光度分析法的误差

7.3光度分析法的误差1对朗伯-比尔定律的偏离2吸光度测量的误差7.3光度分析法的误差1对朗伯-比尔定律的偏离在吸光光度分析中，经常出现标准曲线不呈直线的情况，特别是当吸光物质浓度较高时，明显地看到通过原点向浓度轴弯曲的现象(吸光度轴弯曲)。这种情况称为偏离朗伯-比尔定律。若在曲线弯曲部分进行定量，将会引起较大的误差。偏离朗伯－比尔定律的原因主要是仪器或溶液的实际条件与朗伯-比尔定律所要求的理想条件不一致。7.3光度分析法的误差（1）非单色光引起的偏离*朗伯-比尔定律只适用于单色光，但由于单色器色散能力的限制和出口狭缝需要保持一定的宽度，所以目前各种分光光度计得到的入射光实际上都是具有某一波段的复合光。由于物质对不同波长光的吸收程度的不同，因而导致对朗伯－比尔定律的偏离。7.3光度分析法的误差*克服非单色光引起的偏离的措施◎使用比较好的单色器，从而获得纯度较高的“单色光”，使标准曲线有较宽的线性范围。◎人射光波长选择在被测物质的最大吸收处，保证测定有较高的灵敏度，此处的吸收曲线较为平坦，在此最大吸收波长附近各波长的光的ε值大体相等，由于非单色光引起的偏离要比在其他波长处小得多。◎测定时应选择适当的浓度范围，使吸光度读数在标准曲线的线性范围内。7.3光度分析法的误差（2）介质不均匀引起的偏离朗伯－比尔定律要求吸光物质的溶液是均匀的。如果被测溶液不均匀，是胶体溶液、乳浊液或悬浮液时，入射光通过溶液后，除一部分被试液吸收外，还有一部分因散射现象而损失，使透射比减少，因而实测吸光度增加，便标准曲线偏离直线向吸光度轴弯曲。故在光度法中应避免溶液产生胶体或混浊。7.3光度分析法的误差（3）由于溶液本身的化学反应引起的偏离溶液中的吸光物质常因解离、缔合、形成新化合物或互变异构等化学变化而改变其浓度，因而导致偏离朗伯—比尔定律。A解离大部分有机酸碱的酸式、碱式对光有不同的吸收性质，溶液的酸度不同，酸(碱)解离程度不同，导致酸式与碱式的比例改变，使溶液的吸光度发生改变。B络合显色剂与金属离子生成的是多级络合物，且各级络合物对光的吸收性质不同，例如在Fe(Ⅲ)与SCN-的络合物中，Fe(SCN)3颜色最深，Fe(SCN)2+颜色最浅，故SCN-浓度越大，溶液颜色越深，即吸光度越大。7.3光度分析法的误差c缔合例如在酸性条件下，CrO42-会缔合生成Cr2O72-，而它们对光的吸收有很大的不同。在分析测定中，要控制溶液的条件，使被测组分以一种形式存在，以克服化学因素所引起的对朗伯－比尔定律的偏离。7.3光度分析法的误差2吸光度测量的误差在吸光光度分析中，仪器测量不准确也是误差的主要来源。任何光度计都有一定的测量误差。这些误差可能来源于光源不稳定，实验条件偶然变动，读数不准确等。在光度计中，透射比的标尺刻度均匀。吸光度标尺刻度不均匀。对于同一仪器，读数的波动对透射比为一定值；而对吸光度读数波动则不再为定值。吸光度越大，读数波动所引起的吸光度误差也越大7.3光度分析法的误差透射比很小或很大时，浓度测量误差都较大，即光度测量最好选吸光度读数在刻度尺的中间而不落两端。待测溶液的透射比T在15%~65%之间，或使吸光度A在0.2~0.8之间，才能保证测量的相对误差较小。当A=0.434(或透射比T=36.8%)时，测量的相对误差最小。TTTTTErln1%100ln7.4其他吸光光度法及吸光光度法应用1示差吸光光度法2双波长吸光光度法3弱酸和弱碱解离常数的测定4络合物组成的测定7.4其他吸光光度法及吸光光度法应用1示差吸光光度法（differential）（1）示差吸光光度法的原理吸光光度法一般仅适用于微量组分的测定，当待测定组分浓度过高或过低，会引起很大的测量误差，导致准确度降低。示差吸光光度法可克服这一缺点。目前，主要有高浓度示差吸光光度法、低浓度示差吸光光度法和使用两个参比溶液的精密示差吸光光度法。它们的基本原理相同，且以高浓度示差吸光光度法应用最多，仅介绍高浓度示差吸光光度法。7.4其他吸光光度法及吸光光度法应用吸光度差与这两种溶液的浓度差成正比。以把空白溶液作为参比的稀溶液的标准曲线作为ΔA和Δc的标准曲线，根据测得的ΔA求出相应的Δc值，从cx=co+c可求出待测试液的浓度，这就是示差吸光光度法定量的基本原理。相对相对bccbccbAAAAxx)(00bcAxxbcA007.4其他吸光光度法及吸光光度法应用（2）示差吸光光度法的误差Δc(即cx－co)，测量误差为x%，结果为cx±(cx-co)×x%；普通光度法的结果为cx±cx·x%。因cx只是稍大于co，故cx总是远大于Δc，故示差吸光光度法的准确度高。参比溶液的浓度越接近待测试液的浓度，测量误差越小，最小误差可达0.3%。7.4其他吸光光度法及吸光光度法应用2双波长吸光光度法（dual-wavelength）（1）双波长吸光光度法的原理使两束不同波长的单色光以一定的时间间隔交替地照射同一吸收池，测量并记录两者吸光度的差值。这样就可以从分析波长的信号中扣除来自参比波长的信号，消除各种干扰，得待测组分的含量。分析方法的灵敏度、选择性及测量的精密度高。被广泛用于环境试样及生物试样的分析。7.4其他吸光光度法及吸光光度法应用ΔA与吸光物质浓度成正比。这是定量的理论依据。只用一个吸收池，以试液本身对某一波长的光的吸光度为参比，消除了因试液与参比液及两个吸收池之间的差异引起的测量误差，提高测量的准确度。bcAAA)(21217.4其他吸光光度法及吸光光度法应用（2）双波长吸光光度法的应用*混浊试液中组分测定：一般选择待测组分的最大吸收波长为测量波长(λl)，选择与其相近而两波长相差在40~60nm范围内且有较大的ΔA值的波长为参比波长。*单组分的测定：进行单组分的测定，以络合物吸收峰作测量波长，参比波长的选择有：以等吸收点为参比波长;以有色络合物吸收曲线下端的某一波长作为参比波长；以显色剂的吸收峰为参比波长。7.4其他吸光光度法及吸光光度法应用*两组分共存时的分别测定：当两种组分的吸收光谱有重叠时，要测定其中一个组分就必须消除另一组分的光吸收。对于相互干扰的双组分体系，它们的吸收光谱重叠，选择参比波长和测定波长的条件是:待测组分在两波长处的吸光度之差ΔA要足够大，干扰组分在两波长处的吸光度应相等，这样用双波长法测得的吸光度差只与待测组分的浓度成线性关系，与干扰组分无关，从而消除了干扰。7.4其他吸光光度法及吸光光度法应用测定苯酚(X)与2，4，6-三氯苯酚(Y)混合物中的苯酚时就可用这种方法。当选择λ2为测量波长，三氯苯酚在此波长处也有较大吸收，产生干扰。选择波长λ1或λ1‘（等吸收点）作为参比波长，则可以消除三氯苯酚对苯酚测定的干扰。7.4其他吸光光度法及吸光光度法应用3弱酸和弱碱解离常数的测定HB==H++B-pHAAAApKBHBa)()(lg7.4其他吸光光度法及吸光光度法应用4络合物组成的测定（1）饱和法(又称摩尔比法)固定一种组分(通常是金属离子M)的浓度，改变络合剂(R)的浓度，得到一系列[R]/[M]比值不同的溶液，并配制相应的试剂空白作参比液，分别测定其吸光度。以吸光度A为纵坐标，[R]/[M]为横坐标作图。7.4其他吸光光度法及吸光光度法应用（2）连续变化法(又称等摩尔系列法)cM+cR=c，改变cM和cR的相对量，配制一系列溶液，在有色络合物的最大吸收波长处测量这一系列溶液的吸光度。当溶液中络合物MRn浓度最大时，cR/cM比值为n。当cM/c为0.5时，络合比为1:1；当cM/c为0.33，络合比为1:2；当cM/c=0.25时，络合比为1:3。本章作业p2384，5p23911，13