第八课 可见分光光度法
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可见光分光光度法
第10章可见光分光光度法(Visible Spectrophotometry)基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法称吸光光度法，它包括比色法(colorimetric method )和分光光度法(spectorphotometry )。
比色法是通过比较有色溶液颜 色深浅来确定有色物质含量的；分光光度法是通过物质对光的选择性吸收来测定组分含量 的，它包括紫外分光光度法( ultra violet spectrophotometry )、可见光分光光度法(visible spectrophotometry )、红外分光光度法(infrared spectrophotometry )等。
可见光分光光度法 具有灵敏度高、准确性好、仪器设备简单、操作简便快捷等特点，许多无机物都可直接或 间接地用此法进行测定。
此法不仅用于组分定性、定量分析，还可用于对化学平衡及配合 物组成的研究等。
10.1可见光分光光度法基本原理10.1.1物质对光的选择性吸收与物质颜色的关系光是一种电磁波。
电磁波谱的波长(或频率)范围很广，其中人眼能感觉到的可见光 的波长范围是 400~750nm 。
单色光(chromatic light )是仅具有单一波长的光，复合光是由 不同波长的光所组成的，人们肉眼所见的白光(如日光等)和各种有色光，实际上都是包 含一定波长范围的复合光(polychromatic light )。
物质呈现的颜色与光有着密切的关系。
一束白光(日光、 白炽电灯光、荧光灯光等)通过三棱镜，可分解为红、橙、黄、 绿、青、蓝、紫七种色光，这种现象称光的色散。
实验证明，不仅这七种色光可以混合组成白光，图10-1处于直线关系的两种单色光按一定强度比例混合，也可组成白 光。
这两种单色光就称为互补色，如绿光和紫光互补，蓝光和 黄光互补，等等。
当一束光照射某物质时，若该物质的分子(或离子)与光 子发生有效碰撞，则光子的能量就转移到分子(或离子)上，后通过下面两种方式放出吸收的能量返回到基态：M (基态)+ hv T M (激发态)由于分子的能级是量子化的，因此分子吸收能量同样具有量子化的特征，即用不同波分子由基态跃迁到高能级的激发态， 此过程即为光的吸收。
紫外-可见分光光度法 PPT课件
若化合物在某波长处有强的吸收峰，而所含杂质在该波长处 无吸收或吸收很弱，则化合物的吸光系数将降低，若杂质在
该波长有比此化合物更强的吸收，将会使化合物的吸光系数
增大，且会使化合物的吸收光谱变形。（举一个间接的例子
吧，前一段时间快检车抽到一批吗叮啉，红外快检认定是假
药，送到所里以后，我们用薄层法做了一下，发现样品也显
百分吸收系数 377
吸收度值 277nm 0.461
0.461×0.2609×100.00×200.00
含量=-----------------------------------×100%=96.97%
377×0.0658×5.00×0.2×100
二、多组分定量测定 解线性方程组法 等吸收双波长消去法 系数倍率法 导数光谱法
面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著w五测定时除另有规定外应以配制供试品溶液的同批溶剂为空白对照测定吸光度实际上是透光率而在测定光强弱时不只是由于被测物质的吸收所致还有溶剂和容器的吸收光的色散和界面反射等因素都可使透射光减弱用空白对照可排除这些因素的干扰
由上图可以看出吸收光谱的特征： ⑴曲线上“A”处称最大吸收峰，它所对应的波长称 最大吸收波长，以λmax表示。 ⑵曲线上“B”处有一谷，称最小吸收，所对应的波 长，称最小吸收波长，以λmin 表示。 ⑶曲线上在最大吸收峰旁边有一小峰“C”，形状像 肩的部位，称肩峰，以λsh表示。
⑷在吸收曲线的波长最短的一端，曲线上“D”处， 吸收相当强，但不成峰形，此处称为末端吸收。
利用物质的吸收光谱进行定量、定性及结构 分析的方法称为吸收光谱分析法。紫外－可 见吸收光谱是一种分子吸收光谱，它是由于 分子中原子的外层电子跃迁而产生的。
可见分光光度课件
总结词
可见分光光度法在医学检测中常用于生 化指标的测定和药物分析。
VS
详细描述
在生化指标测定方面，可见分光光度法可 以用于检测血清中的钙、镁、铁、铜等金 属离子，以及胆红素、尿酸、肌酐等非金 属离子，这些指标对于诊断肝肾功能障碍 等疾病具有重要意义。在药物分析方面， 该方法可用于药物的定量分析和质量控制 ，确保药物的有效性和安全性。
原理
利用物质对特定波长光的吸收程 度，通过测量透射光强度或吸光 度来分析物质的浓度。
可见分光光度法的应用领域
01
02
03
化学分析
用于测定物质浓度、反应 速率和反应平衡常数等。
环境监测
用于检测水体、空气中的 有害物质和污染物。
生物医学研究
用于检测生物样品中的蛋 白质、酶、核酸等生物大 分子。
可见分光光度计的组成与操作
04 可见分光光度法的应用实例
CHAPTER
在环境监测中的应用
总结词
可见分光光度法在环境监测中具有广泛的应用，能够检测水体、土壤、空气等环境样品中的多种污染 物。
详细描述
通过可见分光光度法，可以检测水体中的重金属离子、有机污染物、营养盐等物质，评估水体的污染 程度和生态风险。此外，该方法还可用于检测土壤中的重金属、农药残留等有害物质，以及空气中的 氮氧化物、二氧化硫等大气污染物，为环境质量监测和污染控制提供科学依据。
可见分光光度法课件
目录
CONTENTS
• 可见分光光度法概述 • 可见分光光度法的基本原理 • 可见 可见分光光度法的优缺点及展望
01 可见分光光度法概述
CHAPTER
定义与原理
定义
可见分光光度法是一种基于物质 对可见光的吸收特性进行定量和 定性分析的方法。
分光光度法专业知识课件
E1’ molecular vibration E1’’ molecular rotation E0 Ground level
互补（色）光
complementary colors
第一节 分光光度法 基本原理
若溶液选择性地吸收了某种颜色旳光， 则溶液呈吸收光旳互补色。
二．物质旳吸收光谱
用不同波长旳单色光依次
① c 一定, A∝b Lambert ② b 一定, A∝c Beer
A =εbc
三、Lambert-Beer定律
A =bc
溶液厚度b, 单位:cm
浓度c，单位molL-1
摩尔吸光系数，单位Lmol -1cm-1
若用质量浓度替代c
A = ab
质量浓度 , 单位: gL-1
质量吸光系数a, 单位: Lg -1cm-1
常用参比溶液
成份 溶剂 显色剂
溶剂空白 √ ×
试样
×
其他 合用范 围
× 显色剂、试 样均无吸收
试剂空白 √ √ 试样空白 √ ×
×
√ 试样无吸收 显色剂有吸
收
√
√ 显色剂无吸 收，试样有
吸收
第四节
提升测量敏捷度和精确度旳措施 自学 要点看： 分光光度法旳误差起源 显色剂旳选择 测定条件旳选择
本章小结
As，在相同条件下测出试样溶液旳吸光度 Ax，则试样溶液浓度cs可按下式求得：
Ax /As= cx / cs cx = cs Ax /As
参比（空白）溶液 blank
I 参比溶液旳作用：扣除一切不起源于 目旳产物旳光吸收。
如：消除吸收池、溶剂、试剂、干扰物旳影响。
常用参比溶液：
①溶剂空白 ②试剂空白 ③试样空白
可见分光光度法
当一束强度为I0的平行单色光通过一均匀的、五散射
的稀溶液时，若波长和温度T一定，其吸光度A与溶液的
浓度c和液层厚度b成正比。
A=Kbc
4.吸光系数a
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）。
A=abc
5.摩尔吸光系数：
A =bc 溶液厚度b，单位cm；浓度c，单位molL-1； 摩尔吸光系数，单位Lmol -1cm-1
光电管是一个由阳极和一个半圆桶状金属阴极构成的二 极管。阴极一般内侧涂有光敏物质，阳极为一金属丝。当光照 射阴极表面，阴极就会向阳极发射电子产生电流，电流大小取 决于光照强度。
光电倍增管是由光电管改进而成的，管中有若干个称为倍增极的附 加电极。因此，可使光激发的电流得以放大，一个光子约产生106～107个电 子。它的灵敏度比光电管高200多倍。适用波长范围为160～700 nm。光电 倍增管在现代的分光光度计中被广泛采用。
在干扰最小情况下选择最大吸收波长为测量波长，当待 测液中有干扰时，应选择干扰物质吸收最小、被测物质吸 收最大的波长。
1.当显色剂无色，溶液中共存离子有色，可选择不加入显 色剂的试液作为参比溶液。
2.当试液及显色剂均无色时，可选择纯溶剂作为参比溶液。
3.当显色剂有色，试液无色，可选用显色剂作为参比溶液。
红
紫
660
橙
400
600
蓝
黄
420
560
青蓝
绿
450 青 530
500
光的互补：若两种不同颜色的单色光按一定的 强度比例混合得到白光，那么就称这两种单色光为 互补色的光。
二、吸收曲线
透光率和吸光度 入 度 射I射 光a，光 强透强 度过度 为光II0r强，度吸I收t，光反强 I0 ═ Ia + It + Ir 被测溶液和参比溶液的 吸收池同样材料和厚度， 反射光强度影响相互抵 消，上式简化为 I0 ═ Ia + It
的稀溶液时，若波长和温度T一定，其吸光度A与溶液的
浓度c和液层厚度b成正比。
A=Kbc
4.吸光系数a
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）。
A=abc
5.摩尔吸光系数：
A =bc 溶液厚度b，单位cm；浓度c，单位molL-1； 摩尔吸光系数，单位Lmol -1cm-1
光电管是一个由阳极和一个半圆桶状金属阴极构成的二 极管。阴极一般内侧涂有光敏物质，阳极为一金属丝。当光照 射阴极表面，阴极就会向阳极发射电子产生电流，电流大小取 决于光照强度。
光电倍增管是由光电管改进而成的，管中有若干个称为倍增极的附 加电极。因此，可使光激发的电流得以放大，一个光子约产生106～107个电 子。它的灵敏度比光电管高200多倍。适用波长范围为160～700 nm。光电 倍增管在现代的分光光度计中被广泛采用。
在干扰最小情况下选择最大吸收波长为测量波长，当待 测液中有干扰时，应选择干扰物质吸收最小、被测物质吸 收最大的波长。
1.当显色剂无色，溶液中共存离子有色，可选择不加入显 色剂的试液作为参比溶液。
2.当试液及显色剂均无色时，可选择纯溶剂作为参比溶液。
3.当显色剂有色，试液无色，可选用显色剂作为参比溶液。
红
紫
660
橙
400
600
蓝
黄
420
560
青蓝
绿
450 青 530
500
光的互补：若两种不同颜色的单色光按一定的 强度比例混合得到白光，那么就称这两种单色光为 互补色的光。
二、吸收曲线
透光率和吸光度 入 度 射I射 光a，光 强透强 度过度 为光II0r强，度吸I收t，光反强 I0 ═ Ia + It + Ir 被测溶液和参比溶液的 吸收池同样材料和厚度， 反射光强度影响相互抵 消，上式简化为 I0 ═ Ia + It
分析化学系列课件 紫外-可见分光光度法学习课件(PPT课件)
红移(red shift) 长移(bathochromic shift)
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增色效应或浓色效应 (hyperchromic effect)
返回
example
11.1.3 吸收带及其与分子结构的关系
吸收带 特 点 波长较长 弱吸收 λ(nm) ~300
吸收强度 (max)
+ + +
C
–
+ +
–
C
+ +
–
*
+
–
+
C C
–
+
+
C
–
+
+
C C
*
+
C
–
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–
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–
返回
共轭双键的离域作用
４ * ３
* 最高空轨道
E>E →跃迁几率↑→↑ ； E↓→↑ 最低占有轨道 ２ １ C=C 共轭 C=C
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下一内容
• 吸收光谱的特征 • 生色团和助色团 • 红移与蓝(紫)移 • 增色效应和减色效应 强带(strong band) max>104 • 强带和弱带 弱带(weak band) max<102
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返回
吸收光谱(absorption spectrum)的特征
X 微 红 可 紫 射 波 外 见 外 线 400~760nm 200~400nm
γ 射 线
3×1010 3×1012 3×1014 3×1016 3×1018 3×1020 3×1022
可见分光光度法基本内容
可见分光光度法
基本内容
3.1.1 光谱的产生
•
•
3.1.2 跃迁类型
σ → σ* 跃迁
• 处于 σ 成键轨道上的电子吸收电磁辐射的能量后跃迁 到 σ* 反键轨道
• 跃迁所需的能量较大，吸收光的波长较短，处于远紫 外区
• λmax < 150 nm
π → π* 跃迁
• 处于 π 成键轨道上的电子跃迁到 π* 反键轨道上 • 跃迁所需能量小于σ → σ*跃迁所需的能量 • λmax ≈ 200 nm（孤立 π 键） • 吸收强度大（ε ≈ 104） • 共轭体系越长，跃迁所需能量越低 • 典型基团
铬天青S
• 三苯甲烷类螯合显色剂 • 测定铝的很好的试剂
显色条件的选择
显色剂用量
溶液酸度
干扰及其消除
• 控制酸度 • 选择适当的掩蔽剂 • 选择适当的测量波长 • 利用适当的参比溶液消除干扰 • 用数学校正法消除干扰 • 分离
n → σ* 跃迁
• 杂原子中的 n 电子吸收电磁辐射的能量后，向 σ* 反键 轨道跃迁
• 随各种化合物的不同，吸收光的波长可处于近紫外光 区或远紫外光区
• 吸收强度较弱
• 典型基团
– －OH、－NH2、－X、－S
电荷迁移跃迁
• 在电磁辐射的能量激发下，配位化合物的电荷发生重 新分布
• 电子从该化合物的一部分（给予体）迁移至与另一部 分（接受体）相联系的轨道上
• 红移： λmax向长波长方向移动 – 长移（bathochromic shift）
• 蓝移： λmax向短波长方向移动 – 紫移 – 短移Leabharlann hypsochromic shift）
增色效应（hyperchromic effect） 减色效应（hypochromic effect）
基本内容
3.1.1 光谱的产生
•
•
3.1.2 跃迁类型
σ → σ* 跃迁
• 处于 σ 成键轨道上的电子吸收电磁辐射的能量后跃迁 到 σ* 反键轨道
• 跃迁所需的能量较大，吸收光的波长较短，处于远紫 外区
• λmax < 150 nm
π → π* 跃迁
• 处于 π 成键轨道上的电子跃迁到 π* 反键轨道上 • 跃迁所需能量小于σ → σ*跃迁所需的能量 • λmax ≈ 200 nm（孤立 π 键） • 吸收强度大（ε ≈ 104） • 共轭体系越长，跃迁所需能量越低 • 典型基团
铬天青S
• 三苯甲烷类螯合显色剂 • 测定铝的很好的试剂
显色条件的选择
显色剂用量
溶液酸度
干扰及其消除
• 控制酸度 • 选择适当的掩蔽剂 • 选择适当的测量波长 • 利用适当的参比溶液消除干扰 • 用数学校正法消除干扰 • 分离
n → σ* 跃迁
• 杂原子中的 n 电子吸收电磁辐射的能量后，向 σ* 反键 轨道跃迁
• 随各种化合物的不同，吸收光的波长可处于近紫外光 区或远紫外光区
• 吸收强度较弱
• 典型基团
– －OH、－NH2、－X、－S
电荷迁移跃迁
• 在电磁辐射的能量激发下，配位化合物的电荷发生重 新分布
• 电子从该化合物的一部分（给予体）迁移至与另一部 分（接受体）相联系的轨道上
• 红移： λmax向长波长方向移动 – 长移（bathochromic shift）
• 蓝移： λmax向短波长方向移动 – 紫移 – 短移Leabharlann hypsochromic shift）
增色效应（hyperchromic effect） 减色效应（hypochromic effect）
可见分光光度法名词解释
可见分光光度法名词解释
可见分光光度法是一种基于物质对光的选择吸收而建立起来的光学分析法，也被称为吸光光度法。
它主要在可见光谱区（400\~800nm）内进行定性和定量分析。
物质与光的作用，如颜色、吸收等，在该区域内可以被肉眼直接观察或通过仪器进行测量。
该方法具有灵敏度高、操作简便、快速等优点，是生物化学实验中最常用的实验方法之一。
在分光光度计中，将不同波长的光连续地照射到一定浓度的样品溶液时，便可得到与不同波长相对应的吸收强度。
通过绘制吸收光谱曲线，利用该曲线进行物质定性、定量的分析方法，即可称为可见分光光度法。
以上内容仅供参考，更多详情建议咨询物理学领域相关专家或查阅物理学书籍。
分析化学 第八章-分光光度法
差相等时才能发生吸收。
∆E = E2 − E1 = hν
不同的物质由于其结构不同而具有不同的量子 化能级，其能量差也不相同，物质对光的吸收 具有选择性。
16
吸收曲线（吸收光谱）： 测量溶液对不同波长光的吸收，以波长为横坐
标，吸光度为纵坐标作图，得到吸收曲线。 描述了物质对不同波长光的吸收能力。
吸收曲线
A ~ λ (nm) 最大吸收波长：λmax
17
同一浓度，不同物质 不同浓度，同一物质
18
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。 （2）吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物 质定性分析的依据之一。也是定量分析中选择入射 光波长的重要依据。 （3）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似。 在某一定波长下吸光度有差异，在λmax处吸光度的差 异最大，测定最灵敏，可用于物质定量分析。
3. 双波长型
λ1 λ2
通过波长选择可校正背景吸收：消除吸收光谱重 叠干扰，适合于混浊液和多组分分析。
只使用一个吸收池：参比溶液即被测溶液，避免 单波长法中因两种溶液组成、均匀性差异及吸收 池差异所引入的误差。
41
8.3 显色反应及显色条件的选择
1. 显色反应的选择 2. 显色剂 3. 显色条件的选择
吸光物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数；
不随浓度和光程长度的改变而改变。在温度和 波长等条件一定时，ε 仅与吸光物质本身的性质 有关；
可作为定性鉴定的参数；
同一吸光物质在不同波长下的ε不同。在λmax处 的ε常以εmax表示。εmax越大，该物质的吸光能力 越强，用光度法测定该物质的灵敏度越高。
分子内部三种 运动形式
电子相对于原子核的 运动
原子核在其平衡位置 附近的相对振动
∆E = E2 − E1 = hν
不同的物质由于其结构不同而具有不同的量子 化能级，其能量差也不相同，物质对光的吸收 具有选择性。
16
吸收曲线（吸收光谱）： 测量溶液对不同波长光的吸收，以波长为横坐
标，吸光度为纵坐标作图，得到吸收曲线。 描述了物质对不同波长光的吸收能力。
吸收曲线
A ~ λ (nm) 最大吸收波长：λmax
17
同一浓度，不同物质 不同浓度，同一物质
18
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。 （2）吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物 质定性分析的依据之一。也是定量分析中选择入射 光波长的重要依据。 （3）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似。 在某一定波长下吸光度有差异，在λmax处吸光度的差 异最大，测定最灵敏，可用于物质定量分析。
3. 双波长型
λ1 λ2
通过波长选择可校正背景吸收：消除吸收光谱重 叠干扰，适合于混浊液和多组分分析。
只使用一个吸收池：参比溶液即被测溶液，避免 单波长法中因两种溶液组成、均匀性差异及吸收 池差异所引入的误差。
41
8.3 显色反应及显色条件的选择
1. 显色反应的选择 2. 显色剂 3. 显色条件的选择
吸光物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数；
不随浓度和光程长度的改变而改变。在温度和 波长等条件一定时，ε 仅与吸光物质本身的性质 有关；
可作为定性鉴定的参数；
同一吸光物质在不同波长下的ε不同。在λmax处 的ε常以εmax表示。εmax越大，该物质的吸光能力 越强，用光度法测定该物质的灵敏度越高。
分子内部三种 运动形式
电子相对于原子核的 运动
原子核在其平衡位置 附近的相对振动
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n i 1 i i
x x
n i 1 i
2
a y bx 用回归方程画出的曲线称为校正曲线，回归方程的质量 用相关系数 来衡量, 越接近1越好，一般 0.999
=b
x x
n i 1 n i i 1 i
2
y y
2
例 用邻二氮菲法测Fe2+, 得如下数据，试计算回归方 程和相关系数。
收时，可用蒸馏水作参比液，称纯溶剂空白。 ②试液空白：试剂和显色剂均无色时，而被测溶液中其他离
子有色时，应采用不加显色剂的试液溶液作参比液，称试液
空白。 ③试剂空白：试剂和显色剂均有颜色时，可将一份试液加入 适当掩蔽剂，将被测组分掩蔽起来，使之不再与显色剂作用， 然后把显色剂、试剂均按试液测定方法加入，以此做参比溶 液，称试剂空白。
±1
光栅
双光束 智能型
190~900
±0.3~ 0.5
光栅
可见分光光度法
可见分光光度法是利用测量有色物质对某一单色光吸收程度
来进行定量的，而许多物质本身无色或色很浅，也就是说它
们对可见光不产生吸收或吸收不大，这就必须事先通过适当 的化学处理，使该物质转变为能对可见光产生较强吸收的有 色化合物，然后再尽心光度测定。 显色反应：将待测组分转变成有色化合物的反应。 显色剂：与待测组分形成有色化合物的试剂。
(c) 曲线中，当显色剂的浓度不断增大时，吸光度不断增大。
此时，应严二、溶液酸度 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。 1．酸度对配合物组成的影响 有些显色反应当酸度不同时，要生成配位比不同的配 合物，其颜色也有所不同。
第三节 分光光度法测量条件的选择
选择最适宜的测量条件时，应注意以下几点： 1、入射光波长的选择： 选择被测物质的最大吸收波长作为入射光波长。这样， 灵敏度较高，偏离朗伯-比耳定律的程度减小。当有干扰物质
存在时，应根据“吸收最大、干扰最小”的原则选择入射光
波长。 2、控制适当的吸光度范围：
一般应控制标准溶液和被测试液的吸光度在 0.2－0.8范围
±2
光栅
双光束比例 检测
T-6新 悦
±2
光栅
液晶显示，自动波长扫描， 北京普西 可与PC联机。自动校准波 通用 长和切换吸收池 液晶显示、自动扫描、校 上海光谱 准波长、吸收池切换、自 仪器 动调零、调百和仪器自检。 双光束全自动扫描，智能 化中文界面。 北京瑞利
单光束紫外
SP190~110 756PC 0 TU2100
第二节 显色条件的选择 注： PAR可作多种离子的显色剂，生成的配合物 的颜色都是红色，因而这种显示剂不能在碱性溶液 中使用。否则，因显示剂本身的颜色与有色配合物 颜色相同或相近（对比度小）将无法进行分析。
第二节 显色条件的选择
4．酸度对金属离子存在形式的影响
很多高价金属离子都要水解，酸度较低时，不利于显
第二节 显色条件的选择
例如Fe3+可与水杨酸在不同pH条件下，生成配位比
不同的配合物。
pH<4 pH≈4～7 Fe（C7H4O3）+ Fe（C7H4O3）2紫红色（1:1） 橙红色（1：2）
pH≈8～10
Fe（C7H4O3）33-
橙红色（1：3）
可见只有控制溶液的pH在一定范围内，才能获得组成 恒定的有色配合物，得到正确测定结果。
内，可以从以下两方面来考虑： ①控制溶液的浓度； ②选择不同厚度的吸收池。
仪器测量误差
A lg T 0.434 ln T
10
根据误差传递公式，可以推导出浓度测量的相对误差为
dT dc Er c T lnT
T = 0.368 = 36.8 % A = 0.434 误差最小 当dT = 1%时 为了使测量误差 < 5%， 控制溶液的透光率
第一节 显色反应和显色剂
二、显色剂分类 （1）无机显色剂： 如:硫氰酸盐(KCNS)可与Fe3+反应生成血红色的硫氰酸铁。 常用无机显色剂有:硫氰酸盐、钼酸铵、过氧化氢和氨水等。
缺点：选择性差、灵敏度低
表2-4 列出了几种常用的无机显色剂。
第一节 显色反应和显色剂
（2）有机显色剂：
1）优点：
a．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；
第一节 显色反应和显色剂
一、显色反应 （一）显色反应： 在光度分析中将试样中的待测组分转变成有色化合物 的反应叫显色反应。 显色反应一般分为两大类： 一类是配位反应；另一类是氧化还原反应。 Fe3＋＋SCN－=FeSCN2+（血红色）；
Mn2＋－5e＋4H2O= MnO4－（紫色）＋8H＋
在这两类反应中，用得较多的是配位反应。
b．生成的一般为螯合物，稳定性很好，一般离解常数都 很小； c．选择性好 d．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。
第一节 显色反应和显色剂
2）常见的有机显色剂： (a)．磺基水杨酸： 其结构式如下： 它可用于测定
OH COOH
(b)邻二氮菲（邻菲罗 啉，1，10—二氮 菲）：结构式为：
第二节 显色条件的选择
四、温度 一般显色反应在室温下进行，但是也有一些反应要加
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。 五、溶剂的影响 1．影响有色化合物的溶解度；
2．影响有色化合物的颜色；
3．影响显色反应进行的速度；
第二节 显色条件的选择
六、干扰离子的影响和消除方法：
1．干扰离子的影响
按化学反应类型分：三元缔合物和三元胶束如 铜－铜试剂－十六烷基硫酸钠形成三元胶束配合物 铁－邻二氮菲－苦味酸盐形成三元缔合物
第二节 显色条件的选择
一、显色剂用量： 显色反应就是将待测组分转变成有色化合物的反应， 其反应一般可用下式代表： M＋R = MR 反应具有一定的可逆性，当增加R的用量时，有利于 反应向右进行。 但要注意，加入的显色剂用量也不能太多，否则产生 副反应，对测定产生不利。例如：用SCN-与Fe3+反应生成 红色配合物测定铁时，当加入的显色剂太多时，就会对测 定产生不利。
实验的方法：固定待测组分的浓度和其它条件，分别加
入不同量的显色剂，分别测定它们的吸光度，以吸光度为纵
坐标，显色剂用量为横坐标作图，可得到吸光度—显色剂用 量的曲线。然后根据曲线确定显色剂的用量。显色剂用量对 显色反应主要有有三种情况，如图(a)、(b)、(c)所示。
(a)曲线中，测定时浓度要大于c1。 (b) 曲线中当显色剂浓度继续增大时，吸光度反而下降，此 时，必须严格控制显色剂的量，测定时浓度c1< c < c2。
（3）利用氧化还原反应改变价态；
例如： Al3+ 与铬天菁显色， Fe3+ 干扰，可以把 Fe3+ 还原为Fe2+ 则不干扰
第二节 显色条件的选择
2．消除干扰的方法
（4）采用双波长进行同时测定，利用吸光度加合性。 （5）用参比溶液消除显色剂和某些共存有色离子的干扰； （6）选择适当的波长； （7）分离：以上方法均不奏效时，采用预先分离的方法。
第四节 定量分析
1、单组分的测定 (1)标准曲线法（微量） 配制一系列不同含量的待测组分的标准溶液，以不含待
测组分的空白溶液为参比，测定标准溶液的吸光度。并绘制
吸光度－浓度曲线，得到标准曲 A
线（工作曲线），然后再在相同
条件下测定试样溶液的吸光度。 A x 由测得的吸光度在曲线上查得试
样溶液中待测组分的浓度，最后
仪器分析检验技术
课程主讲人：白立军
显色反应和显色剂
显色反应的条件 测量条件的选择 定量分析的方法
复
一、仪器的基本组成
光源 单色器 吸收池
习
光电转换器 信号显示系统
①光源 提供稳定的连续光源。可见分光光度计用钨灯；紫外分 光光度计用氢灯。 ②单色器 把复合光通过棱镜或光栅色散为测定所需的单色光。 ③吸收池 盛待测溶液。可见光区使用玻璃池、紫外光区使用石 英吸收池。 ④接收器（检测器） 把通过吸收池的光转变成电信号。常用光电 管或用光电池。 ⑤测量系统 对检测器产生的电信号进行放大和处理，最后在仪 表上显示透射比、吸光度或者浓度等。
(1)干扰离子与显色剂生成有色配合物；
(2)干扰离子本身有色；
(3)与被测离子形成难离解化合物。
第二节 显色条件的选择
2．消除干扰的方法 （1）控制酸度：是最佳方法每一个显色反应都要考虑。例 如Fe3＋和Cu2+都可以与磺基水杨酸形成黄色配合物，但
是在pH=2.5时铁能形成配合物而铜不能。
（ 2 ）加入掩蔽剂；使干扰离子生成更稳定的无色配合物 P72表2－6
三价铁离子。
SO3H
N
(c)双硫腙：也叫二苯— 硫腙。结构式为：
S NH C N N NH
N
第一节 显色反应和显色剂
（3）三元配合物显色体系 1）特点：选择性好、灵敏度高（ε大 ） 2）分类： (a)单核：一个金属离子和两个配位体Al-CAS-CTMAC
(b)双核：两个金属离子和一个配位体FeSnCl5
C(mol)/L×10-5
A
1.00
0.114
2.00
0.212
3.00
0.335
4.00
0.434
5.00
0.670
6.00
(2)示差分光光度法（高含量） ①示差分光光度法与分光光度法区别：参比溶液不同，采 用比被测试液浓度稍低的标准溶液作为参比溶液，一般方法则 采用空白溶液为参比溶液。
第四节 定量分析
3)标准曲线定期校正
条件变化工作曲线应该从新绘制，条件不变也要定期进
x x
n i 1 i
2
a y bx 用回归方程画出的曲线称为校正曲线，回归方程的质量 用相关系数 来衡量, 越接近1越好，一般 0.999
=b
x x
n i 1 n i i 1 i
2
y y
2
例 用邻二氮菲法测Fe2+, 得如下数据，试计算回归方 程和相关系数。
收时，可用蒸馏水作参比液，称纯溶剂空白。 ②试液空白：试剂和显色剂均无色时，而被测溶液中其他离
子有色时，应采用不加显色剂的试液溶液作参比液，称试液
空白。 ③试剂空白：试剂和显色剂均有颜色时，可将一份试液加入 适当掩蔽剂，将被测组分掩蔽起来，使之不再与显色剂作用， 然后把显色剂、试剂均按试液测定方法加入，以此做参比溶 液，称试剂空白。
±1
光栅
双光束 智能型
190~900
±0.3~ 0.5
光栅
可见分光光度法
可见分光光度法是利用测量有色物质对某一单色光吸收程度
来进行定量的，而许多物质本身无色或色很浅，也就是说它
们对可见光不产生吸收或吸收不大，这就必须事先通过适当 的化学处理，使该物质转变为能对可见光产生较强吸收的有 色化合物，然后再尽心光度测定。 显色反应：将待测组分转变成有色化合物的反应。 显色剂：与待测组分形成有色化合物的试剂。
(c) 曲线中，当显色剂的浓度不断增大时，吸光度不断增大。
此时，应严二、溶液酸度 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。 1．酸度对配合物组成的影响 有些显色反应当酸度不同时，要生成配位比不同的配 合物，其颜色也有所不同。
第三节 分光光度法测量条件的选择
选择最适宜的测量条件时，应注意以下几点： 1、入射光波长的选择： 选择被测物质的最大吸收波长作为入射光波长。这样， 灵敏度较高，偏离朗伯-比耳定律的程度减小。当有干扰物质
存在时，应根据“吸收最大、干扰最小”的原则选择入射光
波长。 2、控制适当的吸光度范围：
一般应控制标准溶液和被测试液的吸光度在 0.2－0.8范围
±2
光栅
双光束比例 检测
T-6新 悦
±2
光栅
液晶显示，自动波长扫描， 北京普西 可与PC联机。自动校准波 通用 长和切换吸收池 液晶显示、自动扫描、校 上海光谱 准波长、吸收池切换、自 仪器 动调零、调百和仪器自检。 双光束全自动扫描，智能 化中文界面。 北京瑞利
单光束紫外
SP190~110 756PC 0 TU2100
第二节 显色条件的选择 注： PAR可作多种离子的显色剂，生成的配合物 的颜色都是红色，因而这种显示剂不能在碱性溶液 中使用。否则，因显示剂本身的颜色与有色配合物 颜色相同或相近（对比度小）将无法进行分析。
第二节 显色条件的选择
4．酸度对金属离子存在形式的影响
很多高价金属离子都要水解，酸度较低时，不利于显
第二节 显色条件的选择
例如Fe3+可与水杨酸在不同pH条件下，生成配位比
不同的配合物。
pH<4 pH≈4～7 Fe（C7H4O3）+ Fe（C7H4O3）2紫红色（1:1） 橙红色（1：2）
pH≈8～10
Fe（C7H4O3）33-
橙红色（1：3）
可见只有控制溶液的pH在一定范围内，才能获得组成 恒定的有色配合物，得到正确测定结果。
内，可以从以下两方面来考虑： ①控制溶液的浓度； ②选择不同厚度的吸收池。
仪器测量误差
A lg T 0.434 ln T
10
根据误差传递公式，可以推导出浓度测量的相对误差为
dT dc Er c T lnT
T = 0.368 = 36.8 % A = 0.434 误差最小 当dT = 1%时 为了使测量误差 < 5%， 控制溶液的透光率
第一节 显色反应和显色剂
二、显色剂分类 （1）无机显色剂： 如:硫氰酸盐(KCNS)可与Fe3+反应生成血红色的硫氰酸铁。 常用无机显色剂有:硫氰酸盐、钼酸铵、过氧化氢和氨水等。
缺点：选择性差、灵敏度低
表2-4 列出了几种常用的无机显色剂。
第一节 显色反应和显色剂
（2）有机显色剂：
1）优点：
a．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；
第一节 显色反应和显色剂
一、显色反应 （一）显色反应： 在光度分析中将试样中的待测组分转变成有色化合物 的反应叫显色反应。 显色反应一般分为两大类： 一类是配位反应；另一类是氧化还原反应。 Fe3＋＋SCN－=FeSCN2+（血红色）；
Mn2＋－5e＋4H2O= MnO4－（紫色）＋8H＋
在这两类反应中，用得较多的是配位反应。
b．生成的一般为螯合物，稳定性很好，一般离解常数都 很小； c．选择性好 d．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。
第一节 显色反应和显色剂
2）常见的有机显色剂： (a)．磺基水杨酸： 其结构式如下： 它可用于测定
OH COOH
(b)邻二氮菲（邻菲罗 啉，1，10—二氮 菲）：结构式为：
第二节 显色条件的选择
四、温度 一般显色反应在室温下进行，但是也有一些反应要加
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。 五、溶剂的影响 1．影响有色化合物的溶解度；
2．影响有色化合物的颜色；
3．影响显色反应进行的速度；
第二节 显色条件的选择
六、干扰离子的影响和消除方法：
1．干扰离子的影响
按化学反应类型分：三元缔合物和三元胶束如 铜－铜试剂－十六烷基硫酸钠形成三元胶束配合物 铁－邻二氮菲－苦味酸盐形成三元缔合物
第二节 显色条件的选择
一、显色剂用量： 显色反应就是将待测组分转变成有色化合物的反应， 其反应一般可用下式代表： M＋R = MR 反应具有一定的可逆性，当增加R的用量时，有利于 反应向右进行。 但要注意，加入的显色剂用量也不能太多，否则产生 副反应，对测定产生不利。例如：用SCN-与Fe3+反应生成 红色配合物测定铁时，当加入的显色剂太多时，就会对测 定产生不利。
实验的方法：固定待测组分的浓度和其它条件，分别加
入不同量的显色剂，分别测定它们的吸光度，以吸光度为纵
坐标，显色剂用量为横坐标作图，可得到吸光度—显色剂用 量的曲线。然后根据曲线确定显色剂的用量。显色剂用量对 显色反应主要有有三种情况，如图(a)、(b)、(c)所示。
(a)曲线中，测定时浓度要大于c1。 (b) 曲线中当显色剂浓度继续增大时，吸光度反而下降，此 时，必须严格控制显色剂的量，测定时浓度c1< c < c2。
（3）利用氧化还原反应改变价态；
例如： Al3+ 与铬天菁显色， Fe3+ 干扰，可以把 Fe3+ 还原为Fe2+ 则不干扰
第二节 显色条件的选择
2．消除干扰的方法
（4）采用双波长进行同时测定，利用吸光度加合性。 （5）用参比溶液消除显色剂和某些共存有色离子的干扰； （6）选择适当的波长； （7）分离：以上方法均不奏效时，采用预先分离的方法。
第四节 定量分析
1、单组分的测定 (1)标准曲线法（微量） 配制一系列不同含量的待测组分的标准溶液，以不含待
测组分的空白溶液为参比，测定标准溶液的吸光度。并绘制
吸光度－浓度曲线，得到标准曲 A
线（工作曲线），然后再在相同
条件下测定试样溶液的吸光度。 A x 由测得的吸光度在曲线上查得试
样溶液中待测组分的浓度，最后
仪器分析检验技术
课程主讲人：白立军
显色反应和显色剂
显色反应的条件 测量条件的选择 定量分析的方法
复
一、仪器的基本组成
光源 单色器 吸收池
习
光电转换器 信号显示系统
①光源 提供稳定的连续光源。可见分光光度计用钨灯；紫外分 光光度计用氢灯。 ②单色器 把复合光通过棱镜或光栅色散为测定所需的单色光。 ③吸收池 盛待测溶液。可见光区使用玻璃池、紫外光区使用石 英吸收池。 ④接收器（检测器） 把通过吸收池的光转变成电信号。常用光电 管或用光电池。 ⑤测量系统 对检测器产生的电信号进行放大和处理，最后在仪 表上显示透射比、吸光度或者浓度等。
(1)干扰离子与显色剂生成有色配合物；
(2)干扰离子本身有色；
(3)与被测离子形成难离解化合物。
第二节 显色条件的选择
2．消除干扰的方法 （1）控制酸度：是最佳方法每一个显色反应都要考虑。例 如Fe3＋和Cu2+都可以与磺基水杨酸形成黄色配合物，但
是在pH=2.5时铁能形成配合物而铜不能。
（ 2 ）加入掩蔽剂；使干扰离子生成更稳定的无色配合物 P72表2－6
三价铁离子。
SO3H
N
(c)双硫腙：也叫二苯— 硫腙。结构式为：
S NH C N N NH
N
第一节 显色反应和显色剂
（3）三元配合物显色体系 1）特点：选择性好、灵敏度高（ε大 ） 2）分类： (a)单核：一个金属离子和两个配位体Al-CAS-CTMAC
(b)双核：两个金属离子和一个配位体FeSnCl5
C(mol)/L×10-5
A
1.00
0.114
2.00
0.212
3.00
0.335
4.00
0.434
5.00
0.670
6.00
(2)示差分光光度法（高含量） ①示差分光光度法与分光光度法区别：参比溶液不同，采 用比被测试液浓度稍低的标准溶液作为参比溶液，一般方法则 采用空白溶液为参比溶液。
第四节 定量分析
3)标准曲线定期校正
条件变化工作曲线应该从新绘制，条件不变也要定期进