微量组分的测量课件.ppt

1、吸光光度法的应用一、微量组分的测量一、微量组分的测量四、络合物组成的测定四、络合物组成的测定五、酸碱离解常数的测定五、酸碱离解常数的测定二、示差分光光度法二、示差分光光度法三、光度滴定法三、光度滴定法六、双波长分光光度法六、双波长分光光度法一、微量组分的测量一、微量组分的测量 1.1.单组分的测定单组分的测定 A-c 标准曲线法标准曲线法国家标准（国家标准（GB）采用二苯碳酰二）采用二苯碳酰二肼分光光度法测定六价铬。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，成紫外红色络合物，max540 nm，2.61044.17

2、104 Lmol-1cm-1。维生素维生素B6在在290 1 nm处有最大吸收，药典采用处有最大吸收，药典采用紫外可见分光光度法测定维生素紫外可见分光光度法测定维生素B6注射液。测量注射液。测量在在0.1 molL-1HCl介质中进行，按介质中进行，按 计计算维生素算维生素B6的含量。的含量。427)1290(%11 nmEcm例例3 蛋白质在蛋白质在280 nm处有最大吸收，可处有最大吸收，可用于蛋白质的定量测定。用于蛋白质的定量测定。例例4 氨基酸与茚三酮反应生成红色络合物，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。可用于氨基酸含量的测定。2.双组分的测定双组分的测定 同时

3、测定一种试样中的多种组分的基础：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。吸光度的总和。设试液中含有两种吸光物设试液中含有两种吸光物质质X X和和Y Y，其吸收光谱互相重叠，其吸收光谱互相重叠，根据吸光度的加合性，得根据吸光度的加合性，得 为物质得特征参数，可通过配制标准测得为物质得特征参数，可通过配制标准测得 解联立方程，可求得解联立方程，可求得cX,cY。1.将将0.376g土壤样品溶解后定容至土壤样品溶解后定容至50mL。取。取25mL试液进行处理，以除去干扰元素，试液进行处理，以除去干扰元素，显色后

4、定容至显色后定容至50mL，用，用1cm吸收池在吸收池在510nm处和处和656nm处分别测得吸光度为处分别测得吸光度为0.467和和0.374，计算土壤样品中钴和镍的质量分数。已知，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。/nm510nm656nm/nm510nm656nm Co3.641041.24103 Ni5.521041.75104钴和镍的配合物有如下数据钴和镍的配合物有如下数据:解：已知解：已知b=1cm，由公式，由公式A=bc和吸光度的加和性，可得联立方程组：和吸光度的加和性，可得联立方程组：NiNiCoCocc510510NiNiCo

5、Cocc656656A510=A656=即 解得解得 CocNic=9.7010-6(molL-1)=2.0610-5(molL-1)C105.52C103.640.467Ni3Co4NiCoCC431075.1101.240.374土壤样品中土壤样品中Co和和Ni的含量计算如下的含量计算如下：%10000.5000.25376.093.5810501070.9%10036sCommw=0.015%10000.5000.25376.069.5810501006.2%10036sNimmw=0.032%l常规分光光度法只适用于微量或痕量组分的测定，常规分光光度法只适用于微量或痕量组分的测定，而不

6、适合而不适合常量常量组分组分(25%)。原因原因：当被测组分含量高时，常常偏离朗伯当被测组分含量高时，常常偏离朗伯-比耳定律。即使不偏离，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%5%以下，对高含量成分也是不符合要求的。以下，对高含量成分也是不符合要求的。l若采用示差法，可以提高测量的准确度若采用示差法，可以提高测量的准确度。1.方方 法法常规法：常规法：以空白试剂（以空白试剂（c c=0=0）为参比）为参比示差法：示差法：以浓度为以浓度为c cs s 的标准溶液为参比的标准溶液为参比(c

7、cx xccS S 时，适宜高浓度的测定时，适宜高浓度的测定)2.示差法的误差示差法的误差 方方 法法 定定 量量误误 差差常规法常规法 示差法示差法 因 I0IS 故 TrTx 有 结结 论：论：示差法提高了准确度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%例例 题题示差法示差法 常规法误差常规法误差 示差法误差示差法误差 结论：结论：示差法提高了准确度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提高测量准确度的实质l 示差法相对于常规光度法来说，提高测量准确示差法相对

8、于常规光度法来说，提高测量准确度的原因是度的原因是扩展了读数标尺扩展了读数标尺。4.示差法仪器构造的要求示差法仪器构造的要求原因：原因：示差光度法需要一个发射强度较大的光源，才能将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高浓度参比溶液的 A A 调至零。调至零。采用专门设计的示差光度计，这就使其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。应用受到了一定限制。1.用一般光度法测用一般光度法测 0.0010mol.L-1 锌标液和含锌的试液，分别测得锌标液和含锌的试液，分别测得 As=0.700 和和 Ax=1.00，两溶液的透光度相差多少？若用，两溶液的透光度相差多

9、少？若用 0.0010mol.L-1锌标液作参比，试液的锌标液作参比，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？数标尺放大了多少倍？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。l 在一定条件下，假设在一定条件下，假设(M)金属离子与络合剂发生显金属离子与络合剂发生显色反应：色反应：M+nR=MRnl为了测络合比为了测络合比n，可固定，可固定cM，改变，改变cRl测定方法：测定方法：固定固定cM，改变，改变cR

10、 配一系列配一系列 cR/cM 不同的溶液不同的溶液 在在 max处，测处，测A 以以AcR/cM作曲线作曲线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。大时，因无明显转折点，不能准确测定。曲线曲线OB段代表显色反应尚未进行完全的阶段代表显色反应尚未进行完全的阶段，此时段，此时cR/cM n，故，故A随随cR而增加。而增加。理论上，当理论上，当M与与R按化学反应剂量关系定量按化学反应剂量关系定量完全作用时，完全作用时，A应达到曲线应达到曲线最高点最高点E所对应的所对应的值。值。继续增

11、加继续增加cR，由于，由于M已全部生成了相应的已全部生成了相应的络合物，络合物，A 基本保持不变，即基本保持不变，即CD直线直线 显然，曲线的显然，曲线的转折点转折点E，所对应的所对应的cR/cM=n 找找E点：由点：由BC弧线可画切线外推找交点，弧线可画切线外推找交点，即为即为E点点。测定方法：测定方法：保持保持c cM M 和和 c cR R总浓度不变；即：总浓度不变；即：c cM M+c cR R=常数；常数；连续改变连续改变c cR R与与c cM M之比，配制一系列显色溶液；之比，配制一系列显色溶液；在在 max max 处，测处，测。作图以RMMcccA此外还可以测定络合物的不稳定

12、常数。此外还可以测定络合物的不稳定常数。适用于配位比低，稳定适用于配位比低，稳定性高的配合物组成的测定。性高的配合物组成的测定。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部分，则该物质的吸收光谱随溶液 pH pH 值而改变，不同值而改变，不同pH pH 时获得不同时获得不同 A A。HBBHKa下面以一元弱酸解离常数的测定为例介绍该方下面以一元弱酸解离常数的测定为例介绍该方法的应用。法的应用。pH在在pKa附近，此时溶液中附近，此时溶液中HB与与B-共存，用共存，用1cm的吸收池在某一定的波长下，测量其吸光度：

13、的吸收池在某一定的波长下，测量其吸光度：BHBAAABHBBHBaaBaHBKHcKKHcHApH比比pKa低两个以上单位的酸性溶液，此时弱酸几乎低两个以上单位的酸性溶液，此时弱酸几乎全部以全部以HB型体存在，在上述波长下测得吸光度：型体存在，在上述波长下测得吸光度：cAcHBAHBHBHBHBHBpH比比pKa高两个以上单位的碱性溶液，此时弱酸几高两个以上单位的碱性溶液，此时弱酸几乎全部以乎全部以B-型体存在，在上述波长下测得吸光度型体存在，在上述波长下测得吸光度:cAcBABBBBB 上式即为用光度法测定一元弱酸解离常数的基本公式。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

14、示的为式中所示的pH时溶液的吸光度。时溶液的吸光度。将上各式整理得：将上各式整理得：AAAApHpKHAAAAKHBBaBHBalg 2 1A XYY 的存在不干扰的存在不干扰 X 的测定的测定光源光源单色器单色器单色器单色器检测器检测器切切光光器器狭狭缝缝吸吸收收池池1.1.双波长法与常规参比法比较，有什么特点？双波长法与常规参比法比较，有什么特点？光源光源单色器单色器单色器单色器检测器检测器切切光光器器狭狭缝缝吸吸收收池池 2 1A XYY 的存在不干扰的存在不干扰 X 的测定的测定光源光源单色器单色器单色器单色器检测器检测器切切光光器器狭狭缝缝吸吸收收池池1.双波长法与常规参比法比较，有什么特点？双波长法与常规参比法比较，有什么特点？光源光源单色器单色器单色器单色器检测器检测器切切光光器器狭狭缝缝吸吸收收池池1.1.双波长法与常规参比法比较，有什么特点？双波长法与常规参比法比较，有什么特点？光源光源单色器单色器单色器单色器检测器检测器切切光光器器狭狭缝缝吸吸收收池池