吸光光度法

第十章吸光光度法

一、物质对光的选择性吸收

1、物质对光的选择性吸收

2、朗伯-比尔定律适用于任何均匀、非散射的固液气体，作为检测手段时在适用于低浓度的溶液。

bc Kbc T I I A t ε====1lg lg 0A ：吸光度，T ：透射比，K ：吸收系数，b ：溶液厚度，c ：浓度，ε：摩尔吸收系数（单位是11--∙∙cm mol L ）

二、分光光度计及吸收光谱1、分光光度计

1光源：通常用钨丝灯，连续光谱在360~880nm 2单色器：A 、棱镜（用于可见光范围）B 、光栅（适用波长范围宽，色散不改变波长，具有良好的分辨率）

3吸收池：可见光用玻璃吸收池，紫外区用石英吸收池

4检测器（光电转换器）：

A 、光电管（红敏光电管适用625~1000nm ，紫敏光电管适用200~625nm ）

B 、光电倍增管（由光电管改进而来，灵敏度是光电管的200多倍，适用167~700nm ）

2、吸收光谱（参比溶液的选择）

1显色剂与试液都无色，用蒸馏水作参比

2显色剂无色，试液有色（存在其他有色离子），用试液作参比3显色剂有色，

4显色剂试液均有色，先掩蔽被测离子（时被测离子不与显色剂反应），再加入显色剂，一起作为参比

5改变试剂加入顺序，使被测组分与显色剂反应，并以此作为参比

三、显色反应及其影响因素

1、显色反应的选择

1干扰少（或干扰易排除），灵敏度高（410>ε

）2有色化合物组成恒定，有一定的化学式

3化学性质稳定

4有色化合物与显色剂颜色差别要大（nm 60>∆λ）

2、显色剂（有机）

1磺基水杨酸：主要用于测定+3Fe ，与+

3Fe 反应在pH=1.8~2.5呈红色，pH=4~8呈褐色，pH=8~11.5呈黄色2丁二酮肟：用于测定+2Ni ，在氢氧化钠中，有氧化剂（如过硫酸铵）存在时与+2Ni 反应呈红色。31，10-邻二氮菲测量+2Fe 较好的试剂，pH=5~6下反应呈橘红色（加入还原防止被氧化，如盐酸羟胺）4二苯硫腙：测定+++++22222,,,,Hg Cd Zn Pb Cu 等重金属离子，可加入掩蔽剂消除重金属离子间的干扰5偶氮胂Ⅲ（铀试剂Ⅲ）：在强酸中与+++444,,U Zr Th

生成有色物质。6铬天青S ：在pH=5~5.8下与+3Al 显色7结晶紫：用于测定Tl （Ⅲ），在HBr 中与-4TlBr 显色

3、多元化合物（P321）

4、影响显色反应的因素1酸度：影响颜色、离子存在状态、络合物的组成等。2显色剂用量：用实验法确定显色剂合适的用量，当吸光度无明显增大时即可。3显色反应时间：实验法确定适宜反应时间4显色反应温度5溶剂：有机溶剂通常可降低有色化合物的解离度，从而提高反应灵敏度。6干扰离子的影响

四、吸光光度分析误差及误差控制

1、波长的选择：吸收最大，干扰最小原则

2、对朗伯-比尔定律的偏离1非单色光引起的偏离，以及浓度过高也会引起偏差2介质不均引起的偏离：如胶体溶液、乳浊液、悬浮液等会对光散射。3由于化学反应引起的偏离：A 、解离B 、络合反应C 、其他反应4显色反应干扰消除的方法

A 、控制溶液的酸度

B 、加入掩蔽剂：测定汞离子时加入EDTA 掩蔽Bi(Ⅲ)的干扰。

C 、改变干扰离子的价态：如铬天青S 测+3Al

时，用抗坏血酸还原干扰的+

3Fe D 、选择合适的参比

E 、增加显色剂用量

F 、分离

3、吸光度测量的误差

若绝对误差ΔT=±0.01，则有：

%ln 1%100ln T T T T T Er =⨯∆=是吸光度A 在0.2~0.8（T 在15%~65%）间才能保证相对误差较小，当A=0.434时（T=36.8），测量的相对误差最小。

五、其他吸光光度法

1、目视比色法

2、示差吸光光度法

1概述：示差吸光光度法用于测定浓度过高或过低的试液，采用比待测溶液浓度较低的标准溶液作参比，从而绘制ΔA-Δc 曲线，在根据c c c x ∆+=0求待测液浓度。

2误差：参比溶液浓度越接近待测液浓度，误差越小，最小误差可达0.3%

3、双波长光度分析法

1双波长光度法的原理：该方法只用一个样品池，两个单色器产生1λ与2λ同时通过吸收池；若1λ与2λ相近，则可认为他们的背景吸收相等，有：

bc

A A A )(2121λλλλεε-=-=∆可见A ∆与物质浓度成正比，且基本消除了样品背景的干扰。

2双波长吸光光度法的应用

A 、单组分的测定：参比波长选择，等吸收点、显色剂吸收峰、有色化合物吸收曲线下端某一波长

B 、两组分的测定：要测定其中一个组分就必须要消除另一组分的干预，参比波长选择条件是，待测组分在两波长处的A ∆要足够大，干扰组分在两波长出的吸光度相等。

4、导数光度分析法

1理论基础：吸光度对波长的n 介导数值仍与吸收物浓度成正比，导分辨率随着数导介数增加而变高，通常使用二阶导数光谱即可。

2优点

A 、分辨率大大提高，能分辨两个及以上严重重叠的吸收峰。

B 、能分辨吸光度随波长急剧上升处的弱吸收峰

C 、能确认宽阔吸收带的最大吸收波长

3测量峰值的方法

A 、峰-谷法

B 、基线法

C 、峰-零法