十五章节吸光光度法上课讲义.ppt

第十五章吸光光度法15.5吸光度测量条件的选择15.1概述15.1.1光的基本性质
光具有波粒二象性，即波动性、粒子性。15.1.2物质对光的选择性吸收两种颜色的光若按适当比例混合，可以形成白光，这两种光称为互补色光。如KMnO4吸收绿色光，因此KMnO4溶液呈现紫色。15.1.3吸收曲线分光光度法中：Io=Ia+It或吸光度A：将不同波长的光透过某一固定的溶液，测量不同波长下溶液对光的吸光度，作图p261，图15-1（1）同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长λmax。（KMnO4的最大=525nm）
（2）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似λmax不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和λmax则不同。可作为物质定性分析的依据之一。（3）不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度A有差异，A随浓度的增大而增大。此特性可作为物质定量分析的依据。15.1.4吸光光度法的特点：15.2溶液对光的吸收定律数学表达式：数学表达式：A=K2c当c用g·L-1表示，b用cm表示时，K用a表示，称为吸光系数，其单位为L·(g.cm)-1，则：c用mol·L-1表示，b用cm表示时，K用ε表示，称为摩尔吸光系数，其单位为L·(mol.cm)-1。则：(2)同一吸光物质在不同波长下的ε值是不同的。在最大吸收波长λmax处的摩尔吸光系数，常以εmax表示。εmax表明了该吸收物质最大限度的吸光能力，也反映了光度法测定该物质可能达到的最大灵敏度。(4)ε在数值上等于浓度为1mol·L-1、液层厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度。ε值是有色物质在一定波长下的特征常数，可用它来衡量显色反应的灵敏度。ε值越大，表示该有色物质对此波长光的吸收能力愈强，显色反应愈灵敏。【例】：有一浓度为1.0g/mlFe2+的溶液，以邻二氮菲显色后，在比色皿厚度为2cm、波长510nm处测得吸光度为0.380，计算（1）透光度T；(2)吸光系数a；（3）摩尔吸光系数。3注意：因为五、吸光度的加合性溶液中多组分测定15.2.2有色溶液对朗伯-比尔定律的偏离
一、物理因素：
1、单色光不纯，导致负偏差。二、化学因素
1、吸光质点的相互作用，浓度较大时，产生负偏差，朗伯-比尔定律只适合于稀溶液（c<10-2mol·L-1)。15.3分光光度计及主要部件
1光源：应有足够的发射强度而且稳定,如钨丝灯
2单色器：采用棱镜或光栅获得单色光。
3吸收池：比色皿，厚度有0.5、1、2、3cm等。
4检测器：光电池或光电管。722型光栅分光光度计结构示意图722型光栅分光光度计外形示意图15.4显色反应和显色条件的选择15.4.1对显色反应的要求
1、灵敏度高，选择较大的显色反应。避免共存组分干扰。
2、选择性好，显色剂只与被测组分反应。
3、有色物组成固定，如：
Fe3++磺基水杨酸→三磺基水杨酸铁(黄色)
（组成固定）
Fe3++SCN-→FeSCN2+、Fe(SCN)2+……
（组成不固定）4、有色物稳定性高，其它离子干扰才小。如三磺基水杨酸铁的Kf=1042,F-、H3PO4对它无干扰。15.4.2显色反应条件的选择
1、显色剂用量，适当过量。适宜的用量通过实验求得在pH＝2～3Fe(ssal)+
在pH＝4～7Fe(ssal)22-
在pH＝8～10Fe(ssal)3
在pH>12Fe(OH)35、溶剂，有机溶剂会降低有色物的离解度，从而提高显色反应的灵敏度。(3)改变干扰离子价态，测Ni2+时，Fe2+有干扰，加入氧化剂，Fe2+→Fe3+.离子交换法用于Fe3+、Al3+分离时．先用HCl溶液处理试液，使铁、铝分别以FeCl63-、Al3+形态存在。然后经过阳离子树脂交换柱，此时Al3+留在柱上，而FeCl63-流出柱子，从而达到分离的目的。色谱分离法，若在充填硅胶、活性氧化铝、纤维素等载体的柱子上进行，则称为柱上色谱分离法；若用滤纸作载体，则称为纸上色谱分离法。15.4.3分光光度法常用的显色剂
（一）、无机显色剂
钼酸铵法(测P、Si、W)，
过氧化氢法(测V5＋、Ti4＋)
（二）有机显色剂（主要使用）
1、O，O给电子螯合剂：
铬天菁S（CAS）、苯基荧光酮（PF）
2、O，N给电子螯合剂：偶氮胂III等3、N，N给电子基团：邻二氮杂菲（测Fe）等
4、带含硫基团的螯合剂：双硫腙（测Cu、Pb、Zn、Cd、Hg等）15.5测定条件的选择
15.5.1、选择合适波长的入射光。p268（最大，3点）原则：使溶液的吸光度能真正反映待测物的浓度。(1)试样、试剂、显色剂都无色时，用纯水作参比。
(2)试样无色，试剂、显色剂有色，采用不加试样的空白溶液作参比。√（试剂空白）
(3)试样有吸收，而显色剂等无色，可采用不加