工作曲线法定量分析

学时：半个班为一教学单元，1人一台仪器，一个教学单元需6学时
确定分析方法
任务：测定水样中微量铁的含量
水样中铁含量测定方法汇总
测铁的方法 类型 方法 化学分析方法 仪器分析方法
配位 滴定法
控制溶液酸 度,pH= 1.82.0，用磺基 水杨酸做指 示剂） >1%
氧化还原 紫外可见分光 滴定法 光度方法
何现象产生？它们各自的作用是什么？ 在配制溶液的时候，未知试液与标准溶液同时配制的目的是什么? 为什么选择试剂空白？其作用是什么？ 工作波长为什么选择为510nm？
学生完成实训
要求每位学生独立完成，独立处理数据，合理安排时间。
数据处理
问题：如何定量？ 利用光吸收定律A=εb c直接计算 已知：εFe =1.1×104
数据处理
浓度与试样浓度相当。
数据处理
利用绘制工作曲线进行计算 由公式A=εb c，在测量条件一致的条件下(λ、b不变），吸光度A与 浓度c呈正比关系，若以A为纵坐标，以c为横坐标，可得一条直线 设想如果横坐标c的浓度已知,则通过测量就可知道与c一一对应的纵坐 标A值,如:
利用工作曲线计算试样中被测组分的含量。 计算公式：ρ试=V×ρ标/V移，
数据处理
曲线绘制不当的示例
0.450 0.400 0.350 0.300 0.250 0.200 0.150 0.100 0.050 0.000
10 .. 9 .. 8 .. 7 .. 6 .. 5 .. 4 .. 3 .. 2 .. 1 .. 0
系列1
示例1 ：坐标比例不合适
数据处理
曲线绘制不当的示例
该水样中铁的含量5～15mg/L，故选择仪器分析法
确定分析方法
测定铁离子含量各仪器分析方法间的比较
方法 原理 可见分光光度方法 原子吸收方法 ICP-AES方法 将样品直接吸入火焰中，于波长 采用电感耦合等离 二氮杂菲分光光度法，最 248.3nm处测量铁基态原子对其空 子发射炬为光源的 大波长510nm 心阴极灯特征辐射的吸收 发射光谱。 10-4~10-5g/L 火焰： 10-6g/L； 无火焰：10-10~10-14g/L 火焰：1%； 无火焰3%~5% 10-9g/L
重铬酸钾 二氮杂菲分光 容量法 光度法，最大 波长510nm
原子吸收方法
将样品直接吸入 火焰中，于波长 248.3nm处测量 铁基态原子对其 空心阴极灯特征 辐射的吸收 0.03 mg/L
ICP-AES方法
采用电感耦合 等离子发射炬 为光源的发射 光谱。
原理
最低 检测 限
>1%
0.05mg/L
10-9
测定分析步骤
可见分光光度法测铁操作步骤：
1、配制1.000mg〃mL-1 铁标准贮备溶液，再将其稀释至10.0μg〃mL-1
铁标准操作溶液。 2、分别配制100 g〃L-1盐酸羟胺溶液100mL、 1.5 g〃L-1邻二氮菲溶液 100mL、1.0mol〃L-1醋酸钠溶液100mL 。 3、准备8个洁净的50mL比色管； 4、在6支比色管中各加入10.0μg〃mL-1铁标准溶液0.00、2.00、4.00、 6.00、8.00、10.00mL；在另2支比色管中分别加入5ml未知试液。
数据处理
请同学们根据所测铁标准溶液以A为纵坐标，c为横坐标，绘制相应工作 曲线，并根据曲线计算试样中铁的浓度，
并对各种结果进行比较。
不同浓度标准溶液在配制时存在偶然误差，利用绘制的工作曲线可在一 定程度上消除这种误差 绘制工作曲线的随意性会导致线性不好,所得数据计算结果的差别也就大， 结果的相对误差也无法控制。
图表标题
示例3：工作曲线应为一条直线，不是折线或曲线； 工作曲线的绘制时,要注意直线上下两侧的实验点数应相当。
数据处理
最小二乘法
用最小二乘法计算试样中铁含量 结论：计算得出的结果最接近准确值,同一数据,不同人处理结果相同 工作曲线法进行数据处理的两种方法: 用作图法绘制标准工作曲线 用最小二乘法确定直线回归方程。 特点是适于成批样品的分析，可消除一定的随机误差
5、加入1mL100 g〃L-1盐酸羟胺溶液，再分别加入2mL1.5 g〃L-1邻二
氮菲，5mL 1.0mol〃L-1醋酸钠溶液，用蒸馏水稀释至标线，摇匀； 6、用2cm吸收池，以试剂空白为参比溶液，在510nm下，测定并记录 各溶液吸光度。
实训过程思考
在铁标准液和试液中加入盐酸羟胺溶液、 邻二氮菲溶液、醋酸钠溶液有
最低检 测限 相对 误差
2%~5%
<1%
优点 缺点
适用 范围
设备成本低，易在企业中 干扰少、灵敏度高、操作简便、减 进行 少化学污染
操作步骤繁琐，试剂耗量 较大 饮用水中、镁合金中、煤 矿水中
设备成本高，样品需预先处理
原油
设备成本高 常用于科研 多组分中铁的测定
综合分析，一般选择可见分光光度法。
示例2：坐标轴上数据的有效数字不正确。
数据处理
曲线绘制不当的示例
图表标题 0.500 0.400 0.300 0.200 0.100 0.000 0 0.5 1 1.5 2 2.5 y = 0.2064x + 0.0019 R2 = 0.9932 A 线性 (A)
0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 0 0.5 1 1.5 2 2.5 A 线性 (A) 多项式 (A)
L mol1 cm
,b=2cm，λ=510nm
请同学们根据公式计算出试样中铁的浓度 该水试样中铁的准确浓度为10.0 μg·mL-1。
Hale Waihona Puke Baidu
数据处理
利用一个标样的含量进行比较计算 Cx=AxCS/Ax 请同学们选一个标准溶液的吸光度和浓度计算试样的量
比较法:特点是操作简单，适用于个别样品的测定，要求所配制标样的
紫外-可见分光光度法模块之
任务3：工作曲线法定量分析
教学任务
能力目标：
能利用可见分光光度计,采用工作曲线法测定样品中某种单一组分的
含量，并对测定数据进行处理。要求测定结果相对误差小于2%。 内容
按指定条件完成样品的测定操作
仪器的日常维护与保养 工作曲线法定量 初步学会分析测定方案的拟定 教学方法：引探法