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分析化学 第8章 吸光光度法

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分析化学-吸光光度法的灵敏度与准确度

分析化学-吸光光度法的灵敏度与准确度

1吸光光度法的灵敏度与准确度灵敏度的表示方法1.摩尔吸光系数 (ε)A= ε b c ε=A/bc (L·mol -1·cm -1)ε 越大, 灵敏度越高:ε <104 为低灵敏度;104～105 为中等灵敏度;ε >105为高灵敏度.9.39.3.122. Sandell(桑德尔)灵敏度 (S )定义定义：：截面积为1cm 2的液层在一定波长或波段处的液层在一定波长或波段处，，测得吸光度为0.001时所含物质的量时所含物质的量。

用S 表示表示，，单位：µg ·cm -2A = ε bc =0.001 bc ＝0.001/ εS 小灵敏度高灵敏度高;; ε 相同的物质, M 小则灵敏度高.3210==(g/cm ) 10.00MMS µεε×变换单位:b cm c mol/L=bc M 106 µg/1000cm 23例1 邻二氮菲光度法测铁ρ(Fe)=1.0mg/L,b =2cm , A =0.38 计算ε 、S 和解：c (Fe)=1.0 mg/L=1.0×10-3/55.85 =1.8×10-5(mol·L -1)E 1%1cm 4-1-1-50.38==1.110L mol cm 2 1.810ε×⋅⋅××（）S =M /ε=55.85/1.1×104=0.0051 (µg /cm 2)321g/cm 2cm 0.001==0.0051g/cm 0.38S µµ××或4c =1.0mg/L=1.0×10-3 g /1000mL = 1.0×10-4 g/100mL1%1cm=A Eb c⋅⋅-111%cm-431=0.38/2.010=1.910100mL g cm E −××⋅⋅（）1%1cm53=10=1.110/55.85 /M =9101.Eε××或5例2 比较用以下两种方法测Fe 的灵敏度.B. 用4,7-二苯基邻二氮菲光度法测定铁ε533＝2.2×104 L·mol -1·cm -1S = 55.85/(2.2×104)＝0.0025 (µg ·cm -2)B 方法比A 方法的灵敏度高.A. 用邻二氮菲光度法测定铁时用邻二氮菲光度法测定铁时，，ε508＝1.1×104 L·mol -1·cm -1S = 55.85/(1.1×104)＝0.0051 (µg ·cm -2)准确度—仪器测量误差10080604020T/%1∆c2∆c3T∆T∆T-透光率读数误差c∆c1c1∆c2c2∆c3c3><由于T 与浓度c 不是线性关系性关系，，故不同浓度时的仪器读数误差 T引起的测量误差 c/c不同。

吸光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的一类

吸光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的一类
Ak1b
1852年；比尔： 阐明了物质对光的吸收程度与溶液浓度之间的关 系.
Ak2c
由比尔将二者结合起来,就得到布格-朗伯-比尔定 律,一般叫做朗伯-比尔定律.
AKbc
2、朗伯-比尔定律 的推导〔数学表达 式〕<略〕
3、灵敏度的表示方法
<1>吸收系数a〔吸光系数a 〕 当液层厚度b以cm为单位、吸光物质的浓度c以
§8-4 吸光光度法分析条件的选择
在光度分析中,一般需先选择适当的试剂与试样中的 待测组分反应使之生成有色化合物,然后再进行测定.
因此,分析条件的选择包括反应条件和测量条件的选 择.
一、显色反应及其条件的选择 〔一〕显色反应和显色剂 1、概念：
显色反应：将被测组分转变成有色化合物的反应称 为显色反应. M + R = MR
这种方法简便、快速,对于解离度小的络合物,可 以得到满意的结果.
2、等摩尔连续变化法
此 法 的 做 法 是 保 持 CM 和 CR 的 浓度保持不变,即CM + CR = 常数, 连续改变CM和CR的比值,在选定 的仪器条件和波长下测定溶液的 吸光度A.
以A对CM/CR +CM作图.
等摩尔连续变化法测定络合物组成
g·L-1为单位时,K用a表示,称为吸收系数,其单位为 L·g-1·cm-1.此时朗伯-比尔定律表示为
A=abc
<2>摩尔吸光系数ε 当液层厚度b以cm为单位、吸光物质的浓度c
以mol·L-1为单位时,K用ε表示,称为摩尔吸收系 数,其单位为L·mol-1·cm-1.此时朗伯-比尔定律表 示为
A= εbc
二、吸光光度法的测量误差及测量条件的选择
光度法的误差除各种化学因素外,还有因仪器精度 不够,测量不准所带来的误差.

第8章 原子吸收光谱分析

第8章 原子吸收光谱分析
（式中：Kv为基态原子对频率为的光的吸收系数）
三、引起吸收线变宽的因素 a、自然宽度（natural width） 用Δ ν N 表示。 b、多普勒变宽(Doppler broadening) 用Δ ν D 表示。表达式见图8-3。 c、压力变宽（包括劳伦兹变宽、共振变 宽），它们分别用Δ ν L 和Δ ν R表示。 d、其它因素变宽，如场致变宽、自吸效应等。 它们之间的关系式为：
二、原子吸收光谱分析法及其常规模式
原子吸收光谱分析
是基于物质所产生 的原子蒸气对特定 谱线（待测元素的 特征谱线）的吸收 作用来进行定量分 析的一种方法。 分析模式见示意图。
●原子吸收和原子发射是相互联系的两种相反过程。
Comparison of AAS and AES
因此，AAS和AES法在所使用的仪器和测定方法上有 相似之处，亦有不同点。 ●由于原子的吸收线比发射线的数目少得多，这样 谱线重叠的几率小得多。而且空心阴极灯一般并不 发射那些邻近波长的辐射线，因此其它辐射线干扰 较小。因此，AAS法的选择性高、干扰少且易于克 服。 ●在原子吸收法的实验条件下，原子蒸气中基态原 于数比激发态原子数多得多，所以测定的是大部分 原子。因此，原子吸收具有较高的灵敏度。
（2）冷原子化法
原子化温度为常温。
பைடு நூலகம்
T [ D ( L R N ) ]
2
2 1/ 2
四、积分吸收和峰值吸收
在吸收线轮廓内，吸收系数的值会随吸收光
子的波长变化而变化，要表示原子蒸气吸收的全
部能量，就必须在吸收线所在的波长区间进行积
分运算，所得结果简称为积分吸收值。
从理论上，积分吸收与原子蒸气中吸收辐射
E0 基态能级 E1、E2、E3为激发态能级 因此，A 产生吸收光谱； B 产生发射光谱。 电子从基态跃迁到能量最低 的激发态(第一激发态)时要吸收 一定频率的光(谱线) ，这种谱 线称为共振吸收线；当它再跃迁 回基态时，则发射出同样频率的 光(谱线)，这种谱线称为共振发 射线(它们都简称共振线)。

分析化学吸光光度法二

分析化学吸光光度法二

故T e 1 0.368, 即吸光度A 0.434时， 浓度测量的相对误差最小。
（二）测量条件的选择
选择适当的测量条件，是获得准确测定结 果的重要途径。择适合的测量条件，可从下列 几个方面考虑。 1.测量波长的选择 由于有色物质对光有选择性吸收，为了使 测定结果有较高的灵镀度和准确度，必须选择 溶液最大吸收波长的入射光。如果有干扰时， 则选用灵敏度较低但能避免干扰的入射光，就 能获得满意的酸度对被测物质存在状态的影响 大部分高价金属离子都容易水解，当溶液的酸度 降低时，最终将导致沉淀的生成。显然，金属离子的 水解，对于显色反应的进行是不利的，故溶液的酸度 不能太低。

(2) 酸度对显色剂浓度和颜色的影响 光度分析中所用的大部分显色剂都是有 机弱酸。 M + HR＝MR + H+ 从反应式可以看出，溶液的酸度影响着 显色剂的离解,并影响着显色反应的完全程 度。

3.时间和温度 显色反应的速度有快有慢。实验方法是配制一份显色溶 液，从加入显色剂计算时间、每隔几分钟测定一次吸光度， 绘制A-t曲线，根据曲线来确定适宜的时间。 不同的显色反应需要不同的温度，一般显色反应可在室温 下完成。但是有些显色反应需要加热至一定的温度才能完成； 也有些有色络合物在较高温度下容易分解。因此，应根据不 同的情况选择适当的温度进行显色。温度对光的吸收及颜色 的深浅也有一定的影响，故标样和试样的显色温度应保持一 样。合适显色温度也必须通过实验确定 ,做A-C曲线即可求出。

(3)对络合物组成和颜色的影响 对于某些逐级形成络合物的显色反应、在不 同的酸度时，生成不同络合比的络合物。例如铁 与水杨酸的络合反应，当 pH＜4 [Fe3+(C7H4O3)2-]+ 紫色 4＜pH＜9 [Fe3+(C7H4O3)22-]- 红色 pH＞9 [Fe3+(C7H4O3)32-]3- 黄色 在这种情况下，必须控制合适的酸度，才可 获得好的分析结果。 合适酸度也必须通过实验确定,做A-pH曲线即可 求出

分析化学第八章吸光光度法

分析化学第八章吸光光度法

第八章吸光光度法基于物质对光的选择性吸收而建立的分析方法称为吸光光度法。

包括比色法、可见及紫外分光光度法等。

本章主要讨论可见光区的吸光光度法。

利用可见光进行吸光光度法分析时，通常将被测组分通过化学反应转变成有色化合物，然后进行吸光度的测量。

例如：测量钢样中Mn的含量，在酸性溶液中将Mn氧化为MnO4-，然后进行吸光度的测量。

与化学分析法比较它具有如下特点：（一）灵敏度高吸光光度法常用于测定试样中1－0.001%的微量组分。

对固体试样一般可测至10-4 %。

（二）分析微量组分的准确度高例如：含铁量为0.001%的试样，如果用滴定法测定，称量1g试样，仅含铁0.01mg，无法用滴定分析法测定。

如果用显色剂1，10-邻二氮菲与亚铁离子生成橙红色的1，10-邻二氮菲亚铁配合物，就可用吸光光度法来测定。

Fe2++ 3(1,10-phen) → [ Fe(1,10-phen)3] 2+（三）操作简便，测定快速（四）应用广泛几乎所有的无机离子和许多有机化合物都可直接或间接地用分光光度法测定。

可用来研究化学反应的机理、溶液中配合物的组成、测定一些酸碱的离解常数等。

§8-1 吸光光度法基本原理一、物质对光的选择吸收当光束照射到物质上时，光与物质发生相互作用，产生了反射、散射、吸收或透射（p238, 图9-1）。

若被照射的是均匀的溶液，则光在溶液中的散射损失可以忽略。

当一束由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色的光复合而成的白光通过某一有色溶液时，一些波长的光被溶液吸收，另一些波长的光则透过。

当透射光波长在400-700nm范围时，人眼可觉察到颜色的存在，这部分光被称为可见光。

透射光和吸收光呈互补色，即物质呈现的颜色是与其吸收光呈互补色的透射光的颜色。

溶液由于吸收了580-600 nm的黄色光，呈例如：CuSO4现的是与黄色呈互补色的蓝色。

不同波长的光具有不同的颜色，见P238，表9-1。

物质吸收了光子的能量由基态跃迁到较高能态（激发态），这个过程叫做物质对光的吸收。

分析化学部分思考题的参考答案+酸碱滴定法习题答案+沉淀滴定法教案

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分析化学部分思考题的参考答案第一章概论3．基准试剂主体含量大于99.9%；高纯试剂杂质含量少；专用试剂指在某一特殊应用中无干扰，如光谱纯、色谱纯。

6．标定c(NaOH)=0.05mol·L-1时，草酸m=0.05×0.025×63=0.08g称量误差r 0.00020.25%0.1% 0.08E==>而m(邻)=0.05×0.025×204=0.26gr 0.00020.1% 0.26E=<∴选邻苯二甲酸氢钾好。

若c(NaOH)=0.2mol·L-1，两种基准物都可称小样，都可以。

8．H2C2O4·2H2O会失水，使标定的NaOH结果偏低；测定有机酸的摩尔质量则偏高。

10．Na2B4O7·10H2O、B、B2O3和NaBO2·4H2O与H+ 的物质的量之比分别是1∶2、2∶1、1∶1和2∶1。

第二章误差与数据处理1．（1）过失；（2）随机误差；（3）系统误差。

4．例2.9中因样品消耗的NaOH仅0.90mL，体积误差为0.022%0.90=，若使误差小于0.1%，需增加称样量10~20倍。

5．称样3.5g，称量误差为0.13%3.5=，若报告结果中有4位有效数字，表示其相对误差<0.1%，与测量的精确程度不符；若报2倍有效数字，则反映了测量精度。

第三章酸碱平衡与酸碱滴定1．物料平衡：[Cl-]=3{[Fe3+]+[Fe(OH)2+]+[Fe(OH)2+]}=3c(FeCl3)电荷平衡：[H+]+3[Fe3+]+2[Fe(OH)2+]+[Fe(OH)2+]=[OH-]+[Cl-]质子条件式：[H+]=[OH-]+[Fe(OH)2+]+2[Fe(OH)2+]2．pH指-lg a(H+)，滴定到50%时[HA]=[A-], 所以应为MaK。

4．（1）用NH4F掩蔽Fe3+、Al3+时，起作用的是F-，应使pH>4才能主要以F-形式存在。

吸光光度法

单位: L·mol-1 ·cm-1
（1）吸收系数
第一、吸收系数a
当c的单位为g/L，b的单位为cm时，K用a表示 ，称为吸收系数，其单位为L/g·cm，这时朗伯-比 耳定律变为： A＝abc
第二、摩尔吸收系数κ
当式中浓度c的单位为mol/L，液层厚度的单位 为cm时，则用另一符号κ表示，称为摩尔吸收系数 ，它表示物质的浓度为1mol/L，液层厚度为1cm时 ，溶液的吸光度。其单位为L/mol·cm。这时朗伯比耳定律就变为: A＝κbc
4、检测系统(又叫光电转化器)
在光度计中，常用的是硒光电池。硒光电池和眼睛相 似，对于各种不同波长的光线，灵敏度是不同的。对于波 长为500-600nm的光线最灵敏。而对紫外线，红外线则 不能应用。
光电管和光电倍增管用于较精密的分光光度计中。具 有灵敏度高、光敏范围广及不易疲劳等特点。
1、选择性要好
一种显色剂最好只与一种被测组分起 显色反应，这样干扰就少。或者干扰离 子容易被消除、或者显色剂与被测组分 和干扰离子生成的有色化合物的吸收峰 相隔较远。
3、对比度要大
如果显色剂有颜色，则有色化合物与显色剂的 最大吸收波长的差别要大，一般要求在60nm以上 。
5、显色反应的条件要易于控制
但有时会发生偏离, 特别在浓度较大时, 偏离更大.
原因:1)非单色光、非0平行光 c 2)化学因素:离解、缔合、异构化等
1、物理因素
（1）单色光不纯所引起的偏离
严格地讲，朗伯-比耳定律只对一定波长的单色 光才成立。但在实际工作中，目前用各种方法得到 的入射光并非纯的单色光，而是具有一定波长范围 的单色光。那么，在这种情况下，吸光度与浓度并 不完全成直线关系，因而导致了对朗伯—比耳定律的 偏离。

分析化学—— 吸光光度法

Ι0 Ιt
λ1 λ2 λ3 λ4 λ5
A1 A2 A3 A4 A5
17
KMnO4吸收曲线（吸收525nm的绿光而呈紫色）
吸收曲线的讨论：
（1）同一种物质对不同 波长光的吸光度不同。吸 光度最大处对应的波长称 为最大吸收波长λmax （2）对于不同物质，它们的吸收曲线形状和λmax则 不同。吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为 物质定性分析的依据之一。 （3）同一种物质、不同浓度时，其吸收曲线形状相 似、λmax不变；吸光度与浓度成正比。定量分析
例12–3 有一浓度为1.0μg • mL–1的Fe2+溶液，以邻 二氮菲显色后，用分光光度计测定，比色皿厚度为 2.0cm，在波长510nm处测得吸光度A=0.380，计算 该显色反应的吸光系数a和摩尔吸光系数ε。
(2) Fe2+的浓度用mol • L–1表示时， 1.0 10 3 g L-1 c 1.8mol L1 -1 55.85 g mol
（4）不同浓度的同一种 物质，在λmax处吸光度 随浓度变化的幅度最大， 所以测定最灵敏。此特 性可作为物质定量分析 的依据。
吸收曲线是定量分析 中选择入射光波长的重 要依据。
§12-2
光吸收的基本定律
1.朗伯—比耳定律***
当一束平行单色光通过任何均匀、非散射的固体、 液体或气体介质时，一部分被吸收，一部分透过介质，一 部分被器皿的表面反射则它们之间的关系为：
溶液的颜色由透射光的波长所决定。 透射光与吸收光为互补色光。 如CuSO4溶液因吸收了白光中的黄色 光的互补：蓝 黄 光而呈现蓝色
3. 吸收曲线
用不同波长的单色光照射某一物质测定吸光度 A(物质对光的吸收程度)，以波长为横坐标，以吸光度 为纵坐标，绘制吸收曲线，可描述物质对不同波长光 的吸收能力。

分析化学吸光光度法M

• 参比溶液— 调节光度计T=100%，A=0的溶液。 • 参比溶液的作用— 扣除比色皿对光的反射以及试液中其他 成分吸收入射光对测量造成的影响。 用参比溶液调节A1=0的 实质是设定仪器，使参 参 比液的： I 比 I
0
1
溶 液
A1=lg(I0/I1)
I 0 I1
I0 I1 A2 lg lg I2 I2
一、目视比色法
用眼睛比较溶液颜色的深浅以测定物质含量的 方法。
标准系列法
优点 缺点
二、光度计的基本部件
光电比色法：使用光电比色计测定溶液吸光度进行 定量分析的方法。 分光光度法：——分光光度计——————。
不同仅在于获得单色光的方法：
光电：滤光片 分光：棱镜或光栅 优点：准确度高、选择性高、分析速度快
l l
工作曲线将偏 离比耳定律
2. 由于溶液中的化学反应引起的偏离 例： Cr2O72- + H2O 2H+ + 2CrO42（橙） （黄） 消除方法：使作工作曲线和测量时的条 件一致 3. 被测溶液浓度太大 消除方法：稀释溶液 4. 介质不均匀 消除方法：使溶液澄清、透明
§9-2 目视比色法及光度计的基本部件
p258 式(9-7)
结论： 不同透光度或吸光度下的分析误差是不同的。为了使分析误差 在2.0％以下，应控制读数T =10～70％（A＝1.0～0.15）之间。
当T=36.8% (A=0.434)时,分析误差最小,约为1.4％。→
1.光源
2.单色器
3.吸收池
4.检测系统：
光电管、读数装置
光源
→
单色器
→
吸收池
→
检测系统
§9-3Βιβλιοθήκη 显色反应及显色条件的选择进行光度分析时，首先要把待测组分转变为有色化合物 显色反应：将待测组分转变为有色化合物的反应

中国地质大学《分析化学》第8章原子吸收光谱法

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2019/1/29
（3）原子吸收线的宽度
3)压力变宽(pressure boradening)
由于辐射原子与其它粒子（分子、原子、离子 和电子等）间的相互作用而产生的谱线变宽，统称 为压力变宽。 压力变宽有两种：


罗伦兹(Lorentz )变宽——不同粒子碰撞引起的谱 线变宽；
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2019/1/29
（3）原子吸收线的宽度
2)多普勒变宽(Doppler broadening)
多普勒变宽——原子在空间作相对热运动 引起的谱线变宽。 由于辐射原子作无规则的热运动，它与位 置固定的观测器间便产生相对的位移，从而发 生多普勒效应，使谱线变宽。这种谱线变宽由 于是热运动产生的，所以又称为热变宽。一般 可达10-3 nm，是谱线变宽的主要因素。
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2019/1/29
空心阴极灯
空心阴极灯的特点： 发射的谱线窄； 发射强度较大； 光源稳定性好； 使用寿命长。 缺陷： 单元素灯。
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2019/1/29
光源调制
光源调制：
来自火焰的辐射背景（连续光谱，直流信号）可与待测 物吸收线一同进入检测器，尽管单色器可滤除一部分背景， 但仍不能完全消除这些背景对测定的干扰。为此，必须对光 源进行“调制”。 光源调制定义：将入射光所产生的直流信号转换成交流信号，通 过电学方法将其与来自火焰的直流信号滤掉（RC电路），从 而避免火焰背景干扰。 光源调制方法： 1）机械调制—在光源和火焰之间加一切光器（分成四个扇形， 其中对角的两个扇形可让入射光通过）并以一定的速度（频 率）旋转，入射光被“切”成交变的光。 2）电学调制：通过脉冲方式给光源供电，直接产生“脉冲”光。
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的关系为 A lg T
3. 吸光系数与摩尔吸光系数 A = Kbc 中
(1) 若 b 用 cm、c 用 g·L-1为单位，
则 K 改用 a 表示, 称为吸光系数
absorption
此时，朗伯-比尔定律应表示为：
A = abc
a 的单位为 L ·g-1 ·cm-1
a 的数值为 b = 1cm, c = 1g ·L-1 时的吸光度值。
用 A 表示,单位为 1 , 则
朗伯-比耳定律是吸光光度法的 定量依据。
2. 透光度及其与吸光度的关系
若令 T = It I0
称为透光度 transmittancy 或称透光率 light transmittance 也称透射比 transmittance ratio
由 A lg I0 可知吸光度 A 与透光度 T It
解 已知 Fe2+ 的摩尔质量为 55.85 gּmol-1，
则
c( 2
)
5 103 g L1 1 103 L 55.85g mol 1 10103 L
8.95106 mol L1
A
bc 0.190
2cm 8.9510-6 mol L1 1.06104 L mol 1 cm1
1.06104 L mol 1 cm—1
用 525 nm 波长测定 KMnO4 时, K2Cr2O7也 吸收光， 即有干扰。
若选 545 nm 测定 KMnO4, 可避开干扰。
b. 根据吸收曲线形状和 max值初步定性。
三、光吸收定律 1. 朗伯-比耳定律 Lambert-Beer's law
设某一波长的 单色光,强度为
I0
通过含吸光 物质的溶液 时
(2) 若 b 用 cm、c 用 mol·L-1 为单位，
K 改用ε 表示, 称为摩尔吸光系数 molar absorbance index
此时朗伯-比尔定律表示为
A =εbc
ε的单位为 ε的数值为
L·mol-1 ·cm-1
b = 1cm c = 1mol·L-1 时的 A 值
(3)吸光系数 a 与摩尔吸光系数ε 的关系
c吸
光 物 质
b
液层厚度
透过光的强度为
It
吸光物质吸收 一部分光后
实验证明, 吸收光的程度(吸光度)与吸光物 质浓度和液层厚度的乘积成正比。这一规 律称为 朗伯-比耳定律。
可以导出朗伯-比耳定律的数学表达式为 :
lg I0
比例常数
Kbc
It
lg I0 = A = Kbc It
称为吸光度 absorbance
a M
55.85 g mol 1
1.90102 L g1cm1
【例 2】 K2CrO4 的碱性溶液在 372 nm 处 有最大吸收。现有 310-5 mol ·L-1 K2CrO4 碱性溶液，在 372 nm 处用 1 cm 吸收池测得 其透光率为 71.6%。
求： 1. 该溶液的吸光度？ 2. K2CrO4 溶液在 372 nm 处的摩尔吸收系
二、溶液对光的选择吸收和吸收曲线
1. 溶液吸收的光与透过的光的关系
KMnO4 吸收白光中的绿光后， 溶液呈紫色(紫色光为透过的光) CuSO4 吸收白光中的黄光， 溶液呈蓝色(蓝色光为透过的光)
可见, 溶液的颜色与被吸收光的颜色互补
2. 溶液颜色深浅的原因
浓度越大或液层越厚, 吸光质点越多, 吸收程度越大,透过的互补光的程度越大, 因而颜色越深。
3. 光吸收曲线 photoabsorption curve
(1)光吸收曲线的制作过程
取一定浓度的某一吸光物质，固定液 层厚度, 只改变波长λ, 测得此同一物质、同一浓度、同一液 层厚度在不同λ的吸光度 A , 以λ为横坐标、吸光度为纵坐标作 图，得一条光吸收曲线。 或用自动扫描分光光度计自动绘制、 输出吸收曲线。
0.824 ≈ 0.8 1.000 0.301
相对误差 Er / % ±20.5
±10.6
±5.6
±4.01 ±3.6
误
±3.26
差
±2.88
小
±2.73
于
±2.72 此时误差最小 ±4%
±2.77
的
±3.11
范
±3.51 ±4.34 ±6.7
围
作图如下
由上可见，
二、测量条件的选择 在实际测定时，只有使待测溶液的
c
不同 T （或 A ）值时浓度测量的相对误差
透光率 T /% 95 90 80 70 65 60 50 40 36.8 30 20 15 10 5
吸光度 A 0.022 0.045 0.097 0.155
0.187 ≈ 0.2 0.222 0.301 0.398 0.434 0.523 0.699
8.3.2 测量误差和测量条件的选择
一、仪器测量误差
吸光光度法的误差主要来自两方面: 一是偏离朗伯-比耳定律引入的误差(前已讨论); 二是光度测量(即测量仪器)引起的误差, 此处讨论后者。
光度测量的相对误差计算公式:
可以导出，浓度测量的相对误差：
Er
dc c
dA A
0.4343 d T T lg T
因素，以下分别讨 论之。
因目前的分光技术还不能获得只有一种波长的
单色光, 故必然产生偏离。原理如下
设有λ1 λ2 两种波长的光, 分别透过溶液时,
对
1 A１
lg
I 01 It1
对
2 A2
lg
I02 It2
1bc 或 2bc 或
It1 It2
I 01 I02
·10-1bc ·10- 2bc
当被测溶液为稀溶液时，吸光质点是独立 的吸光中心，彼此间影响很小。
浓溶液时,吸光质点之间距离小， 相互影响大， 这会改变其吸光性能（比如改变折光指数等） 从而改变吸光系数，引起偏离朗伯-比尔 定律（标准曲线发生弯曲）。
正是由于这一原因，吸光光度法适用于 测定稀溶液。
（2）平衡效应（溶质解离、缔合、互变异 构及化学变化） 例如 AB 型有色化合物（在溶液中存在以 下平衡）
AB A+ + B-
有色 无色 无色
测得一定浓度的 AB 溶液的吸光度后将溶液 稀释一倍时, 则 cAB 不只降低 1/2，而是由于 电离度增大，降低 1/2 还多，故引起偏离。
注意：不同被测物符合朗伯-比耳定律的浓 度范围不同。测定时，应将标准液和试液 的浓度控制在符合朗伯-比耳定律的浓度范 围内。
式中的 dT 为光度计透光率读数的绝对误差。
对给定的光度计，此为固定值（因为透光度
T 的刻度是均匀的、等分的)
这与滴定管的读数误差为固定值：±0.01 mL 同理。
设仪器透光度 T 的读数误差为： ±0.01（±1%），
（这是常用的分光光度计的读数准确度）
此时将不同T 值代入式
d c d A 0.4343dT Er c A T lg T 可算得对应的各 d c （见下表）
透光率 T 在 15％ ~ 65％, 吸光度 A 在 0.2 ~ 0.8 之间 才能使测量的相对误差较小（＜ ±4%）。
这是通常所要求的准确度
当吸光度 A = 0.434（或透光率 T = 36.8%) 时，测量的相对误差最小。
8.4 吸光光度法分析条件的选择 8.4.1 显色反应 因为许多被测物无色（不吸收可见光，吸 光系数为 0）或颜色太浅（吸光系数值太 小），使测定的灵敏度和准确度都太低。 所以常加入某种试剂（显色剂），使与被 测物反应（显色反应）：
8.3 吸光光度法的测量误差 8.3.1 有色溶液偏离朗伯-比耳定律引入的误
差
根据 A =εbc , A - c 图应为过原点直线, 但实际上只在一定浓度 A 范围内成直线。
因此，测定时被测物浓
度应控制在直线范围内。
0
c
偏离朗伯-比耳定律的原因: 有物理和化学两大
1. 物理因素 （1）单色光不纯
(5) a 和ε的特点
其大小取决于入射光波长、溶液的 性质、温度和仪器的质量， 而与吸光物质的浓度及液层厚度无 关。
(6) 摩尔吸光系数的重要性 是量度吸光物质吸光能力（或
测定方法灵敏度）的特征常数。
测定样品时常选用 值大的有色
化合物，以获得高灵敏度。
通常所说的（或从手册中查得的） 是最大吸收波长时的数值，即 max
数？ 3. 若改用 3 cm 的吸收池，求该溶液的透光
率？
解 (1) A = -lgT = - lg 0.716 = 0.145
(2)
A bc
0.145 1cm 3105 mol L1
4.83103 L mol 1 cm1
(3) 此时 A = 3×0.145 = 0.435 由 A = - lgT 可计算出 T = 0.367
显然
摩尔质量
ε= Ma
(4) a 或ε的测定方法 取适当浓度的被测物溶液, 用分光光度计测得 A 值,
进而由 A abc 或 A bc 算得 a 或 见下例
【例 1】 Fe2+ 浓度为 5 mg·L-1 的溶液 1 mL, 用 1,10 - 二氮菲显色后，定容为 10 mL，取 此溶液用 2 cm 吸收池在 580 nm 波长处测得 吸光度 A = 0.190，计算其摩尔吸光系数ε 和吸光系数 a。
4. 吸光度的加和性 additivity 当 I0 依次通过 n 个液层厚度不等、吸光 物质不同的溶液时:
A A1 A2 An
1b1c1 2b2c2 nbncn
即: 总吸光度等于各吸光物质的吸光度之和
5. 朗伯-比耳定律的适用范围
不仅适用于溶液, 也适用于固体和气体; 不仅适用于可见光, 也适用于紫外光和红外光; 但只适用于单色光。