吸光光度法的应用

吸光光度法的应用一、微量组分的测量四、络合物组成的测定五、酸碱离解常数的测定二、示差分光光度法三、光度滴定法六、双波长分光光度法一、微量组分的测量1.单组分的测定A-c标准曲线法例1水中六价铬的测定国家标准（GB）采用二苯碳酰二肼分光光度法测定六价铬。在酸性条件下，六价铬与二苯碳酰二肼反应生成紫外红色络合物，λmax＝540nm，ε＝2.6×104~4.17×104L·mol-1·cm-1。举例例2维生素B6注射液的测定维生素B6在290±1nm处有最大吸收，药典采用紫外可见分光光度法测定维生素B6注射液。测量在0.1mol·L-1HCl介质中进行，按计算维生素B6的含量。427)1290(%11nmEcm例3蛋白质在280nm处有最大吸收，可用于蛋白质的定量测定。例4氨基酸与茚三酮反应生成红色络合物，可用于氨基酸含量的测定。2.双组分的测定同时测定一种试样中的多种组分的基础：是吸光度具有加合性，即总吸光度为各个组分吸光度的总和。设试液中含有两种吸光物质X和Y，其吸收光谱互相重叠，根据吸光度的加合性，得ε为物质得特征参数，可通过配制标准测得解联立方程，可求得cX,cY。1.将0.376g土壤样品溶解后定容至50mL。取25mL试液进行处理，以除去干扰元素，显色后定容至50mL，用1cm吸收池在510nm处和656nm处分别测得吸光度为0.467和0.374，计算土壤样品中钴和镍的质量分数。已知M(Co)=58.93，M(Ni)=63.55。例题/nm510nm656nm/nm510nm656nmCo3.64×1041.24×103Ni5.52×1041.75×104钴和镍的配合物有如下数据:解：已知b=1cm，由公式A=bc和吸光度的加和性，可得联立方程组：NiNiCoCocc510510NiNiCoCocc656656A510=A656=即解得CocNic=9.70×10-6(mol·L-1)=2.06×10-5(mol·L-1)C105.52C103.640.467Ni3Co4NiCoCC431075.1101.240.374土壤样品中Co和Ni的含量计算如下：%10000.5000.25376.093.5810501070.9%10036sCommw=0.015%%10000.5000.25376.069.5810501006.2%10036sNimmw=0.032%二.示差分光光度法常规分光光度法只适用于微量或痕量组分的测定，而不适合常量组分(2~5%)。原因：当被测组分含量高时，常常偏离朗伯-比耳定律。即使不偏离，由于吸光度太大，也超出了准确读数的范围，就是把分析误差控制在5%以下，对高含量成分也是不符合要求的。若采用示差法，可以提高测量的准确度。1.方法常规法：以空白试剂（c=0）为参比示差法：以浓度为cs的标准溶液为参比(cxcS时，适宜高浓度的测定)2.示差法的误差方法定量误差常规法示差法因I0IS故TrTx有结论：示差法提高了准确度1.已知ST＝0.01,样品Tx=2.00％，标准TS=10.0%例题示差法常规法误差示差法误差结论：示差法提高了准确度2.已知ST＝0.01,样品Tx=2.00％，标准TS=5.00%3、例题3、例题3.提高测量准确度的实质示差法相对于常规光度法来说，提高测量准确度的原因是扩展了读数标尺。4.示差法仪器构造的要求原因：示差光度法需要一个发射强度较大的光源，才能将高浓度参比溶液的A调至零。采用专门设计的示差光度计，这就使其应用受到了一定限制。1.用一般光度法测0.0010mol.L-1锌标液和含锌的试液，分别测得As=0.700和Ax=1.00，两溶液的透光度相差多少？若用0.0010mol.L-1锌标液作参比，试液的A为多少？示差光度法与一般光度法相比，读数标尺放大了多少倍？例题三、光度滴定法光度滴定法是依据滴定过程中溶液的吸光度的突变来确定滴定终点的滴定分析方法。例,滴定反应M+R=MR随着R的加入，[M]↑[MR]↑,滴定曲线随各物质的吸收性质的不同而不同。四、络合物组成的测定1.摩尔比法2.等摩尔连续变化法1.摩尔比法在一定条件下，假设(M)金属离子与络合剂发生显色反应：M+nR=MRn为了测络合比n，可固定cM，改变cR测定方法：①固定cM，改变cR②配一系列cR/cM不同的溶液③在max处，测A④以A—cR/cM作曲线图3-3摩尔比法适应范围：此法适用于离解度较小，配位比高的配合物组成的测定，当离解度较大时，因无明显转折点，不能准确测定。①曲线OB段代表显色反应尚未进行完全的阶段，此时cR/cMn，故A随cR↑而增加。②理论上，当M与R按化学反应剂量关系定量完全作用时，A应达到曲线最高点E所对应的值。③继续增加cR，由于M已全部生成了相应的络合物，A基本保持不变，即CD直线④显然，曲线的转折点E，所对应的cR/cM=n⑤找E点：由BC弧线可画切线外推找交点，即为E点。2.等摩尔连续变化法测定方法：①保持cM和cR总浓度不变；即：cM+cR=常数；②连续改变cR与cM之比，配制一系列显色溶液；③在max处，测Ａ。④⑤曲线转折点所对应的cR/cM值，即为ｎ作图以RMMcccA图3－4连续变化法此外还可以测定络合物的不稳定常数。当络合物很稳定时，曲线的转折点明显，而络合物的稳定性稍差时，可画切线外推找出转折点。适应范围：适用于配位比低，稳定性高的配合物组成的测定。五、酸碱离解常数的测定某有机化合物的酸性官能团或碱性官能团是发色团的一部分，则该物质的吸收光谱随溶液pH值而改变，不同pH时获得不同A。HB⇌H++B-][]][[HBBHKa1.原理配制三种分析浓度(c=[HB]+[B-])相等而pH不同的溶液。2.测定方法下面以一元弱酸解离常数的测定为例介绍该方法的应用。第一种溶液pH在pKa附近，此时溶液中HB与B-共存，用1cm的吸收池在某一定的波长下，测量其吸光度：][][BHBAAABHBBHBaaBaHBKHcKKHcHA][][][第二种溶液pH比pKa低两个以上单位的酸性溶液，此时弱酸几乎全部以HB型体存在，在上述波长下测得吸光度：cAcHBAHBHBHBHBHB][第三种溶液pH比pKa高两个以上单位的碱性溶液，此时弱酸几乎全部以B-型体存在，在上述波长下测得吸光度:cAcBABBBBB][推导上式即为用光度法测定一元弱酸解离常数的基本公式。A为式中所示的pH时溶液的吸光度。将上各式整理得：AAAApHpKHAAAAKHBBaBHBalg][六、双波长分光光度法21AXY21AAA）（yxyxAAAA2211)(∵yyAA21∴xxAAA21xxxbCA）（21Y的存在不干扰X的测定光源单色器单色器检测器切光器狭缝吸收池问题1.双波长法与常规参比法比较，有什么特点？2.如何借助于双波长法消除干扰？光源单色器单色器检测器切光器狭缝吸收池六、双波长分光光度法21AXY21AAA）（yxyxAAAA2211)(∵yyAA21∴xxAAA21xxxbCA）（21Y的存在不干扰X的测定光源单色器单色器检测器切光器狭缝吸收池问题1.双波长法与常规参比法比较，有什么特点？2.如何借助于双波长法消除干扰？光源单色器单色器检测器切光器狭缝吸收池问题1.双波长法与常规参比法比较，有什么特点？2.如何借助于双波长法消除干扰？光源单色器单色器检测器切光器狭缝吸收池