显色与测量条件
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如图所示：
当：ΔT = 1%，T%在15%～65%之间
时，浓度相对误差较小，最佳读数范围。
用仪器测定时应尽量使溶液透光度值在T% = 15～65%(吸光
度 A = 0.80～0.20)。
可求出浓度相对误差最小时的透光度Tmin为：
Tmin＝ 36.8%,
Amin＝ 0.434
五、提高光度法测定灵敏度和选择性的 途径
dc/c = (0.434 / TlgT )dT 以有限值表示可得：
Δc/c = (0.434/TlgT)ΔT
（1） （2）
浓度测量值的相对误差（Δc/c）不仅与仪器的透光度误差 ΔT 有关，而且与其透光度读数T 的值也有关。
是否存在最佳读数范围？何值时误差最小？
最佳读数范围与最佳值
设：ΔT = 1%，则可绘出溶液浓度相 对误差Δc/c与其透光度T 的关系曲线。
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）
不同的透光度读数，产生的误差大小不同： －lgT =εbc
微分：－dlgT＝－0.434dlnT = － 0.434T -1 dT =εb dc (2)与(1)相除得：
第四节显色与测量条件
一、显色条件的选择 二、显色反应条件的选择 三、共存离子干扰的消除 四、测定条件的选择 五、提高光度测定灵敏度和选择性的途径
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。
(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
见光区能强烈吸收，可利用氧化还原反应对待测离子进
行显色后测定。
例如：钢中微量锰的测定，Mn2＋不能直接进行光度测定
二、显色反应条件的选择
1.显色剂用量
吸光度A与显色剂用量CR的
关系会出现如图所示的几种情况。 选择曲线变化平坦处。
2.反应体系的酸度
在相同实验条件下，分别测定不同pH值条件下 显色溶液的吸光度。选择曲线中吸光度较大且恒定 的平坦区所对应的pH范围。
3.显色时间与温度
由实验确定
4.溶剂
一般尽量采用水相测定，
1.合成新的高灵敏度有机显色剂
2.采用分离富集和测定相结合
3.采用三元(多元)配合物显色体系
由一个中心金属离子与两种(或两种以上)不同配位体形成的配合物， 称为三元(多元)配合物。
多元配合物显色反应具有很高的灵敏度，一方面是因为多元配合物比其 相应的二元配合物分子截面积更大；另一方面是因为第二或第三配位体的引 入，可能产生配位体之间、配位体与中心金属离子间的协同作用，使共轭π 电子的流动性和电子跃迁几率增大。
_
将Mn2＋氧化成紫红色的MnO4 后，在525nm处进行测定。
2Mn2＋ +
5S2O82- +
8H2O
=
_
2MnO4 +
10SO42- + 16H+
3.显色剂
无机显色剂：硫氰酸盐、钼酸铵、过氧化氢等几种。 有机显色剂：邻菲罗啉，种类繁多 偶氮类显色剂：本身是有色物质，生成配合物后，颜色发 生明显变化；具有性质稳定、显色反应灵敏度高、选择性好、 对比度大等优点，应用最广泛。偶氮胂Ⅲ、PAR等。 三苯甲烷类：铬天青S、二甲酚橙等
。 • 参比溶液的选择一般遵循以下原则：
⑴ 若仅待测组分与显色剂反应的产物在测定波长处有吸收，其它所加试 剂均无吸收，用纯溶剂（水)作参比溶液；
⑵ 若显色剂或其它所加试剂在测定波长处略有吸收，而试液本身无吸收 ，用“试剂空白”(不加试样溶液)作参比溶液；
⑶ 若待测试液在测定波长处有吸收(吸收小)，而显色剂等无吸收，则可 用“试样空白”(不加显色剂)作参比溶液；
三元配合物主要类型有：三元离子缔合物、三元混配配合物、三元胶 束(增溶)配合物。
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。
2.选择适当的显色反应条件
3.分离干扰离子：萃取，离子交换，吸附等。
四、测定条件的选择
1.选择适当的入射波长
一般应该选择λmaБайду номын сангаас为入射光波长。 如果λmax处有共存组分干扰时，则应考虑选择灵敏度
稍低但能避免干扰的入射光波长。
2.选择合适的参比溶液
• 为什么需要使用参比溶液？测得的的吸光度真正反映待测溶液吸光强度
当：ΔT = 1%，T%在15%～65%之间
时，浓度相对误差较小，最佳读数范围。
用仪器测定时应尽量使溶液透光度值在T% = 15～65%(吸光
度 A = 0.80～0.20)。
可求出浓度相对误差最小时的透光度Tmin为：
Tmin＝ 36.8%,
Amin＝ 0.434
五、提高光度法测定灵敏度和选择性的 途径
dc/c = (0.434 / TlgT )dT 以有限值表示可得：
Δc/c = (0.434/TlgT)ΔT
（1） （2）
浓度测量值的相对误差（Δc/c）不仅与仪器的透光度误差 ΔT 有关，而且与其透光度读数T 的值也有关。
是否存在最佳读数范围？何值时误差最小？
最佳读数范围与最佳值
设：ΔT = 1%，则可绘出溶液浓度相 对误差Δc/c与其透光度T 的关系曲线。
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）
不同的透光度读数，产生的误差大小不同： －lgT =εbc
微分：－dlgT＝－0.434dlnT = － 0.434T -1 dT =εb dc (2)与(1)相除得：
第四节显色与测量条件
一、显色条件的选择 二、显色反应条件的选择 三、共存离子干扰的消除 四、测定条件的选择 五、提高光度测定灵敏度和选择性的途径
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。
(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
见光区能强烈吸收，可利用氧化还原反应对待测离子进
行显色后测定。
例如：钢中微量锰的测定，Mn2＋不能直接进行光度测定
二、显色反应条件的选择
1.显色剂用量
吸光度A与显色剂用量CR的
关系会出现如图所示的几种情况。 选择曲线变化平坦处。
2.反应体系的酸度
在相同实验条件下，分别测定不同pH值条件下 显色溶液的吸光度。选择曲线中吸光度较大且恒定 的平坦区所对应的pH范围。
3.显色时间与温度
由实验确定
4.溶剂
一般尽量采用水相测定，
1.合成新的高灵敏度有机显色剂
2.采用分离富集和测定相结合
3.采用三元(多元)配合物显色体系
由一个中心金属离子与两种(或两种以上)不同配位体形成的配合物， 称为三元(多元)配合物。
多元配合物显色反应具有很高的灵敏度，一方面是因为多元配合物比其 相应的二元配合物分子截面积更大；另一方面是因为第二或第三配位体的引 入，可能产生配位体之间、配位体与中心金属离子间的协同作用，使共轭π 电子的流动性和电子跃迁几率增大。
_
将Mn2＋氧化成紫红色的MnO4 后，在525nm处进行测定。
2Mn2＋ +
5S2O82- +
8H2O
=
_
2MnO4 +
10SO42- + 16H+
3.显色剂
无机显色剂：硫氰酸盐、钼酸铵、过氧化氢等几种。 有机显色剂：邻菲罗啉，种类繁多 偶氮类显色剂：本身是有色物质，生成配合物后，颜色发 生明显变化；具有性质稳定、显色反应灵敏度高、选择性好、 对比度大等优点，应用最广泛。偶氮胂Ⅲ、PAR等。 三苯甲烷类：铬天青S、二甲酚橙等
。 • 参比溶液的选择一般遵循以下原则：
⑴ 若仅待测组分与显色剂反应的产物在测定波长处有吸收，其它所加试 剂均无吸收，用纯溶剂（水)作参比溶液；
⑵ 若显色剂或其它所加试剂在测定波长处略有吸收，而试液本身无吸收 ，用“试剂空白”(不加试样溶液)作参比溶液；
⑶ 若待测试液在测定波长处有吸收(吸收小)，而显色剂等无吸收，则可 用“试样空白”(不加显色剂)作参比溶液；
三元配合物主要类型有：三元离子缔合物、三元混配配合物、三元胶 束(增溶)配合物。
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。
2.选择适当的显色反应条件
3.分离干扰离子：萃取，离子交换，吸附等。
四、测定条件的选择
1.选择适当的入射波长
一般应该选择λmaБайду номын сангаас为入射光波长。 如果λmax处有共存组分干扰时，则应考虑选择灵敏度
稍低但能避免干扰的入射光波长。
2.选择合适的参比溶液
• 为什么需要使用参比溶液？测得的的吸光度真正反映待测溶液吸光强度