(4)同一吸收物质在不同波长下的值是不同的。在最大吸收波长处的摩尔吸光系数,常以k表示。K表明了该吸收物质最大限度的吸光能力,也反映了光度法测定该物质可能达到的最大灵敏度。(5)max越大表明该物质的吸光能力越强,用光度法测定该物质的灵敏度越高。在分光光度法中,灵敏度除了用k,还用桑德尔灵敏度(Sandell)S来表示。其定义为:在光度仪器的检测极限为A=0.001下,单位截面积光程内所能检测出来的吸光物质的最低含量。S与k的关系:A=0.001=kbc,bc=0.001/k0.001×M×103Mg/cm2)S=b(cm)×c(mol/dm)xM(g/mol)x106 g/g =6可见,K越大,S越小,即该方法测定的灵敏度越高。<例>Fe2+与邻二氮菲生成红色络合物,K=1.1×104,(灵敏度高)Fe2+与磺基水杨酸络合物,K=5.8×103双硫粽与Pb的k=6.8×10,S=M/k=207/6.8×10+=0.0030(g/cm2)双硫粽与Cu的K=4.52×104,S=M/k=63.5/4.52×10+=0.0014(g/cm2)(灵敏度高)3.标准曲线的绘制及其应用①.标准曲线的绘制c(标液)cC2c3.CA:AiA2A3...A,绘制A--*c曲线,得以过原点的直线,即为标准曲线。其斜率即为k。②在相同条件下,测的未知试液的Ax,由标准曲线可得到cx。TA正偏差负偏差L③.标准曲线有一线性范围,未知试液的Ax应在此范围。6
6 (4)同一吸收物质在不同波长下的 κ 值是不同的。在最大吸收波长 λ max 处的摩尔吸光系 数,常以 κ max 表示。 κ max 表明了该吸收物质最大限度的吸光能力,也反映了光度法测定 该物质可能达到的最大灵敏度。 (5) κ max 越大表明该物质的吸光能力越强,用光度法测定该物质的灵敏度越高。 在分光光度法中,灵敏度除了用 κ,还用桑德尔灵敏度(Sandell)S 来表示。其定义为: 在光度仪器的检测极限为 A=0.001 下,单位截面积光程内所能检测出来的吸光物质的最低 含量。 S 与 κ 的关系:A=0.001=κbc,bc=0.001/κ S=b(cm)×c(mol/dm3 ) ×M(g/mol)×106 g/g = ( g/cm2 ) 可见,κ 越大,S 越小,即该方法测定的灵敏度越高。 <例>Fe2+与邻二氮菲生成红色络合物,κ=1.1×104 , (灵敏度高) Fe2+与磺基水杨酸络合物,κ=5.8×103, 双硫腙与 Pb 的 κ=6.8×104,S=M/κ=207/6.8×104=0.0030( g/cm2 ) 双硫腙与 Cu 的 κ=4.52×104,S=M/κ=63.5/4.52×104=0.0014( g/cm2 ) (灵敏度高) 3.标准曲线的绘制及其应用 ①.标准曲线的绘制 c(标液): c1 c2 c3 .cn A: A1 A2 A3 .An 绘制 A -c 曲线,得以过原点的直线,即为标准曲线。其斜率即为 κ。 ②.在相同条件下,测的未知试液的 Ax,由标准曲线可得到 cx。 ③.标准曲线有一线性范围,未知试液的 Ax 应在此范围。 3 0.001 10 M M =
二、偏离朗伯一比尔定律的原因1.物理因素根据A=Kbc,当b不变时,A与c成正比,标准曲线应该是通过原点的一条直线。但在吸光光度分析中,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(吸光度轴弯曲)或向浓度轴弯曲的现象。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。偏离朗伯一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。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-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,因而导致对朗伯一比尔定律的偏离。克服非单色光引起的偏离的措施:a使用较好的单色器,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。b.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。C.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。②非平行入射光引起的偏离朗伯-比尔定律要求采用平行光速垂直入射。若入射光束为非平行光,就不能保证全部光束垂直通过吸收池,可能导致部分光束的光程大于吸收池的厚度,使实际测得的A偏大,产生正偏离。③介质不均匀引起的偏离朗伯一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。2.化学因素①.溶液浓度过高引起的偏高朗伯一比尔定律A=kbc,要求入为单色光,同时假设粒子是独立的,吸光质点之间没7
7 二、偏离朗伯-比尔定律的原因 1.物理因素 根据 A=Kbc,当 b 不变时,A 与 c 成正比,标准曲线应该是通过原点的一条直线。但 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 (吸光度轴弯曲)或向浓度轴弯曲的现象。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。 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。 克服非单色光引起的偏离的措施: a.使用较好的单色器,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。 b.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 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。 c. 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。 ② 非平行入射光引起的偏离 朗伯-比尔定律要求采用平行光速垂直入射。若入射光束为非平行光,就不能保证全部 光束垂直通过吸收池,可能导致部分光束的光程大于吸收池的厚度,使实际测得的 A 偏大, 产生正偏离。 ③ 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。 2.化学因素 ①.溶液浓度过高引起的偏离 朗伯-比尔定律 A=κbc, 要求 λ 为单色光,同时假设粒子是独立的,吸光质点之间没
有相互作用,即适应于稀溶液。但当溶液浓度过高时,吸光物质分子或离子之间的平均距离减小,由于相互作用会改变吸光微粒的电荷分布,从而改变他们对光的吸收能力,即改变K。因此,在高浓度时,K不恒定而导致A与c之间偏离线性(朗伯一比尔定律)。故朗伯一比尔定律只适应于稀溶液。②.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分析浓度不等于其平衡浓度,因而导致偏离朗伯一比尔定律。例如,测定金属离子(M)时,常加入一种试剂(显色剂)与M形成有色络合物。可表示如下:M(无色)+R=MR(有色络合物)设待测金属离子(M)的浓度为c,那么理论上MR的浓度亦为c,根据朗伯一比尔定律有:A=kbcA与c之间呈现性关系。但由于络合物的离解,[MR]+c,故A实际=kb(1-α)cA与c之间不再呈现性关系,标准曲线发生弯曲,即对朗伯一比尔定律偏离。消除:加入过量的显色剂,使很α小,并基本不变。9.3吸光光度法的仪器一、分光光度计部件光源→单色器→吸收池→检测系统→记录系统1.光源作用:发射一定波长范围的复合光。要求:a.在广泛的光谱区域内发射连续光谱;b.要有足够的发射强度:c.要有良好的稳定性(为此,要求电源电压保持稳定):d.辐射强度随波长没有明显的变化(实际上,大多数光源辐射能是随波长变化,但可通过调节狭缝的宽度来补偿)。光度分析中常用的光源有以下几种:,钨灯:属于白炽灯,发出的连续光谱在350~2500nm范围内,除了可用于可见分8
8 有相互作用,即适应于稀溶液。但当溶液浓度过高时,吸光物质分子或离子之间的平均距 离减小,由于相互作用会改变吸光微粒的电荷分布,从而改变他们对光的吸收能力,即改 变 κ。因此,在高浓度时,κ 不恒定而导致 A 与 c 之间偏离线性(朗伯-比尔定律)。故 朗伯-比尔定律只适应于稀溶液。 ②.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分析浓度 不等于其平衡浓度,因而导致偏离朗伯—比尔定律。 例如, 测定金属离子(M)时,常加入一种试剂(显色剂)与 M 形成有色络合物。可 表示如下: M(无色)+R=MR(有色络合物) 设待测金属离子(M)的浓度为 c,那么理论上 MR 的浓度亦为 c,根据朗伯-比尔定律有: A=κbc A 与 c 之间呈现性关系。但由于络合物的离解,[MR]≠c,故 A 实际=κb(1-α)c A 与 c 之间不再呈现性关系,标准曲线发生弯曲,即对朗伯—比尔定律偏离。 消除:加入过量的显色剂,使很 α 小,并基本不变。 9.3 吸光光度法的仪器 一、分光光度计部件 光源 → 单色器 → 吸收池 → 检测系统 → 记录系统 1. 光源 作用:发射一定波长范围的复合光。 要求: a.在广泛的光谱区域内发射连续光谱; b.要有足够的发射强度; c.要有良好的稳定性(为此,要求电源电压保持稳定); d.辐射强度随波长没有明显的变化(实际上,大多数光源辐射能是随波长变化,但可通过 调节狭缝的宽度来补偿)。 光度分析中常用的光源有以下几种: ①.钨灯:属于白炽灯,发出的连续光谱在 350~2500 nm 范围内,除了可用于可见分