显色与测量条件的选择

可见光吸收光谱法是利用测量有色物质对某一单色光的吸收程度来进行测量的，但许多化合物本身是无色的，它对可见光不发生吸收或吸收很弱，因而必须预先通过适当的化学反应，使它转变成有色化合物，然后再进行可见光吸收光谱测定。

显色反应在光度分析中，将试样中被测组分转变成有色化合物的反应叫显色反应。

能与被测组分生成有色物质的试剂称为显色剂。

显色反应分为两类：络合反应和氧化还原反应。

其中络合反应是最主要的显色反应。

对显色反应的要求：①选择性好一种显色剂最好只与一种被测组分起显色反应，或显色剂与干扰离子生成的有色化合物的吸收峰与被测组分的吸收峰相距较远。

这样干扰较少。

②灵敏度高即有色化合物的摩尔吸收系数大。

③有色络合物的离解常数要小有色络合物的离解常数愈小，络合物就愈稳定。

络合愈稳定，光度测定的准确度就愈高，并且还可以避免或减少试样中其它离子的干扰。

④有色络合物的组成要恒定，化学性质要稳定。

⑤如果显色剂有颜色，则要求有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大，以减小试剂空白。

一般要求有色化合物与显色剂的最大吸收波长之差在60nm以上。

⑥显色反应的条件要易于控制如果条件要求过于严格，难以控制，测定结果的再现性就差。

显色剂1、无机显色剂许多无机试剂能与金属离子发生显色反应用于光度分析，但由于灵敏度等原因，具有实用价值的仅有几类，见表1。

表1 重要的无机显色剂2、有机显色剂大多数有机显色剂本身为有色化合物，与金属离子反应生成的化合物一般是稳定的螯合物。

显色反应的选择性和灵敏度都较高，有些有色螯合物易溶于有机溶剂，可进行萃取光度法测量。

有机显色剂种类很多，不断有新型的有机显色剂被研制出来，表2 介绍了几种常用的有机显色剂。

表2 部分常用的有机显色剂3、多元配合物显色体系近年来，形成多元配合物的显色体系受到关注。

多元配合物是指3个或3个以上组分形成的配合物。

利用多元配合物的形成可提高分光光度测定的灵敏度，改善分析特性。

目前应用较多的是三元配合物。

光度法显色反应条件和测量条件的选择一. 影响显色反应的因素及反应条件的选择（一）显色反应的选择1. 选择性好：干扰少或易排解；2. 灵敏度高（S）：尤其是对低含量组分，一般选择 e：104 ~ 105 L/molcm3. 有色化合物稳定、组成恒定4. 有色化合物与显色剂的颜色差别大（二）影响显色反应的因素及反应条件1. 显色剂的用量M + R MR待测组分显色剂有色化合物在被测组分肯定及其它试验条件不变的状况下，分别测得加入不同量显色剂测得A值，作A-cR曲线，常见以下二种状况：图7 吸光度与显色剂加入量的关系(a)在 a 与 b之间任选一点吸光度与显色剂加入量的关系(b)严格掌握CR因此，合适的 cR 通过试验确定。

2. 溶液的酸度(1) 对金属离子存在状态的影响防止水解，防止沉淀生成(2) 对显色剂浓度的影响 H2R 2H+ + R2-(3) 对显色剂颜色的影响pKa pKaH2R H+ + HR- 2H+ + R2-6.9 12.4黄橙红相宜的 pH 通过试验确定：做 A- pH 曲线（其它条件并不变），从中找出 A 较大且基本不变的某 pH 范围。

3. 显色时间：各种显色反应得速度不同，反应完全所需时间不同；有些有色化合物在肯定的时间内稳定。

选择方法：作 A-t（min）曲线，选择在 A 较大且稳定的时间内进行。

4. 显色温度：显色反应一般在室温下进行，但反应速度太慢或常温下不易进行的显色反应需要升温或降温。

选择方法：作 A-T （℃）曲线，选择在 A 较大的时间内进行。

5. 溶剂：试验确定选择合适的溶剂（常为有机溶剂），提高反应的灵敏度及加快反应速度。

二. 分光光度法测量误差及试验条件的选择（一）测量误差及 A 范围的选择任何一台分光光度计都有光度误差 T%，但给定的一台分光光度计，T 基本上是一常数，一般为 0.002 ~ 0.01，但在不同 T 时同样的T 对应的 A 则不同，所以引起的C/C (浓度的相对误差)就不同。

1.物质的颜色与吸收光的关系电磁波谱： X射线 0.1~100 nm远紫外光 10~200 nm近紫外光 200~400 nm可见光 400~760 nm近红外光 750~2500 nm中红外光 2500~5000 nm远红外光 5000~10000 nm微波 0.1~100 cm无线电波 1~1000 m2日光：紫蓝青绿黄橙红2014-11-33♥复合光：由各种单色光组成的光。

如白光(太阳光)♥单色光：只具有一种波长的光。

要求：∆λ=±2nm 。

♥互补色光：如果把两种适当颜色的光按一定的强度比例混合也可以得到白光，这两种光就叫互补色光。

♥物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择性的吸收作用而产生的。

如：CuSO 4呈兰色。

♥物质呈现的颜色和吸收的光颜色之间是互补关系。

光的互补：蓝 黄日光7♥ （1）不同物质吸收曲线的形状和吸收波长不同。

MnO 4-531吸收曲线2014-11-38♥（2）同一物质对不同波长光的吸光度不同；同一物质不同浓度，其吸收曲线形状相似。

♥吸收曲线是特性的，可以提供物质的结构信息，作为物质定性分析的依据之一；吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。

3.光的吸收定律——朗伯-比耳定律λ吸光度A：物质对光的吸收程度。

定义：A＝lg（I0/I t)A越大，表示对光的吸收越大，透过光越弱。

9λ1760年朗伯(Lambert)阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系：A∝b•1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间也具有类似的关系：A∝c二者的结合称为朗伯—比耳定律，A∝bc1011朗伯—比耳定律数学表达式：A ＝lg （I 0/I t )= εb c 式中：A ，吸光度，无量刚； b ，液层厚度(光程长度)，cm ； c ，溶液的浓度， mol · L -1 ； ε称为摩尔吸光系数，L·mol -１·cm -1，仅与入射光波长、溶液的性质及温度有关，与浓度无关。

显色反应及显色条件可见分光光度法是利用测量有机物质对某一单色光吸收程度来进行定量的，而许多物质本身无色或颜色很浅，也就是说他们对可见光不产生吸收或吸收不大，这就必须事先通过适当的化学处理，使该物质转变为能对可见光产生较强吸收的有色化合物，然后再进行测量u定义：将试样中的待测组分转变为有色化合物的 反应叫做显色反应。

（无色或浅色物+显色剂=深色物）——显色反应氧化还原反应络合反应Fe3＋＋SCN－=FeSCN2＋Mn2＋－5e＋4H2O= MnO4－＋8H＋显色反应需满足的要求：u选择性好u灵敏度高u有色化合物的稳定常数要尽可能的大u显色剂的颜色与有色化合物的颜色差别要大 u显色反应要易于操作、控制u有色化合物的组成恒定，化学性质稳定无机显色剂:KSCN：测 Fe、Mo、W、Nb 等钼酸铵：测 P、As 等过氧化氢：测 Ti、V 等有机显色剂：分子结构含有生色团(即含不饱和键的基团)如偶氮基，对醌基和羰基等含有助色团(含孤对电子的基团)如氨基、羟基和卤代基等。

NN OHCOOHSO 3H OO 型：NNN OH OH ON 型：NH NHN SN S 型：NN 型：假如有一天你的手机坏了，你会怎么处理？如果一件事情由多种因素决定，那么我们在探讨条件时就固定其他因素不变，只改变其中之一。

如此尝试，直至全部因素测试完毕。

分析测试条件的选择也采用同样的方法。

1、显色剂用量取6只洁净的50mL容量瓶，各加入10.00μg·mL-1铁标准溶液5.00mL，1mL100g·L-1盐酸羟胺溶液，摇匀。

分别加入0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0mL1.5 g·L-1邻二氮菲，5mL醋酸钠溶液，用蒸馏水稀至标线，摇匀。

用2cm吸收池，以试剂空白溶液为参比溶液，在选定的波长下测定吸光度。

结论：作A-C R曲线，找出曲线平台部分，选择一合适用量即可。

吸光度与显色剂浓度的关系曲线2、溶液pH在6只洁净的50mL容量瓶中各加入10.00μg·mL-1铁标准溶液5.00mL，1mL100 g·L-1盐酸羟胺溶液，摇匀。

血糖浓度测定实验报告分光光度法原理导读：就爱阅读网友为您分享以下“分光光度法原理”的资讯，希望对您有所帮助，感谢您对的支持!分光光度法目录?第一节基本原理?第二节仪器结构?第三节显色与测量条件的选择?第四节723N型分光光度计操作维护第一节基本原理?在光谱分析中，依据物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法称为吸光光度法,主要有: ?红外吸收光谱：分子振动光谱，吸收光波长范围2.5?1000 ?m ,主要用于有机化合物结构鉴定。

?紫外吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围200?400 nm（近紫外区），可用于结构鉴定和定量分析。

?可见吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围400?750 nm ，主要用于有色物质的定量分析。

光的吸收定律?1.朗伯—比耳定律布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于1729年和1760年阐明了光的吸收程度和吸收层厚度成正比：A∝b1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间也具有成正比的关系：A∝c二者的结合称为朗伯—比耳定律：当一束平行的单色光通过均匀、非散射的稀溶液时，溶液对光的吸收程度与溶液的浓度及液层厚度的乘积成正比。

朗伯—比耳定律?朗伯—比耳定律是吸光光度法的理论基础和定量测定的依据。

应用于各种光度法的吸收测量。

它不仅适用于可见光，也适用于紫外光和红外光；不仅适用于均匀非散射的液体，也适用于固体和气体。

朗伯—比耳定律，数学表达式?其数学表达式为?式中A：吸光度；描述溶液对光的吸收程度?b：液层厚度(光程长度)，通常以cm为单位；?c：溶液的摩尔浓度，单位mol/L；?ε：摩尔吸光系数，单位L/mol/cm；摩尔吸光系数ε的讨论? 摩尔吸光系数ε在数值上等于浓度为1 mol/L、液层厚度为1cm时,该溶液在某一波长下的吸光度；摩尔吸光系数ε的讨论?（1）摩尔吸光系数是吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数；?（2）不随浓度c 和光程长度b的改变而改变。

紫外可见分光光度法显色反应紫外可见分光光度法是一种常用的分析方法，通过测量样品溶液在特定波长下的吸光度来分析样品的成分。

在紫外可见分光光度法中，显色反应是指将待测物质与某种试剂反应，生成具有特定吸收波长的化合物，然后通过测量该化合物的吸光度来测定待测物质的浓度。

以下是显色反应的详细描述：1.显色剂的选择：显色反应中使用的显色剂应与待测物质反应迅速、稳定，生成的化合物具有明显的颜色和特定的吸收波长。

不同的显色剂与不同的待测物质反应，生成的化合物也具有不同的吸收波长，因此应根据待测物质的性质选择合适的显色剂。

2.显色反应条件：显色反应需要在一定的条件下进行，包括温度、pH值、反应时间等。

这些条件会影响反应的速率和生成化合物的稳定性，因此需要仔细控制这些条件以获得最佳的测量结果。

3.测量波长的选择：在紫外可见分光光度法中，测量波长是影响测量结果的重要因素之一。

测量波长应选择在待测物质生成的有色化合物的最大吸收波长处，以提高测量的灵敏度和准确性。

4.干扰因素：在显色反应中，可能会存在一些干扰因素，如共存离子、溶剂等，这些因素会影响测量的准确性。

因此，在实验前需要对样品进行预处理，以消除这些干扰因素的影响。

5.标准曲线的绘制：在紫外可见分光光度法中，通常需要绘制标准曲线来建立待测物质浓度与吸光度之间的关系。

标准曲线的绘制需要使用已知浓度的标准样品，通过测量其吸光度来建立吸光度与浓度的关系。

6.显色反应动力学：显色反应的动力学过程包括反应速率、反应机理等。

了解显色反应的动力学有助于控制实验条件和提高测量精度。

7.实际应用：紫外可见分光光度法中的显色反应在实际应用中广泛用于各种物质的分析和检测，如金属离子、有机化合物、生物样品等。

通过选择合适的显色剂和实验条件，可以实现对不同类型样品的定量和定性分析。

总之，紫外可见分光光度法中的显色反应是一种重要的化学分析方法，通过选择合适的显色剂和实验条件，可以实现对不同类型样品的定量和定性分析。

显色反应显色反应将试样中被测组分转变成有色化合物的化学反应，叫显色反应。

基本介绍在无机分析中，很少利用金属水合离子本身的颜色进行光度分析，因为它们的吸光系数值都很小。

一般都是选适当的试剂，将带测离子转化为有色化合物，再进行测定。

这种将试样中被测组分转变成有色化合物的化学反应，叫显色反应。

显色反应有氧化显色反应还原反应和配位反应。

而配位反应最主要，对于显色反应，一般应满足下列标准。

一般标准（1）选择性好。

一种显色剂最好只与被测组分起显色反应。

干扰少，或干扰容易消除。

（2）灵敏度高。

分光光度法一般用于微量组分的测定，故一般选择生成有色化合物的、吸光度高的显色反应。

但灵敏度高后，反应不一定选择性好。

故应全面加以考虑。

对于高含量组分的测定，不一定选用最灵敏的显色反应。

（应考虑选择性）（3）有色化合物的组成要恒定。

化学性质稳定，对于形成不同显色反应配位比的配位反应，必须注意控制试验条件，使生成一定组成的配合物，以免引起误差。

（4）有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大。

这样显色时的颜色变化鲜明，而且在这种情况下，试剂空白一般较小。

一般要求有色化合物的最大吸收波长与显色剂最大吸收波长之差在60nm以上。

R为显色剂，MR为有色化合物。

（5）显色反应的条件要易于控制。

如果要求过于严格，难以控制，测定结果的再现性差。

试剂分类无机显色剂许多无机试剂能与金属离子起显色反应，如与氨水反应生成深蓝色的配离子，但多数无机显色剂的灵敏度和选择性都不高。

其中性能较好。

当有实用价值的无机显色剂列于表7-1：下表为常用的无机显色剂显色剂反应类型滴定元素酸度有色化合物组成颜色测定波长/nm硫氢酸盐配位Fe(Ⅲ) 0.1~0.8mol/L硝酸Fe(SCN)52-红480硫氢酸盐配位Mo(Ⅵ) 1.5~2mol/L硫酸MoO(SCN)5-橙460硫氢酸盐配位W(Ⅴ) 同上WO(SCN)4-黄405硫氢酸盐配位Nb(Ⅴ) 3~4mol/L盐酸NbO(SCN)4-黄420钼酸铵杂多酸Si 0.15~0.3mol/L硫酸H4SiO4.10MoO3.Mo2O3蓝670~82钼酸铵杂多酸P 0.5mol/L硫酸H3PO4.10MoO3.Mo2O蓝670~833钼酸铵杂多酸V(Ⅴ) 1mol/L硝酸P2O5.V2O5.22MoO3.nH3O黄420钼酸铵杂多酸W 4~6mol/L盐酸H3PO4.10WO3.W2O5蓝660氨水配位Cu(Ⅱ) 浓氨水四氨合铜离子蓝620氨水配位Co(Ⅲ) 浓氨水Co(NH3)53+红500氨水配位Ni 浓氨水Ni(NH3)62+紫580过氧化氢配位Ti(Ⅳ) 1~2mol/L硫酸TiO(H2O2)2+黄420过氧化氢配位V(Ⅴ) 0.5~3mol/L硫酸VO(H2O2)3+红橙400~45过氧化氢配位Nb 18mol/L硫酸Nb2O3(SO4)2.(H2O2)2黄365有机显色剂大多数有机显色剂常与金属生成稳定螯合物，有机显色剂中一般都含有生色团和助色团。