显色条件的选择
光度法显色反应条件和测量条件的选择
光度法显色反应条件和测量条件的选择一. 影响显色反应的因素及反应条件的选择（一）显色反应的选择1. 选择性好：干扰少或易排解；2. 灵敏度高（S）：尤其是对低含量组分，一般选择 e：104 ~ 105 L/molcm3. 有色化合物稳定、组成恒定4. 有色化合物与显色剂的颜色差别大（二）影响显色反应的因素及反应条件1. 显色剂的用量M + R MR待测组分显色剂有色化合物在被测组分肯定及其它试验条件不变的状况下，分别测得加入不同量显色剂测得A值，作A-cR曲线，常见以下二种状况：图7 吸光度与显色剂加入量的关系(a)在 a 与 b之间任选一点吸光度与显色剂加入量的关系(b)严格掌握CR因此，合适的 cR 通过试验确定。
2. 溶液的酸度(1) 对金属离子存在状态的影响防止水解，防止沉淀生成(2) 对显色剂浓度的影响 H2R 2H+ + R2-(3) 对显色剂颜色的影响pKa pKaH2R H+ + HR- 2H+ + R2-6.9 12.4黄橙红相宜的 pH 通过试验确定：做 A- pH 曲线（其它条件并不变），从中找出 A 较大且基本不变的某 pH 范围。
3. 显色时间：各种显色反应得速度不同，反应完全所需时间不同；有些有色化合物在肯定的时间内稳定。
选择方法：作 A-t（min）曲线，选择在 A 较大且稳定的时间内进行。
4. 显色温度：显色反应一般在室温下进行，但反应速度太慢或常温下不易进行的显色反应需要升温或降温。
选择方法：作 A-T （℃）曲线，选择在 A 较大的时间内进行。
5. 溶剂：试验确定选择合适的溶剂（常为有机溶剂），提高反应的灵敏度及加快反应速度。
二. 分光光度法测量误差及试验条件的选择（一）测量误差及 A 范围的选择任何一台分光光度计都有光度误差 T%，但给定的一台分光光度计，T 基本上是一常数，一般为 0.002 ~ 0.01，但在不同 T 时同样的T 对应的 A 则不同，所以引起的C/C (浓度的相对误差)就不同。
第9章 吸光光度法(2)
M + nR = MRn OHH+
(1) 影响显色剂的平衡浓度和颜色→不能过高；
(2) 影响被测金属离子的存在状态→不能过低； (3) 影响有色化合物的组成。
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
四、标准曲线的绘制
由 A=abc 或 A=εbc 可知： 吸光度A与物质的浓度成正比，以A对c作图，应得一直线， 该直线称为工作曲线.( Standard curve） 在相同条件下测的试液的吸光度， 从工作曲线上就可查到试液的浓 度, 该方法称为工作曲线法。 注意什么？
a. 标准溶液浓度必须在线性范围内，即符合A= bc
2.有机显色剂 有机显色剂分子中含有某些含不饱和键的基 团如偶氮基、对醌基和羰基等生色团（ chromophoric group）和含孤对电子的基团如氨 基 、 羟 基 和 卤 代 基 等 助 色 团 （ auxochrome group）。
生色团：－N＝N－，－N＝O，
O O
C=S,－N
：
（共轭双键）πe
二、参比溶液的选择 为什么要使用参比溶液？ 目的：扣除非待测组分（吸收池和各种试剂）对光的吸收， 使测得的的吸光度真正反映待测物对光的吸收。 测定时，采用两个材质、厚度相同的比色皿进行测量，其中 一个作为参比池，装入参比溶液，调节仪器使透过参比池的吸光 度为零。则测得待测溶液的吸光度为：
A=lgI0/I=lgI参比/I试液
Co2+ Fe2+,Sn4+
c. 利用氧化还原反应，改变干扰离子的价态 d. 用参比溶液消除显色剂和某些共存有色离子的干扰。 e. 选择适当的波长 f. 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。 g. 采用预先分离的方法。
最佳显色反应条件的确定
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最佳显色反应条件的确定
1．酸度对显色剂有效浓度，颜色和生成的络合物组成的影响；
实际应用的有机显色剂大多是有机弱酸或弱碱，它们的离解度是由溶液PH值 所决定，以弱酸为例，如以HR表示有机弱酸型显色剂。 则显色反应表示为显色反应
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最佳显色反应条件的确定
若MR不稳定，则过量得多些（一般过量10倍以上），但也不是过量越多越好， 显色剂过量固然可使显色反应更完全，但过量也可引起其他副反应，如显色剂本 身有颜色，干扰增大，或显色剂与被测物能分级形成多种络合物等等。
在具体工作中，显色剂的用量要通过实验确定，也就是作A—R曲线来确定。 作法：取多份等量待测离子，即[M]固定在相同条件下，加入不同量的显色 剂，即改变R的用量，分别测得吸光度A值。作A—R曲线。可能有三种曲线出现。
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最佳显色反应条件的确定
以水中微量铁含量的测定为例
显色剂用量实验 取六只洁净的50ml容量瓶，各加入10.00µg/mL的铁标液5.00ml。1ml 10%的
盐酸羟胺溶液，摇匀。分别加入0ml,1.0ml,2.0ml,3.0ml，4.0ml，5.0ml的0.15% 邻二氮菲和5ml乙酸钠（pH=5.5）溶液，用蒸馏水稀释至标线，摇匀。用1cm吸收 池，以试剂空白溶液为参比溶液，在选定波长下测定吸光度。记录各吸光度值。
邻二氮菲 1.0 体积（ml） 吸光度
2.0
3.0
4.0
5.0
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最佳显色反应条件的确定
二、溶液的酸度：
在化学反应中，pH值通常是一个重要的因素，它是决定化学反应发生与否和 反应完全与否的重要条件，pH值对显色反应的影响主要有几个方面：
分析化学吸光光度法二
故T e 1 0.368, 即吸光度A 0.434时， 浓度测量的相对误差最小。
（二）测量条件的选择
选择适当的测量条件，是获得准确测定结 果的重要途径。择适合的测量条件，可从下列 几个方面考虑。 1.测量波长的选择 由于有色物质对光有选择性吸收，为了使 测定结果有较高的灵镀度和准确度，必须选择 溶液最大吸收波长的入射光。如果有干扰时， 则选用灵敏度较低但能避免干扰的入射光，就 能获得满意的酸度对被测物质存在状态的影响 大部分高价金属离子都容易水解，当溶液的酸度 降低时，最终将导致沉淀的生成。显然，金属离子的 水解，对于显色反应的进行是不利的，故溶液的酸度 不能太低。
(2) 酸度对显色剂浓度和颜色的影响 光度分析中所用的大部分显色剂都是有 机弱酸。 M + HR＝MR + H+ 从反应式可以看出，溶液的酸度影响着 显色剂的离解,并影响着显色反应的完全程 度。
3.时间和温度 显色反应的速度有快有慢。实验方法是配制一份显色溶 液，从加入显色剂计算时间、每隔几分钟测定一次吸光度， 绘制A-t曲线，根据曲线来确定适宜的时间。 不同的显色反应需要不同的温度，一般显色反应可在室温 下完成。但是有些显色反应需要加热至一定的温度才能完成； 也有些有色络合物在较高温度下容易分解。因此，应根据不 同的情况选择适当的温度进行显色。温度对光的吸收及颜色 的深浅也有一定的影响，故标样和试样的显色温度应保持一 样。合适显色温度也必须通过实验确定 ,做A-C曲线即可求出。
(3)对络合物组成和颜色的影响 对于某些逐级形成络合物的显色反应、在不 同的酸度时，生成不同络合比的络合物。例如铁 与水杨酸的络合反应，当 pH＜4 [Fe3+(C7H4O3)2-]+ 紫色 4＜pH＜9 [Fe3+(C7H4O3)22-]- 红色 pH＞9 [Fe3+(C7H4O3)32-]3- 黄色 在这种情况下，必须控制合适的酸度，才可 获得好的分析结果。 合适酸度也必须通过实验确定,做A-pH曲线即可 求出
显色反应及显色条件的选择
第三节显色反应及显色条件的选择将待测组分变成有色络合物的反应－显色反应。
与待测组分形成有色络合物的试剂－显色剂一、显色反应的选择：（ 1 ）灵敏度高：ε大是显色反应灵敏度的重要标志。
图6-5 吸光度与显色剂浓度的关系曲线4 ．显色温度：升温加快显色，但温度偏高，有色物质分解，由实验来确定。
总之：通过实验，分别作出A ～[R]，pH ，t ，T 曲线，找出合适的[R] ，pH，t，T ，即找出平坦区。
5 ．副反应的影响6 ．溶剂的影响7 ．共存离子的影响。
消除共存离子干扰的方法：（(5) 选用适当的分离方法。
三、显色剂(R)1 ．无机显色剂：无机显色剂在光度分析中应用不多，这主要是因为生成的络合物不够稳定，其灵敏度与选择度也不够高，目前，有价值的仅有硫氰酸盐、钼酸铵、H2O2等。
2 ．有机显色剂：R大多数有机显色剂R 与金属离子生成稳定的螯合物，显色反应的选择性和灵敏度都较高。
在吸光光度法中应用广泛。
①生色团：可吸收光子而产生跃迁的原子基因。
它一般是分子中含有一个或多个某些不饱和基因( 共轭体系) 的有机化合物。
②助色团：含有孤对电子的基因，显然本身没有颜色，当它与某生色团相联时，( 与其不饱和键相互作用) ，能使该生色团的吸收波长位置向长波方向移动( 即红移) ，且光谱强度有所增大。
如：胺基：—NH2 R—NH—R2N—羟基：—OH—OR—SH—CL 等。
③常用的有机显色剂：有机显色剂的类型、品种都非常多。
A ：偶氮类显色剂：含有偶氮基—N=N —凡含有偶氮结构的有机化合物，都是带色的。
偶氮类显色剂：性质稳定，显色反应灵敏度高，选择性好，对比度较大。
如：偶氮胂Ⅲ：③选择性高( 比二元体系)一种配体常可与多种金属离子产生类似的络合反应，而当形成三元络合物时，就减少了形成类似络合物的可能性。
如：铌、钽都可与邻苯三酚生成二元络合物，但在草酸介质中只有钽－邻苯三酚－草酸。
一、显色反应和显色剂1、显色反应在无机分析中，很少利用金属水合离子本身的颜色进行光度分析，因为它们的吸光系数值都很小。
仪器分析(名词解释)
弱的倍频峰的吸收强度常常被增强， 蓝移：由化合物结构改变或溶剂效应等引起的吸收峰向短波方向移动的现象称蓝移（紫移） 红移：由化合物结构改变或溶剂效应等引起的吸收峰向长波方向移动的现象称红移（长移）R 带：是由n ~n *跃迁引起的吸收带，是杂原子的不饱基团的特征。
其特点是吸收峰处于较 长波长范围（ 250-500nm ），吸收强度弱。
K 带：是由共轭双键中n^n *跃迁引起的吸收带，吸收峰出现在 200nm 以上，吸收强度大。
吸光度：透过光与入射光之比再取负对数，与吸光系数、透光率成正比。
荧光发射：1. 总离子强度； 在某种情况下， 这种高浓度电解质溶液中还有含有 PH 缓冲剂和干扰的配位 剂。
2. 程序升温； 在同一分析周期没，柱温按预定的加热速度，随时间作线性非线性的变化3. 梯度洗脱； 在一个分析周期内程序控制，连续改变流动相的现象电泳淌度：口 ep 是单位电场强度下，带电粒子的电泳速度。
4. 电渗现象； 当在溶液了两段施加电压时， 就会发生液体相对于固体表面的移动， 这种溶液 体相对于固体表面的一定能过现象5. 洛伦兹变宽； 被测元素的原子与蒸汽中其它原子或分子等碰撞而引起的谱线轮廓变宽6. 可逆电对； 一个微小的电流以相反的方向通过电极时，电极反应为原子的逆反应， 具有此 性质的电极称可逆电极，或可逆电对7. 不可逆电对； 在微小电流条件下，只能在阳极发生氧化，而在阴极不能同时还原，所以电 路中没有电流通过，这样的电极称不可逆电极或不可逆点对8．多普勒变宽； 是由于原子的无规律热运动所引起的谱线变宽，又称温度变宽 9．指示电极； 是指电极电位随待测组分活度改变而变化，其大小可以指示待测组分活度变 化的电极10. 参比电极 ：电极电位在一定条件下恒定不变，仅提供电位测量参考的电极 离子选择电极：由基于离子交换和扩散，由对待测离子敏感的膜制成的膜电极。
11．不对称电位； 如果玻璃膜两侧氢离子活度相同， 则膜电位应等于零， 但实际上并不为零， 而是有几毫伏的电位存在12. 碱差：在较强的碱性溶液中，玻璃电极对 Na+等碱金属离子也有响应，结果由电极电位 反映出来的 H+ 活度高于真实值，即 PH 低于真实值，产生负误差。
§9-3 显色反应及显色条件的选择
1 显色反应（color reaction）
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（color reagent）。
按显色反应类型来分，主要有氧化还原反应
和配位反应两大类，而配位反应是最主要的。
§9-3 显色反应及显色条件的选择
（3）多元配合物
多元配合物是由三种或三种以上的组分所形成的 配合物。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配合物。三元配合物在吸光光 度分析中应用较普遍。重要的三元配合物类型。 * 三元混配配合物 金属离子与一种配位剂形成未饱 和配合物，然后与另一种配位剂结合，形成三元混 合配位配合物，简称三元混配配合物。例如，V(V)， H2O2 和吡啶偶氮间苯二酚(PAR)形成1:1:1的有色配 合物，可用于钒的测定，其灵敏度高，选择性好。
§9-3 显色反应及显色条件的选择
（2）显色剂
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。如用 KSCN显色测铁、钼、钨和铌；用钼酸铵 显色测硅、磷和钒;用H2O2 显色测钛等。 故多用有机显色剂
§9-3 显色反应及显色条件的选择
常用有机显色剂
A 磺基水杨酸 OO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Fe3+。
（3）显色反应时间
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;有些显色反应虽能迅速完成，但有色配合 物的颜色很快开始褪色;有些显色反应进行缓慢，溶液颜色需经 一段时间后才稳定。制作吸光度-时间曲线确定适宜时间。
（4）显色反应温度 ：
显色反应及测定条件的选择
第二章 分光光度计
④选择适当波长：吸光度最大，干扰最小。
第二章 第二章 分光光度计
①控制酸度，只使被测离子显色，干扰离子不显色； 1、影响显色反应的因素
分光光度计
1、影响显色反应的因素
（2）吸光度范围 吸光度应控制在之间，以保证较高的准确度。
第三节 显色反应及测量条件选择 第三节 显色反应及测量条件选择
利用光谱扫描，兼顾“吸光度最大，干扰最小” （1）选择性好：一种显色剂只与一种被测组分显色。
第二章 分光光度计
的选择，选择物质的最大吸收波长 第三节 显色反应及测量条件选择
第三节 显色反应及测量条件选择
作为测定波长。 （3）参比溶液的选择 选择合适的参比溶液调节仪器零点，消除溶剂、试剂对入射光的吸收，造成误差。
第三节显色反应及 测定条件的选择
第二章 分光光度计
第三节 显色反应及测量条件选择
1、影响显色反应的因素 显色剂发生显色反应的要求： （1）选择性好：一种显色剂只与一种被测组分显
色。 （2）灵敏度高。 （3）有色化合物组成恒定，性质稳定。 （4）若显色剂本身有色，应与生成的有色化合物
颜色差别大。 （5）重现性好。
间；稳定时间：显色后物质保持稳定时间。 （5）溶剂：溶剂类型不同，生成的显色物质不同，
物质颜色也不同。
第二章 分光光度计
第三节 显色反应及测量条件选择
2、共存离子干扰及消除方法 （1）干扰原因 ①共存离子本身有颜色； ②共存离子与显色剂或被测组分反应，使显色剂和被
测组分降低，结果偏低； ③共存离子与显色剂生成有色化合物或沉淀，结果偏
显色剂分类：
第2）有机显色剂：颜色鲜明，选择性，灵敏度高，种类多，应用广。
吸光光度法显色反应及显色条件的选择
上叶
吸光光度法 / 显色反应及显色条件的选择 • 反应生成的有色化合物组成恒定，化学性质稳定 可以保证至少在测定过程中吸光度基本上不变，杏则将影 响吸光度测定的准确度及再现性。
下叶
上叶
吸光光度法 / 显色反应及显色条件的选择 • 显色条件的选择 • 显色剂用量
• 根据溶液平衡原理，有色配合物稳定常数愈大，显色剂过 量愈多，愈有利于待测组分形成有色配合物 • 过量显色剂的加人，有时会引起副反应的发生，对测定反 而不利 • 显色剂的适宜用量常通过实验来确定
下叶
上叶
吸光光度法 / 显色反应及显色条件的选择
下叶
上叶
吸光光度法 / 显色反应及显色条件的选择
• 选择性好 • 显色剂仅与一个组分或少数几个组分发生显色反 应 • 仅与某一种离子发生反应者称为特效的（或专属 的）显色剂 • 显色剂在测定波长处无明显吸收 试剂空白值小， 可以提高测定的准确度。 • 两种有色物质最大吸收波长之差称为“对比度”， 一般要求显色剂与有色化合物的对比度 △ 入在 60nm 以上
上叶
吸光光度法 / /显色反应及显色条件的选择
•进行光度分析时，首先要把待测组分转变成有色化合物， 然后测定吸光度或吸收曲线 •将待测组分转变成有色化合物的反应叫显色反应 •与待测组分形成有色化合物的试剂称为显色剂
下叶
上叶
吸光光度法 / 显色反应及显色条件的选择
显色反应的分类 •配位反应----最主要的显色反应 •氧化还原反应 显色反应的选择 •灵敏度高 摩尔吸收系数 K 的大小是显色反应灵敏度高低的重要标志 应当选择生成的有色物质的‘较大的显色反应
下叶
上叶
吸光光度法 / 显色反应及显色条件的选择
• 分离干扰离子 • 采用沉淀、离源自交换或溶剂萃取等分离方法除去干扰离子 • 溶剂萃取分离方法可直接在有机相中显色，称为萃取光度 法。 • 选择适当的光度测量条件 • 波长 • 参比溶液
显色反应的条件
显色反应的条件显色反应是化学中一种重要的实验方法，它通过化学物质的变化使得试剂的颜色发生变化，从而达到检测、分析、鉴定等目的。
显色反应的条件是指影响显色反应的因素，包括试剂的选择、浓度、温度、PH值、反应时间等。
本文将从这些方面来探讨显色反应的条件。
一、试剂的选择试剂的选择是显色反应的重要条件之一。
不同的试剂对于不同的物质会有不同的反应，因此选择合适的试剂是显色反应的关键。
例如，酚酞试剂可用于检测碳酸酐的存在，当碳酸酐存在时，酚酞试剂会从无色变为红色。
二、浓度试剂的浓度也是显色反应的重要条件之一。
试剂的浓度过低时，可能无法产生足够的反应，导致显色效果不佳。
而试剂的浓度过高时，反应可能过于剧烈，导致试剂的颜色变化过快或过于强烈。
因此，在进行显色反应时，需要根据实际情况调整试剂的浓度，以达到最佳的显色效果。
三、温度温度也是影响显色反应的重要条件之一。
一般来说，温度越高，反应速度越快。
但是，过高的温度可能会使得试剂分解或者失去活性，导致反应失败。
因此，在进行显色反应时，需要根据试剂的特性和反应的需要选择合适的温度。
四、PH值PH值是指溶液的酸碱程度。
不同的试剂对PH值的要求不同，因此在进行显色反应时，需要根据试剂的特性和反应的需要选择合适的PH值。
例如，酚酞试剂在酸性条件下显色，而在碱性条件下则无法显色。
五、反应时间反应时间是指试剂与样品进行反应的时间。
反应时间过短可能无法产生足够的反应，导致显色效果不佳，反应时间过长则可能导致试剂失去活性，反应效果下降。
因此，在进行显色反应时，需要根据试剂的特性和反应的需要选择合适的反应时间。
综上所述，显色反应的条件包括试剂的选择、浓度、温度、PH 值、反应时间等。
在进行显色反应时，需要根据实际情况进行调整，以达到最佳的显色效果。
可见分光光度法显色条件的选择
可见分光光度法显色条件的选择显色条件主要包括显色剂用量、酸度、显色温度、显色时间等，这些条件对分析结果有很大影响，因此必须通过实验认真选择这些条件。
1.显色剂用量显色剂的适宜用量一般是由实验确定的。
其方法是：在一系列含有相同浓度待测组分的溶液中加入不同量的显色剂，然后在相同条件下测量其吸光度。
选择吸光度稳定区域显色剂的用量作为实际分析时显色剂用量。
2.酸度酸度对显色体系的影响主要表现在以下三个方面：（1）对显色剂的影响。
许多显色剂都是有机酸（碱），介质酸度的变化将直接影响显色剂的离解程度和显色反应能否进行完全。
（2）对被测金属离子的影响。
当介质酸度降低时，许多金属离子会发生水解，形成各种型体的羟基配合物，甚至析出沉淀，使显色反应无法进行。
（3）对有色配合物的影响。
对于某些能形成逐级配合物的显色反应，产物的组成会随介质酸度的改变而不同。
由此可见，介质酸度是影响显色反应的重要因素。
显色反应的最佳酸度可通过实验确定。
其方法是固定溶液中被测离子和显色剂的浓度，改变溶液的酸度，测量各溶液的吸光度，绘制 A-pH 曲线，从中找出最佳 pH 范围。
3．显色温度多数显色反应在室温下能迅速进行，但有些反应需适当提高温度。
例如，以硅钼蓝法测硅时，生成硅钼黄的反应在室温下需几十分钟才能完成，而在沸水浴中 30s 即可完成。
对于某些显色反应，温度升高会降低有色配合物的稳定性。
例如钼的硫氰酸配合物，在 15-20℃时可稳定 40h，当温度超过 40℃,12h 就完全褪色。
4．显色时间由于反应速度不同，完成显色反应的时间也各异。
有些反应瞬时完成，而且完成后有色配合物能稳定很长时间，例如偶氮胂Ⅲ与稀土的显色反应。
有些反应进行得较慢，一旦完成，稳定时间也较长。
例如钛铁试剂与钛的显色反应。
有些显色反应虽能迅速完成，但产物会迅速分解。
例如丁二酮肟与镍的显色反应。
因此应通过实验确定有色配合物的生成和稳定时间。
其方法是：配制一份显色液，从加入显色剂起计算时间，每隔几分钟测量一次吸光度，然后绘制 A- t 曲线，从而确定显色时间及测量吸光度的时刻。
显色反应及显色反应条件
如何确定显色剂用量？ 配制数份浓度相等的同一溶液，依次分别加入不 同量的同一显色剂，然后分别测定其吸光度值， 再以A为纵坐标，以加入的显色剂的浓度为横坐标 绘制出A-CR关系曲线。一般有以下几种情况：
选择曲线变化平坦处
溶液的酸度 酸度对显色反应的影响很大，因为溶液酸度直接影 响着金属离子、显色剂的存在形式和有色化合物的 组成、稳定性等。
应要加热到一定温度下才能进行。而且还有一些有 色配合物在室温下要分解。 （1）显色温度要适当，既能使显色反应速度加
快，又不产生副反应的影响；
（2）分析过程中，标准样和试样的反应温度要尽 量保持一致
（3）溶液间的温差不能大于（3～5）℃
显色反应时间
显色反应的速度有快有慢，快的几乎是瞬间完 成，颜色很快达到稳定状态，并且能保持较长时 间。大多数显色反应的速度是比较慢的，需要一定 时间才能达到稳定。而且有些有色化合物放置过久 也会褪色。适宜的显色时间要由实验来确定。
（无色或浅色物+显色剂=深色物）——显色反应 氧化还原反应 Mn2＋－5e＋4H2O= MnO4－＋8H＋ 络合反应
Fe3＋＋选择性好 灵敏度高
有色化合物的稳定常数要尽可能的大
M L ML
K
稳＝
ML M L
有色化合物的组成恒定，化学性质稳定
硫氰酸盐： 铁、钼、钨、铌
钼酸铵： 磷、硅、钒
过氧化氢： 钛
2、有机显色剂
（1）大多数有机显色剂本身也是有色化合物，它 能与待测离子反应生成稳定的螯合物。 （2）具有鲜明的颜色，ε都很大（一般可达到104 以上），所以测定的灵敏度很高；
（3）选择性好
（4）有些有色配合物易溶于有机溶剂，可进行萃 取光度分析，提高了测定的灵敏度和选择性。
显色反应的条件
显色反应的条件显色反应是一种化学反应，其特点是在化学反应过程中会出现明显的颜色变化。
这种反应在生活和实验室中都有广泛的应用，例如酸碱指示剂、金属离子检测等。
然而，想要实现显色反应并不是一件容易的事情，需要满足一定的条件。
一、反应物的选择显色反应的第一个条件是选择合适的反应物。
通常情况下，显色反应需要至少两种反应物，其中一种是显色试剂，另一种是需要检测的物质。
显色试剂的选择很重要，它应该对目标物质具有高度的选择性和灵敏度。
同时，显色试剂还应该具有明显的颜色变化，以便于观察和识别。
二、反应条件的控制显色反应的第二个条件是控制反应条件。
反应条件包括反应温度、反应时间、反应pH值等。
这些条件对显色反应的结果都有很大的影响。
例如，一些显色试剂只有在特定的pH范围内才能显色，如果pH 值过高或过低，试剂就会失效。
另外，一些显色试剂需要在较低的温度下才能显色，如果温度过高，试剂就会分解或失活。
三、反应环境的控制显色反应的第三个条件是控制反应环境。
反应环境包括反应容器、反应介质等。
反应容器应该选用干净、无污染的容器，以免影响反应结果。
反应介质应该选用适当的溶剂，以便于反应物的溶解和反应。
另外，一些显色试剂需要在特定的介质中才能显色，例如水相或有机相。
四、反应物浓度的控制显色反应的第四个条件是控制反应物浓度。
反应物浓度对显色反应的结果也有很大的影响。
如果反应物浓度过低，显色反应可能会失效。
如果反应物浓度过高，显色反应可能会产生假阳性或假阴性的结果。
因此，反应物浓度应该在一定范围内控制。
综上所述，显色反应需要满足多种条件才能成功实现。
选择合适的反应物、控制反应条件、控制反应环境和反应物浓度都是实现显色反应的重要因素。
只有在满足这些条件的情况下，才能得到准确的显色反应结果。
显色与测量条件
三、共存离子干扰的消除
1.加入掩蔽剂
选择掩蔽剂的原则是：掩蔽剂不与待测组分反应；掩蔽剂 本身及掩蔽剂与干扰组分的反应产物不干扰待测组分的测定。 例：测定Ti4＋，可加入H3PO4掩蔽剂使Fe3+(黄色)成为Fe(PO４)23(无色)，消除Fe3+的干扰；又如用铬天菁S光度法测定Al3+时， 加入抗坏血酸作掩蔽剂将Fe3+还原为Fe2+，消除Fe2+的干扰。
显色与测量条件
一、显色条件的选择
1.选择显色反应时，应考虑的因素 灵敏度高、选择性高、生成物稳定、显色剂在测定
波长处无明显吸收，两种有色物最大吸收波长之差：
“对比度”，要求△ > 60nm。
2.显色途径 (1)配位显色反应
当金属离子与有机显色剂形成配合物时，通常会发 生电荷转移跃迁，产生很强的紫外-可见吸收光谱。
⑷ 若显色剂、试液中其它组分在测量波长处有吸收，则可在试液中加入 适当掩蔽剂，将其它组分掩蔽后再加显色剂，作为参比溶液。
3.控制适宜的吸光度（读数范围） 4有选34机择/显 曲Tl色线gT剂中)d：吸T邻光菲度罗较啉大，且种恒类定繁的多平坦区所对应的pH范围。
不同的透光度读数，产生的误差大小不同： 合不－－d8⑵灵。c%/成同ll敏c若gg, TT=新 的 度显==(A的透高0εε色m.bb高光、cc剂in灵度选＝或敏读择其0.度数性它有，高所机产、加显生生试色的成剂剂误物在差稳测大定定小、（（波不显11长））同色处：剂略在有测吸定收波，长而处试无液明本显身吸无收吸，收两，种用有“色试物剂最空大白吸”收(不波加长试之样差溶：液“)作对参比比度溶”液，；要求△
(2)氧化还原显色反应
某些元素的氧化态，如Mn(Ⅶ)、Cr(Ⅵ)在紫外或可
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本章内容
第一节 吸光光度法的特点 第二节 吸光光度法的原理 第三节 显色反应和显色条件的选择
第四节 测量条件的选择
第五节 目测比色法和光度计的基本部件
第六节 吸光光度光法的应用
第一节 吸光光度法的特点
分光光度法的类型
红外吸收光谱法：吸收光波长范围2.51000 m ,
主要用于有机化合物结构鉴定。
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朗伯—比尔定律：一束平行单色光通过溶液时，溶 液的吸光度A与溶液 的浓度c 和液层厚度L成正比。
数学表达式：
A=KcL
K为常数，表示物质对光的吸收能力，与吸光物质 的本性，入射光的波长及温度等因素有关，与浓度c无 关，数值随c选择的单位变化。
3、吸光系数和摩尔吸光系数
（1）吸光系数a 当c用g/L表示，L用cm表示时，K用a表示，称为吸光 系数，单位为 L· g -1· cm-1 ，则： A=acL
显色反应主要有配位反应和氧化还原反应，其中绝大 多数是配位反应。
1、灵敏度高 选择 较大(104～105)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。 5、显色过程易于控制 而且有色化合物与显 色剂之间的颜色差别应尽可能大。
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MR max
R max
| 60nm
二、 显色反应条件的选择
1、显色剂用量 ，适当过量。 2、溶液酸度 既要防止被测离子生成沉淀，又需
防止有色配合物离解。有效的方法是加入缓冲 溶液（考虑干扰）
在pH＝2～3 在pH＝4～7 在pH＝8～10 Fe(ssal)+ Fe(ssal)22Fe(ssal)3 紫红色 棕橙色 黄 色
在pH>12
Fe(OH)3
沉 淀
3、温度 4、时间 5、溶剂 6、共存干扰离子的影响及消除
(a) 控制酸度； (b) 加入掩蔽剂； (c) 改变干 扰离子价态； (d) 分离干扰离子。
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第二节 分光光度法的基本原理
一、 有色溶液对光的选择性吸收 二、 光吸收基本原理
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一、 有色溶液对光的选择性吸收
1、光的互补
具有同一波长的光称为单色光。
不同波长组成的光称为复合光。
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。
黄 橙 红
绿
青
白光
青蓝
实验证明：溶液的颜色 是由于溶液中的有色物 质吸收了某一波长的光 所造成的。
（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，在λmax处吸光度A 的差异最大。此特
性可作为物质定量分析的依据。
（ 4 ）在λmax 处吸光度随浓度变化的幅度最大，所 以测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光
波长的重要依据。
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I0
二、光吸收基本定律
1、透光率T与吸光度A
吸光度A
Io 1 A lg lg T lg T I
若光全部透过溶液，Io= I ， A = 0
若全部被吸收， I= 0， A = ∞
吸光度A是用来衡量溶液中吸光物质对单色光
λ 的吸收程度，A值越大，其吸收程度越大；反之
亦然。
2、朗伯—比尔定律
•朗伯(Lambert) 1760年阐明了光的吸收程度和吸 收层厚度的关系。A∝b •1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收 物浓度之间也具有类似的关系。A∝ c
I
•一束平行单色光照射溶液时，光的一部分被吸收， 一部分透过溶液，一部分被器皿的表面反射。 •若入射光强度为Io，吸收光的强度为Ia，透过光 强度为I，反射光的强度为Ir，它们的关系是 Io = I + Ia + Ir 简化为： Io = I +Ia
I T Io
从上式可以看出：
溶液的透光度越大，说明对光的吸收越小，浓 度低；相反，透光度越小，溶液对光的吸收越大， 浓度高。
第三节 显色反应和显色条件的选择
一、选择显色反应的一般标准
二、显色条件的选择
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一、选择显色反应的一般标准
在分光光度分析中，利用显色反应把待测组分X 转 变为有色化合物，然后再进行测定。
使试样中的被测组分与化学试剂作用生成有色化合 物的反应叫显色反应。
mX（待测物）＋nR（显色剂）＝XmRn（有色化合物）
紫
蓝
如KMnO4吸收绿色光，因此KMnO4溶液呈现紫色。
2、吸收光谱曲线
将不同波长的光依次透过某一固定浓度和厚度的 有色溶液，测量不同波长下溶液对光的吸收程度（ 即吸光度），然后以波长为横坐标，以吸光度为纵 坐标作图，可得一曲线A～λ。这曲线描述了物质对 不同波长光的吸收能力，称吸收曲线或吸收光谱。
（2）摩尔吸光系数ε 当c用mol· L-1表示，L用cm表示时，K用ε表示，称为摩
尔吸光系数，单位为L· mol -1· cm-1。 A =ε c L
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的物理意义：
数值上等于1mol/L的吸光物质在1cm光程中的吸光度
（1）ε——吸光物质在特定波长和溶剂中的一个特征 常数 （2）ε值愈大，方法的灵敏度愈高（显色反应愈好） ε值可以从实验中得到。
紫外分光光度法：吸收光波长范围200400 nm
（近紫外区） ，可用于结构鉴定和定量分析。
可见分光光度法：吸收光波长范围400750 nm ，
主要用于有色物质的定量分析。
吸光光度法的特点
1、灵敏度高，下限为10-5 ∼10-6 mol/L 。适用于微量 分析。 2、准确度较高，相对误差为2% ∼ 5%。 3、快速简便。 4、应用广泛。
KMnO4溶液的吸收曲线
max
Ⅰ
Ⅱ Ⅲ
邻菲罗啉－亚铁溶液的吸收曲线
浓度大小：Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ
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吸收曲线的讨论 （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
（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。