8章吸光光度法课件.ppt

1、8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 2020/5/14第第8 8章章 吸光光度法吸光光度法概述概述光吸收的基本定律光吸收的基本定律光度计的基本部件光度计的基本部件显色反应与分析条件的选择显色反应与分析条件的选择吸光度测量条件的选择吸光度测量条件的选择吸光光度法的应用吸光光度法的应用化学分析与仪器分析方法比较化学分析与仪器分析方法比较化学分析化学分析：常量组分：常量组分(1%),Er:0.1%0.2%准确度高准确度高依据化学反应依据化学反应,使用玻璃仪器使用玻璃仪器仪器分析仪器分析：微量组分：微量组分(105 ：超高灵敏；超高灵敏；=(610）104：高灵敏；：高灵敏；=104 10

2、3：中等灵敏；中等灵敏；10 mol L-1）时，吸光质点间分子或离子的平均距）时，吸光质点间分子或离子的平均距离减小，就会发生相互作用而改变吸光质点的电荷离减小，就会发生相互作用而改变吸光质点的电荷分布，改变它们对光的吸收能力，即改变吸光质点分布，改变它们对光的吸收能力，即改变吸光质点的摩尔吸光系数，浓度越大，这种影响就越显著。的摩尔吸光系数，浓度越大，这种影响就越显著。朗伯朗伯比耳定律只适用于稀溶液比耳定律只适用于稀溶液(c10;MRlmax=lmaxR-lmax 60 nm;反应生成的有色化合物组成恒定，稳定反应生成的有色化合物组成恒定，稳定;显色条件易于控制，重现性好显色条件易于控制，

3、重现性好.2020/5/14三三.显色条件的确定显色条件的确定1.显色剂用量显色剂用量（c(M)、pH一定）一定）c(R)c(R)Mo(SCN)32+浅红浅红Mo(SCN)5橙红橙红2020/5/14Mo(SCN)6-浅红浅红c(R)Fe(SCN)n3-n2.显色反应酸度显色反应酸度（c(M)、c(R)一定）一定）2020/5/14pHpH1pHpH23.显色温度及显色时间显色温度及显色时间(c(M)、c(R)、pH一定一定)A5025t/min2020/5/14另外，还有介另外，还有介质条件、有机质条件、有机溶剂、表面活溶剂、表面活性剂等性剂等.4.显色温度的选择：显色温度的选择：一般在室温

4、，有时需加热，通过实验确定一般在室温，有时需加热，通过实验确定2020/5/145.干扰及其消除：干扰及其消除：?（1）控制溶液酸度；）控制溶液酸度；（2）加入络合掩蔽剂或氧化还原掩蔽剂；）加入络合掩蔽剂或氧化还原掩蔽剂；（3）选择适当的波长，要求吸收大，干扰小；）选择适当的波长，要求吸收大，干扰小；（4）选择合适的参比溶液；）选择合适的参比溶液；（5）采用适当的预先分离的方法。）采用适当的预先分离的方法。2020/5/14?（1）控制溶液酸度）控制溶液酸度；测测Fe3:(控制控制pH)Fe3+,Cu2+pH=2.5SSalFeSSal（紫红）（紫红）Cu2+如不能通过控制酸度和掩蔽的办法消除

5、干扰，如不能通过控制酸度和掩蔽的办法消除干扰，则需采取分离法。则需采取分离法。2020/5/14（2）加入配位掩蔽剂）加入配位掩蔽剂测测Co2:2+3+Co,FeNaFCo2+SCNCo(SCN)2(蓝蓝)3-FeF6SCN(2)Sn2+Co2+2+4+Fe,SnCo(SCN)22020/5/14（3）选择适当的测定波长选择适当的测定波长钍钍-偶氮砷偶氮砷IIIA试剂试剂络合物络合物515655l/nm2020/5/14钴钴-亚硝基红盐亚硝基红盐A络合物络合物试剂试剂415500l/nm四、多元配合物四、多元配合物?2020/5/14多元配合物是由三种或三种以上的组分多元配合物是由三种或三种以

6、上的组分所形成的配合物。目前应用较多的是由所形成的配合物。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元配合物，三元配合物在吸光光度分析中应用较普遍。主要特点为；中应用较普遍。主要特点为；1、稳定性强；、稳定性强；2、对比度和灵敏度高；、对比度和灵敏度高；3、选择性好。、选择性好。9-5 吸光度测量条件的选择吸光度测量条件的选择?一、入射光波长的选择一、入射光波长的选择?1、原则：、原则：“吸收最大，干扰最小吸收最大，干扰最小”，2020/5/14二、参比溶液的选择二、参比溶液的选择?1、蒸馏水：蒸馏水：试液、显色剂均

7、无色时，用蒸馏水作试液、显色剂均无色时，用蒸馏水作参比；参比；?2、试剂空白：、试剂空白：显色剂有色时，用不加试样溶液的试显色剂有色时，用不加试样溶液的试剂空白作参比；剂空白作参比；?3、试液空白：、试液空白：试液中有其它有色离子时，用不加显试液中有其它有色离子时，用不加显色剂的被测液作参比；色剂的被测液作参比；?4、褪色空白：、褪色空白：显色剂和试液均有色时，加一掩蔽剂显色剂和试液均有色时，加一掩蔽剂掩蔽被测组分，以此溶液作参比；掩蔽被测组分，以此溶液作参比；2020/5/14三、吸光度读数范围的选择三、吸光度读数范围的选择?A=-lgT=bc,(1)?-d（lgT）=-0.434d（lnT

8、）=b dc?=-0.434dT/T=b dc (2)同除同除b c,dcc=0.434TlgTdT以有限值表示以有限值表示：?c0.434 Tc=T lg TT：0.2%2%。假定为。假定为0.5%，2020/5/142020/5/14浓度测浓度测量的相量的相对误差对误差与与T(或或A)的关系的关系Er1086?c0.434?TEr?cTlgT(?T?0.01)420(36.8)204060800.70.40.4340.20.1T/%A实际工作中，应控制实际工作中，应控制T在在1070,A在在0.151.0之间之间(调调c,b,l)2020/5/141、制作依据：、制作依据：比尔定律比尔定律

9、A=bc A c2、制作方法：、制作方法：在选择的实验条件下，从低浓在选择的实验条件下，从低浓度到高浓度分别测量一系列（不少于度到高浓度分别测量一系列（不少于5）不同）不同含量的标准溶液的吸光度，以标准溶液中待含量的标准溶液的吸光度，以标准溶液中待测组分的含量为横坐标，吸光度为纵坐标作测组分的含量为横坐标，吸光度为纵坐标作图，得到一条通过原点的直线，称为标准曲图，得到一条通过原点的直线，称为标准曲线（或工作曲线）。此时再测量待测溶液的线（或工作曲线）。此时再测量待测溶液的吸光度，在标准曲线上就可以查到与之相对吸光度，在标准曲线上就可以查到与之相对应的被测物质的含量。应的被测物质的含量。3、标准

10、曲线不通过原点原因：、标准曲线不通过原点原因：参比选择不当；参比选择不当；吸收池厚度不等；吸收池位置不妥；吸收池吸收池厚度不等；吸收池位置不妥；吸收池不清洁等。不清洁等。2020/5/14四、标准曲线的制作四、标准曲线的制作练习题练习题1、以M 表示被测物质的摩尔质量，则摩尔吸收系数与吸光系数a 之间的关系为?A.=a/MB.=aM?C.=aM/1000 D.=(a/M)1000?答案：B?2、在光度分析中，选择参比溶液的原则是?A.一般选蒸馏水?B.一般选试剂溶液?C.根据加入试剂和被测试液的颜色性质选择?D.一般选褪色溶液2020/5/14?答案：C?3.下列几组吸光度范围，测量相对误差较

11、小的?A.0.2 0.8 B.0.1 0.8C.0.3 0.6 D.0.2 0.6答案：C4、下列表述中错误的是A.吸收峰随浓度增加而增高，但最大吸收波长不变B.透射光与吸收光互为补色光，黄色和兰色互补C.比色法又称分光光度法D.在公式A=bc 中，称摩尔吸收系数，其数值越大，反应越灵敏?答案：C2020/5/145 5、某有色物质溶液的吸光度值较小时，则表明、某有色物质溶液的吸光度值较小时，则表明?A.该物质的浓度较小?B.该物质摩尔吸收系数较小?C.所用比色皿较薄?D.上述三者都可能?答案：D?6、一有色溶液在一定波长下，测定其吸光度为0.740，如果溶液及比色皿都减小一半，则其吸光度为?

12、A.2.96 B.0.740 C.0.370 D.0.185?答案：D2020/5/147 7、为使某待测物质测定的灵敏度较高，则、为使某待测物质测定的灵敏度较高，则应选择应选择?A.较高浓度的待测溶液?B.采用具有较大吸收系数的体系?C.在较长的波长下进行?D.用较强的光源?答案：B2020/5/148.5 吸光光度法的应用吸光光度法的应用一一.单一组分的测定单一组分的测定1.金属离子金属离子:Fe-phen,Ni-丁二酮肟丁二酮肟,Co-钴试剂钴试剂2.磷的测定磷的测定:DNA中含中含P9.2%,RNA中含中含P9.5%,可得核酸量可得核酸量.H3PO4+12(NH4)2MoO4+21HN

13、O3=(NH4)3PO412MoO3+12NH4NO3+12H2O磷钼黄磷钼黄(?小小)Sn2+磷钼磷钼(V)蓝蓝(?大大)2020/5/14二二.多组分的测定多组分的测定(1)在在l1处测组分处测组分x,在l2处测组分处测组分y.(2)在在l1处测组分处测组分x;在在l2处测总吸处测总吸收收,扣除扣除x吸收吸收,可求可求y.(3)x,y组分不能直接测定组分不能直接测定A1=xl 1bcx+yl?1bcy(在l1处测得处测得A1)A2=xl 2bcx+yl 2bcy(在l2处测得处测得A2)xl 1,yl 1,xl 2,yl 2由由x,y标液标液2020/5/14?在在l1,l2处分别测得处分

14、别测得.三三.光度滴定光度滴定NaOH滴定滴定 对硝基酚对硝基酚pKa=7.15间硝基酚间硝基酚pKa=8.39?pKa=1.24间硝基酚间硝基酚酸形均酸形均无色无色.碱形均碱形均黄色黄色对硝基酚对硝基酚2020/5/14V1V2V(NaOH)/mL典型的光度滴定曲线典型的光度滴定曲线依据滴定过程中溶液吸光度变化来确定终点的滴定分析方法。依据滴定过程中溶液吸光度变化来确定终点的滴定分析方法。滴定剂吸收滴定剂吸收Vsp滴定剂与待滴定剂与待测物均吸收测物均吸收Vsp2020/5/14被滴物吸收被滴物吸收Vsp产物吸收产物吸收Vsp连续滴定连续滴定2020/5/14四四.一元弱酸离解常数的测定一元弱

15、酸离解常数的测定HL HLHL、L 颜色不同颜色不同KaH+L/HL配制一系列配制一系列c相同相同,pH不同的溶液不同的溶液,测测A.+?K?c(HL)?H?c(HL)LHLaA=HL+L=+HLL+K+HK+Haa?高酸度下，几乎以高酸度下，几乎以HL存在，可测得存在，可测得AHLHLc(HL)；低酸度下，几乎以低酸度下，几乎以L存在，可测得存在，可测得AL Lc(HL).代入整理：代入整理：pK=pH+l gaA-AHL2020/5/14A-AL pK?lga?pHA?AHL光度法测定一元弱酸离解常数的基本公式。光度法测定一元弱酸离解常数的基本公式。根据各溶液的根据各溶液的pH和测和测得的

16、吸光度，作图，得的吸光度，作图，A?A?L即可求得一元弱酸的即可求得一元弱酸的离解常数。离解常数。2020/5/14五五.配合物组成的测定配合物组成的测定1.摩尔比法摩尔比法:M +n R MRnA1:3:11.0 2.0 3,01c(R)/c(M)2020/5/14固定固定cM,改变改变cR2.稳定常数的测定稳定常数的测定:M+L ML?形成形成1：1的配合物时，根据物料平衡的配合物时，根据物料平衡cM=M+MLcL=L+MLA=MLML (b=1cm)假定金属离子和配位体在测定波长无吸收。假定金属离子和配位体在测定波长无吸收。A 0=MLcM(A 0达到最大达到最大A）ML=A 0/cM2

17、020/5/141n2020/5/14?M?CM?A?L?CAL?ML?MLAK?MLML?（CAAM?）（CL?）ML?MLC?L?n?ML?K?ML?LnML?A?M?L?nK?MLML?（CAAnM?）（CL?n?）MLML第八章第八章小小 结结1.了解分子对光的吸收与溶液颜色的关系了解分子对光的吸收与溶液颜色的关系.吸收曲线吸收曲线定性分析的基础。定性分析的基础。2.定定量量分分析析的的基基础础朗朗伯伯-比比尔尔定定律律：A=bc=-lgT式中各参数的物理意义，定式中各参数的物理意义，定量计算。量计算。3.K：a（g/L）、）、（moL/L）灵敏度的表示灵敏度的表示摩尔吸光系数的意义摩

18、尔吸光系数的意义4.偏离比尔定律的原因。偏离比尔定律的原因。5.了解目视比色法、分光光度法的特点，分了解目视比色法、分光光度法的特点，分光光度计的基本部件。光光度计的基本部件。2020/5/146.显色反应及条件的确定显色反应及条件的确定:显色剂用量、酸度、显色剂用量、酸度、时间、温度、干扰及消除。时间、温度、干扰及消除。7.测量条件的选择测量条件的选择（1）入射光波长）入射光波长（2）参比溶液）参比溶液（3）吸光度的范围）吸光度的范围8.应用应用:单一组分测定示例、多组分测定、单一组分测定示例、多组分测定、配合物组成的测定、酸碱离解常数的测定。配合物组成的测定、酸碱离解常数的测定。2020/5/14作业作业P271:习题，习题，1、2、3、4、5、6、7、102020/5/14