示意图 原理■★◆■：原理： 利用光通过光栅时利用光通过光栅时 发生衍射和干涉现象而发生衍射和干涉现象而 分光分光◆■★■◆. 比色分析及分光光度法32 n吸收池吸收池：由无色透明的：由无色透明的光学玻璃或光学玻璃或 石英石英制成。制成。 n检测器检测器：硒光电池■■◆、硒光电池■■◆★◆、光电管或光电光电管或光电 倍增管。倍增管。 n显示系统显示系统： n检流计、记录仪、数字显示器、电脑检流计、记录仪、数字显示器◆★★■★、电
27◆★◆、条件。应的酸度范围较窄■◆■◆★◆，必须严格控制反应条件★★■■◆◆。 很多还原剂都可应用于杂多酸法中。氯化亚很多还原剂都可应用于杂多酸法中★■■■。氯化亚 锡及某些有机还原剂■★★◆◆■，例锡及某些有机还原剂，例1-氨基氨基-2-萘酚萘酚-4-磺磺 酸加亚硫酸盐和氢醌常用于磷的测定。硫酸酸加亚硫酸盐和氢醌常用于磷的测定。硫酸 肼在煮沸溶液中作砷钼酸盐和磷钼酸盐的还肼在煮沸溶液中作砷钼酸盐和磷钼酸盐的还 原剂。抗坏血酸也是较好的还原剂。原剂■◆★★。抗坏血酸也是较好的还原剂。 比色分析及分光光度法47 二、显色条件的选择二、显色条件的选择 n实验条件包括：实验条件包括◆★： n溶液酸度◆◆、显色剂用量、试剂加入顺序■◆■、溶液酸度、显色剂用量、试剂加入顺序★■、
15、脑 等等 比色分析及分光光度法33 检测器 Se Au，Ag 半导体半导体 h 硒光电池硒光电池 Ag、Au 比色分析及分光光度法34 光电管 红敏管红敏管 625-1000 nm 蓝敏管蓝敏管 200-625 nm Ni环（片）环（片） 碱金属碱金属 光敏阴极光敏阴极 h 比色分析及分光光度法35 光电倍增管 待扫描 160-700 nm 1个光电子可产生个光电子可产生106107个电子个电子 比色分析及分光光度法36 光源 单色器吸收池 R S (a)单光束 光源 单色器 (b)双光束 检测器 检测器 M1 M2 M4 M3 光源 单色器 吸收池 (c)双波长 检测器 2 1 1 2 单色
12、imetry ） v方法依据方法依据 v方法特点方法特点 12481640 x 观察方向观察方向 c4c3c2c1 c1c2c3c4 方便、灵敏，准确度 差。常用于限界分 析★★。 比色分析及分光光度法26 二、分光光度法二、分光光度法 Spectrophotometry 比色分析及分光光度法27 分光光度计分光光度计 n 基本部件基本部件 光光源源单色单色器器检测检测器器比色比色皿皿 显示装置显示装置 比色分析及分光光度法28 n光源光源■◆： n在可见光和近红外光区，常用在可见光和近红外光区，常用钨灯或钨灯或 碘 钨 灯碘 钨 灯 作 光 源 ， 它 们 辐 射作 光 源 ， 它 们 辐 射 3
7、蓝橙橙600650 蓝绿蓝绿红红650750 比色分析及分光光度法14 2. 吸收光谱图吸收光谱图 400 450 500 550 600 650 /nm A 0■★■◆.8 0■◆■■◆.6 0.4 0.2 最大吸收波长最大吸收波长 max 比色分析及分光光度法15 3. 分析依据分析依据 n定性分析定性分析：最大吸收波长：最大吸收波长 max n定量分析定量分析：吸光度大小：吸光度大小 400 450 500 550 600 650 /nm A 0◆◆■★★.8 0.4 0.6 0★◆■.2 1 2 比色分析及分光光度法16 7.3 光吸收基本定律光吸收基本定律 n透光率与吸光度透光率与吸光度 n朗伯比尔定律朗伯比尔定律
19、成的络合物不稳定，灵 敏度和选择性也不高。如用敏度和选择性也不高■★■◆◆◆。如用KSCN显色测铁、钼■★、显色测铁、钼、 钨和铌；用钼酸铵显色测硅、磷和钒等◆◆■★■■。钨和铌；用钼酸铵显色测硅■■■、磷和钒等。 n有机显色剂分子中含有生色团和助色团。有机显色剂分子中含有生色团和助色团。 n生色团生色团（chromophoric group）：某些含）：某些含不饱和键不饱和键 的基团★◆，如偶氮基、对醌基和羰基等■◆■■★◆。这些基团的基团，如偶氮基、对醌基和羰基等。这些基团 中的中的电子被激发时需能量较小，可吸收波长电子被激发时需能量较小，可吸收波长 200nm以上的可见光而显色◆★■。以上的可见光而显色。 n助色团助色团（auxochromi
47、对相相对对 bccbccbAAAA bcAbcA xx xx )( 00 00 比色分析及分光光度法70 n示差吸光光度法的误差示差吸光光度法的误差 nc(即即cx-c0)，测量误差为，测量误差为x%■★■◆◆， 结果为结果为cx(cx- c0)x%； 普通光度法的结果为普通光度法的结果为cxcxx%■■■。因。因 cx只是稍大于只是稍大于c0，故，故cx总是远大于总是远大于c，故示差吸◆★★★◆◆，故示差吸 光光度法的准确度高。参比溶液的浓度越接近待光光度法的准确度高。参比溶液的浓度越接近待 测试液的浓度，测量误差越小■★★，最小误差可小于测试液的浓度★◆◆■★◆，测量误差越小◆■★，最小误差可小于 0.3■■★。 n标尺扩展：标尺扩展： 0 10
5★★◆◆. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
