1.1-显色反应及影响因素

1 2
A1 A2
5. 选择合适的浓度
测量条件选择
6. 选择参比溶液
7. 建立标准曲线
(1) 测定波长选择 选择原则：“吸收最大，干扰最小”
灵敏度
选择性
一般来说，选择max；如max处有干扰，则选择无干 扰处的进行测定
(2) 测定浓度控制 控制浓度 吸光度A：0.2～0.8
减少测量误差
(3) 参比溶液选择
参比溶液：光度测量时用来调节仪器的零点的一种溶液。
NN
HO3S
SO3H
三苯甲烷类 三苯甲烷酸性染料 铬天菁S
COOH HO
CH3
C
Cl
COOH O
CH3 Cl
SO3H
三苯甲烷碱性染料 结晶紫
(H3C)2N
N(CH3)2
C
N(CH3)2
邻菲罗啉类：新亚铜灵
肟类：丁二肟
N CH3
N CH3
CH3 C C CH3
N HO
N
OH
3、多元络合物
混配化合物 V-PAR-H2O （吡啶偶氮间苯二酚）
A～c 作图
0.35
A 0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00 012345678
c
1.1.3 吸光光度法的误差
对朗伯-比尔定律的偏移 1、非单色光引起的偏移 2、物理化学因素：非均匀介质及化学反应 3、吸光度测量的误差 4、显色反应的干扰
1 非单色光引起的偏移
设入射光由 1 和 2 两种波长组成，溶液的吸光质点对 两种波长的光的吸收均遵从吸收定律
2、显色剂
无机显色剂: KSCN：测 Fe、Mo、W、Nb 等 钼酸铵：测 P、As 等 过氧化氢：测 Ti、V 等
无机显色剂不多，因为生成的配合物不稳定， 灵敏度和选择性也不高。多用有机显色剂。
有机显色剂：
分 含有生色团(即含不饱和键的基团)
子
如偶氮基，对醌基和羰基等
结
构 含有助色团(含孤对电子的基团)
如氨基、羟基和卤代基等。
OO型： NN型：
ON型： S型：
OH COOH
磺基水杨酸
SO3H
N
N
邻二 氮菲
CH3－C＝－＝C－CH3 丁二 HO－N N－OH 酮肟
NN N
OH PAR (4-(2-吡啶偶氨)间苯二酚)
OH NH NH
S
双硫腙
NN
偶氮类：偶氮胂III
AsO3 H2
NN
OH OH H2 O3 As
A 选择性好，干扰少，或干扰容易消除;灵敏度高， 有色物质的κ应大于104L·mol-1·cm-1 。
B 有色化合物的组成恒定，符合一定的化学式。 C 有色化合物的化学性质稳定，至少保证在测量过
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。 D 有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大，即显 色剂对光的吸收与配合物的吸收有明显区别，要 求两者的吸收峰波长之差Δλ(称为对比度)大于60 nm。
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
实际工作中，作 A ~ t 曲线，寻找适宜 反应时间。
e 溶剂
有机溶剂，提高灵敏度、显色反应速率
f 干扰离子
干扰消除办法（显色反应干扰的消除）：
(1)控制酸度法
测Fe3＋: (控制pH)
(4)利用参比溶液消除显色剂和某些共存有色离子的干扰 (5) 选择适当的测定波长 (6) 增加显色剂用量 (7) 分离
钍-偶氮砷III A
试剂
络合物
515 655
钴-亚硝基红盐 A
试剂
络合物
415 500
1.1.2 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
用途：消除由于吸收池壁及溶剂对入射光的反射和吸收带 来的误差，并扣除干扰的影响。如参比溶液选择不当，会 使标准曲线不通过原点。
试液
显色剂
无色
无色
有色 无色
参比溶液 蒸馏水
不加显色剂的试液
无色 有色
试剂空白
有色 有色
试液+掩蔽剂 (使试液无色)+显色剂
(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A
课题名称 课时
授课班级 授课时间
教学目的
教学重点 教学难点
1.1 显色反应
2学时
课型
12高工艺一班
3.4
1、显色反应及影响因素 2、光度分析法的设计 3、吸光光度法的误差
分光光度法及比色法原理
分光光度法原理
新授课
教学内容分析 分光光度法是仪器分析中最常见的方法。在日常生活中
及教学设计构 有颜色的溶液就有吸光性，通过吸光度的测量可以达到
实际工作中，作 A ~ pH 曲
A
线，寻找适宜 pH 范围。
pH
b 显色剂的用量
A
实际工作中，作 A ~ cR 曲线，寻找适宜 cR 范 围。
cR
稍过量，处于平台区
c 显色反应温度
实际工作中，作 A ~ T 曲线，寻找适宜 反应温度。
A
A
A
T
T
T
A
A
T
T
加热可加快反应速度，导致显色剂或产物分解
d 显色反应时间
pH 2.5 Fe3+, Cu2+
SS
FeSS （紫红）
Cu2+
(2)掩蔽剂掩蔽法 (3)氧化还原掩蔽法(改变价态)
测Co2＋(含Fe3+) : (掩蔽法)
Co2＋, Fe3+
(1) NaF
Co2+ SCN－ FeF63-
Co(SCN)2 (蓝)
(2)Sn2+
Co2+ Fe2+, Sn4+
SCN－ Co(SCN)2
副反应
M + nR = MRn
OH-
H+
存在型体的变化 生成不同配比的络合物
RH = R- + H+
1
2
例，磺基水杨酸 – Fe 3+
pH = 2 ~ 3 pH = 4 ~ 7 pH = 8 ~ 10
FeR FeR2 FeR3
紫红色 橙色 黄色
酸度的选择
以
lg
[ M Rn] [M ]
~
pH
作图 可得适宜pH范围
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 (十六烷基甲基溴化铵)
磷酸盐 或硅酸盐 或砷酸盐
杂多酸
+ 钼酸盐
阴离子
（过量）
(如[PMo12O40]3-
磷钼蓝
12-磷钼酸阴离子)
或硅钼蓝 或砷钼蓝 进行光度测定
适当酸度
+ 还原剂 如SnCl2
4 影响因素 a 溶液酸度（pH值及缓冲溶液）
想
定性或定量的目的。
教学方法 讲授、讨论、指导阅读
1.1 显 色 反 应
1.1.1 显色反应及影响因素 1.1.2 光度分析法的设计 1.1.3 吸光光度法的误差
1.1.1 显色反应及影响因素
1、显色反应 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
显色反应Hale Waihona Puke Baidu选择