O
助色团－NH，－OH，－X （孤对电子）ne
： ：： ：
OO型：
有机显色剂
OH COOH
磺基水杨酸 主要用于测Fe3+
SO3H
NN型：
N
N
邻二氮菲 测微量Fe2+
CH3－＝C－＝C－CH3 HO－N N－OH
丁二酮肟用于测定Ni2+
S型：
NH NH
S
NN
双硫腙 测定Cu2+， Pb2+，Zn2+，Cd2+
第九章 吸 光 光 度 法 Spectrophoto metry
吸光光度法基本原理 光度计及其基本部件 显色反应及显色条件的选择 吸光度测量条件的选择
问题思考：
1、显色反应如何选择？ 2、吸光度测量条件如何选择？ 3、光度分析法中，参比溶液如何选择？ 4、什么是标准曲线？它有何实际意义？
§9-3 显色反应与显色条件的选择
★ 显色反应的要求？
（1）选择性好，干扰少或干扰易消除，（专一性好） （2）灵敏度高（ε 大于104） （3）反应生成的有色化合物组成恒定 （4）有色化合物化学性质足够稳定
（5） 有色化合物与显色剂之间的颜色差别较大，显 色剂在测定波长处无明显吸收，对比度Δλ>60nm。


MR max
-mRax
A
A
T A
T A
T
T
4、显色时间 (c(M)、 c(R) 、 pH一定)
实际工作中，作A ∝t 曲线，寻找适宜反应时间。
A T2(℃)
A
T1(℃)
t(min)
t(min)
5、溶剂
有机溶剂降低有色化合物的解离度，提高显色反应的 灵敏度。如在Fe(SCN)3的溶液中加入丙酮，能降低 有色化合物的解离度，使配合物颜色加深。有机溶剂 还可能提高显色反应的速率，影响有色配合物的溶解 度和组成等。
6、干扰及其消除方法 试样中存在干扰物质会影响被测组分的测定。
例如： 干扰物质本身有颜色，在测量条件下也有吸收。 干扰物质与被测组分反应或与显色剂反应，使显色反应不 完全。 干扰物质在测量条件下从溶液中析出，便溶液变混浊，无 法准确测定溶液的吸光度。
为消除以上原因引起的干扰，可采取什么方法？
a) 控制溶液的酸度 例：测Fe3＋
灵敏度通常可提高1至2倍，有时甚至提高5倍以上。 3、比二元体系具有更高的选择性
减少了金属离子形成类似配合物的可能性。
§9-4 吸光度测量条件的选择
在选定了显色反应并确定了最佳显色反应条件后, 用仪器测吸光度时应选择合适的测量条件。 其包括以下几方面:
一、入射光波长的选择 A
一般选择max为测定波长, 为什么?
3. 显色反应类型
a. 配合反应
b. 离子缔合反应
N
N
Fe2+
(C2H5 )2 N
3
+
O
N H
(C2
H5
)2
C
. AuCl4-
COOH
罗丹明B
c. 氧化还原反应
例如：钢中微量锰的测定。将Mn2＋ 氧化成紫红色的
MnO4-后在525 nm处进行测定。 2 Mn2＋ ＋5 S2O82-＋8 H2O =2 MnO4- + 10 SO42-＋ 16H+
2.有机显色剂
有机显色剂分子中含有某些含不饱和键的基 团如偶氮基、对醌基和羰基等生色团（ chromophoric group）和含孤对电子的基团如氨 基 、 羟 基 和 卤 代 基 等 助 色 团 （ auxochrome group）。
生色团：－N＝N－，－N＝O，
O
C=S,－N
（共轭双键）πe
M + nR = MRn
OH-
H+
(1) 影响显色剂的平衡浓度和颜色→不能过高； (2) 影响被测金属离子的存在状态→不能过低； (3) 影响有色化合物的组成。
例：磺基水杨酸 – Fe 3+
pH = 2 ~ 3
FeR
pH = 4 ~ 7
FeR2
pH = 8 ~ 10
FeR3
紫红色 橙色 黄色
酸度的选择 （cM、 cR等条件固定）
一、显色反应
显色反应——没有颜色的化合物，需要通过适当的反 应定量生成有色化合物再测定。
M(待测组分) + nR(显色剂) = MRn(有色化合物)
显色剂（R）：无机显色剂和有机显色剂。
1.无机显色剂：如 NH3、CN- 等 由于生成的络合物不够稳定，且灵敏度不高和分步络
合等原因而应用不多。到目前为止，可用的无机显色剂仅 有硫氰酸盐、钼酸铵和过氧化氢等。
60nm
二、 显色条件的选择
吸光光度法是测定待测物质的吸光度或显色 反应平衡后溶液的吸光度，因此为了得到准确的 结果，必须控制适当的条件，使显色反应完全和 稳定。
显色条件包括: 溶液酸度，显色剂用量，显 色时间，显色温度，有机络合物的稳定性及共存 离子的干扰等。
1、溶液酸度（pH值及缓冲溶液）
pH pH1<pH<pH2
溶液的酸度一般用缓冲溶液来控制。
2、显色剂用量（cM、pH等条件固定） M + R MR
c(R)
R应稍过量，选择曲线变化平坦处。Fra bibliotekc(R)
3、显色温度 (c(M)、 c(R) 、 pH一定)
加热可加快反应速度，但有可能导致显色剂或产物分解。
实际工作中，作 A ∝ T 曲线，寻找适宜反应温度。
显色剂的用量来消除干扰。 g. 采用预先分离的方法。
三、三元配合物在光度分析中的应用特性简介（自学）
由一种金属离子同时与两种不同的配位体形成的三元配 合物具有下列分析特性： 1、稳定，可提高分析测定的准确度和重现性
例: Ti-EDTA-H2O2三元配合物的稳定性，比Ti-EDTA和 Ti-H2O2二元配合物的稳定性，分别增强约1000倍和100倍。 2、比二元配合物具有更高的灵敏度和更大的对比度
pH 2.5 Fe3+, Cu2+
SSal FeSSal （紫红） Cu2+
b) 加入配位掩蔽剂或氧化还原掩蔽剂 例：测Co2＋(含Fe3+)
Co2+, Fe3+
⑴NaF
Co2+ FeF63-
SCN－ Co(SCN)2 (蓝)
(2)Sn2+
Co2+ Fe2+,Sn4+
SCN－ Co(SCN)2
c. 利用氧化还原反应，改变干扰离子的价态 d. 用参比溶液消除显色剂和某些共存有色离子的干扰。 e. 选择适当的波长 f. 当溶液中存在有消耗显色剂的干扰离子时，可通过增加
不仅灵敏度高， 而且能够减少或消除由非单色光 引起的对朗伯－比耳定律的偏离。
如果在max处有共存组分的干扰，
如何选择测定波长?
A
选既避开干扰,又使吸收尽可能大的λ ， 选择原则：“吸收最大，干扰最小”。