示差光度法
吸光光度法的应用
bc x
△Cx
（Cx > Cs）
△C
c x c x cs
适宜 高 浓度的测定
Analytical Chemistry 分析化学
示差法的误差
方法 常规法
示差法
∵ I0 > Is
Ax bc x lg Tx d dT c Ix cx Tx ln Tx Tx I0 d cx dT Ac bc x lg Tr cx Tr ln Tx Ix Tr d c x dcx Is 有 cx cx ∴ Tr > Tx
Analytical Chemistry 分析化学
在上述实验的基础上作数据处理 对特定 pH
pH < pKa-1
Ai HR [ HR] R [R ]
b = 1 cm
C = [HR]
AHR HR C
pH > pKa+1 C = [R-] 代入，得 整理，得
AR RC
四、弱酸弱碱离解常数的测定
HR HR = H+ + RR
A
HR
R
用光度法可以测定其离解常数
HR
R
[H ][R ] Ka [HR]
[HR] pK a pH lg [R ]
[ HR] [ HR] 用吸光值表征 lg ，相对于pH作图，可求得pKa 或 [R ] [R ]
A
曲线 1 2
3 4 5 6
pH 1.10, 1.38 2.65
3.06 3.48 3.98 5.53,6.80
1
2 3 4 5 6
Aa(HL)
Ab 6
5 4 3 2 1
整理GB-T-13663-2000-给水用聚乙烯(PE)管材
第8章习题答案1.已知KMnO4的ε545=2.2×103，计算此波长下浓度为0.002%（m/v）KMnO4溶液在3.0cm吸收池中的透射比。
若溶液稀释一倍后透射比是多少？答案：若稀释一倍，A=0.432.以丁二酮肟光度法测定镍，若络合物NiDx2的浓度为1.7×10-5mol·L-1，用2.0cm吸收池在470nm波长下测得的透射比为30.0%。
计算络合物在该波长的摩尔吸光系数。
答案：3.以邻二氮菲光度法测定Fe (Ⅱ)，称取试样0.500g，经处理后，加入显色剂，最后定容为50.0mL，用1.0 cm吸收池在510 nm波长下测得吸光度A=0.430，计算试样中的w(Fe)(以百分数表示)；当溶液稀释一倍后透射比是多少？（ε510=1.1×104）答案：溶液稀释一倍，4.根据下列数据绘制磺基水杨酸光度法测定Fe（Ⅲ）的工作曲线。
标准溶液是由0.432g铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]溶于水定容到500.0mL配制成的。
取下列不同量标准溶液于50.0mL容量瓶中，加显色剂后定容，测量其吸光度。
V(Fe(Ⅲ))（mL） 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00A0.0970.2000.3040.4080.5100.618测定某试液含铁量时，吸取试液5.00mL，稀释至250.0mL，再取此稀释溶液2.00mL置于50.0mL容量瓶中，与上述工作曲线相同条件下显色后定容，测得的吸光度为0.450，计算试液中Fe(Ⅲ)含量（以g/L表示）。
答案：V(Fe)，mL 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00c(Fe), mg/50mL0.1000.2000.3000.4000.5000.600A0.0970.2000.3040.4080.5100.618绘制A~c(Fe)工作曲线（略），由工作曲线查得A=0.450时，c(Fe)=0.440mg/50mL根据样品稀释情况，Fe的含量为：5.有两份不同浓度的某一有色络合物溶液，当液层厚度均为1.0cm时，对某一波长的透射比分别为：（a）65.0%；（b）41.8%。
示差分光光度法
示差分光光度法示差分光光度法1示差法的原理吸光光度法一般仅适用于微量组分的测定，当待测定组分浓度过高或过低，亦即吸光度测量值过大或过小时，从上节的测量误差的讨论得知，在这种情况下即使没有偏离朗伯—比耳定律的现象，也会有很大的测量误差，导致精准度大为降低。
采纳示差法可克服这一缺点。
目前重要有高浓度示差法，稀溶液示差法和使用两个参比溶液的精密示差法。
其中以高浓度示差法应用*多，本节将侧重讨论。
示差光度法和一般的光度法不同之处重要在于，示差法不是以空白溶液（不含待测组分的溶液）作为参比溶液，而是采纳比待测溶液浓度稍低的标准溶液作参比溶液，然后测量待测溶液的吸光度，再从测得的吸光度求出它的浓度。
这样便大大提高测定结果的精准度。
设用作参比的标准溶液浓度为cs，待测溶液浓度为cx，且cxcs，依据朗伯—比耳定律得到Ax=εcxbAs=εcsb两式相减：A相对=Ax—As=εb（cx—cs）=εbΔc（2—12）实际操作是：用已知浓度的标准溶液作参比，调整其吸光度为零（透光率100%），然后测量待测溶液的吸光度。
这时测得的吸光度实际是这两种溶液吸光度的差值（相对吸光度）。
从（2—12）式可知，所测得的吸光度差值与这两种溶液的浓度差成正比。
这样便可以把空白溶液为参比的稀溶液标准曲线作为ΔA对应于Δc的工作曲线，依据测得的ΔA找出相应的Δc值，从cx=cs+Δc，便可求出待测溶液之浓度，这就是示差法定量测定的基本原理。
2示差法的误差用示差法测定浓度过高或过低试液，其精准度比一般分光光度法高。
这可从图2—3看出。
设图2—3示差法标尺原理按一般分光光度法用试剂空白作参比溶液，测得溶液的透光率Tx=6%，明显，这时的测量读数误差是很大的。
采纳示差法时，假如按一般分光光度法测得的Ts=10%的标准溶液作参比溶液，使其透光率从标尺上Ts1=10%处调至Ts2=100%处，相当于把检流计上的标尺扩展到原来的十倍（TS2/TS1=100/10=10），这样待测试液透光率原来为6%，读数落在光度计标尺刻度很密，测量误差很大的区域，改用示差法测定时，透光率则是60%，读数落在测量误差很小的区域，从而提高了测定的精准度。
示差分光光度法
示差分光光度法
示差分光光度法是一种在分子取向反应或光谱特性中应用广泛的
分析方法。
首先，示差分光光度法通过比较两种不同取向下的吸收光谱，来
探测反应中的分子结构变化。
通过这种方法，我们可以更好地理解反
应的机理和特性。
其次，示差分光光度法在不同波长或时间段内测量光谱信号，可
以得到很高的灵敏度和分辨率。
这使得该方法在许多不同领域都有应用，如化学、生物学、医学等等。
此外，示差分光光度法还可以用于探测微量物质的存在和浓度变化。
这种方法可以用于监测环境污染、药物代谢等方面。
需要注意的是，示差分光光度法需要设备精细和技术娴熟的操作。
对于初学者来说，需要认真学习理论知识和实验技能，才能获得准确
的测量结果。
总之，示差分光光度法是一种应用广泛、灵敏度高、分辨率高的
分析方法。
在化学、生物学、医学等领域都有广泛的应用前景。
如今，随着技术的不断发展和创新，示差分光光度法将会得到更广泛的应用
和挖掘。
示差法
要求：
示差法要求仪器光源强度要足够 大，仪器检测要足够灵敏。因为只 有这样的仪器才能将标准参比溶液 调到T%为100%，否则调不到。
进一步ห้องสมุดไป่ตู้
设待测溶液的浓度为Cx，标准溶液为Cs（Cs〈 Cx）， 则有： △A=Ax-As=Ɛb(Cx-Cs)=Ɛb△c 测得的吸光度相当于普通法中待测溶液与标准溶液的 吸光度之差。示差法测得的吸光度与△c呈线性关系。由 标准曲线上查的相应的值，则待测溶液的Cx： Cx=Cs+△C
示差法标尺扩展原理：
示差法
722型可见分光光度计
——高含量组分的测定
微生物11301班 七组
了解：
普通分光光度计一般只适于测定微量组 分。然而，当待测组分含量较高时，其将产 生较大的误差。
思考：采用什么方法才适合于高含量组 分的测量计算？
示差法
示差法又称为示差分光光度法。它与一般 分光光度法区别仅仅在于它采用一个已知浓度 作参比溶液，才大大提高了测定的准确度，使 其用于测定过高含量的组分，所以将这种吸光 度测量方法来扩大测量范围并提高灵敏度和准 确度的方法称之为示差法。
为什么示差分光光度法可以提高测 定的准确度?
吸光光度法一般仅适用于微量组分的测定，当待 测定组分浓度过高或过低，亦即吸光度测量值过大或 过小时，即使没有偏离朗伯--比尔定律现象。也会有很 大的测量误差，导致准确度大为降低，采用示差法可 克服这一缺点。 示差法和一般的光度法不同之处在 于，示差法不是以空白溶液（不含待测组分的溶液） 作为参比溶液，而是采用比待测溶液浓度稍低的标准 溶液作为参比溶液，然后测量待测溶液的吸光度，从 而测出待测液的浓度，从而大大提高测定结果的准确 度。
1可见光的波长范围(精)
2
注意: 不要换算单位
6.目视比色法比较的是透过光强度 吸光光度法比较的是吸收光的强度
7.光度计的基本部件及其作用 光源 氢灯、氘灯---紫外; 钨灯---可见
单色器
样品池 检测器 显示器
滤光片(选择原则)、棱镜(玻璃、石英)、光栅
玻璃(可见)，石英(紫外、可见)
作用：将光信号转换为电信号，并放大.
参比: 以浓度为 Cs 的标准溶液为参比.(Cs＜Cx)
定量方法---工作曲线法
△A
A b(c x c s ) bc x
△A
c x c x cs
△Cx △C
示差法可以减小误差的原因
改变了A (T) 的读数范围,使其在0.2～0.8范围内.
以标准溶液作参比即标准溶液的T=100, 对于被测溶液,在示差法中透光率的扩大倍数相同. ---有关计算题的依据 例题: 一含KMnO4 8.57ug/L的溶液,在波长525nm 处,以水做参比测定T=21.6%.以上述溶液为参比, 测 定另一浓度较大KMnO4溶液时,测定透光率为 25.7%,计算KMnO4溶液的浓度.
低灵敏度
中等灵敏度
高灵敏度
同一吸光物质的只与波长有关, λmax 处的最大, 即在λmax处测定的灵敏度最高.
桑德尔灵敏度S
当仪器的检测极限 A=0.001时，单位截面积光程内所 能检测出来的吸光物质的最低含量，单位为μg·cm-2 . S越小, 测定的灵敏度越高. S与的转化:
S
M
Байду номын сангаас
ug cm
解
1.
Fe
2
[ Fe2 ] [ Fe2 ] 2 [ Fe ] [ FeR3 ] [ Fe2 ] K[ Fe2 ][R]3
分析化学测试题(附答案)
分析化学测试题（附答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、消除随机误差的方法是()。
A、做多次平行测定,取平均值B、把所使用的所有仪器进行严格校正C、使用分析纯的试剂D、非常认真细致地操作正确答案：A2、若试样的分析结果精密度很好,但准确度不好,可能原因是()。
A、试样不均匀B、使用试剂含有影响测定的杂质C、有过失操作D、使用校正过的容量仪器正确答案：B3、浓度和体积相同的两份KHC2O4·H2C2O4溶液,一份可与VmL0.1500mol/LNaOH溶液完全中和,另一份加H2SO4后,用KMnO4溶液滴定至终点,也需要VmLKMnO4溶液。
该KMnO4溶液的浓度为()mol/L。
A、0.1000B、0.04000C、0.02000D、0.1500正确答案：B4、在pH=9的氨性缓冲溶液中,lG.Zn(NH3)=5.49,用0.02mol/L的EDTA 滴定同浓度的Zn2+,化学计量点pZn.计为()。
A、9.2B、5.8C、11.6D、6.5正确答案：B5、分析实验所用的仪器①滴定管、②移液管、③容量瓶、④锥形瓶中,使用时需要用操作液漂洗的是()。
A、①②③B、②③C、③④D、①②正确答案：D6、滴定分析要求相对误差≤.0.2%,若称取试样的绝对误差为.0.2mg,则至少称取试样()。
A、0.1gB、0.3gC、0.4gD、0.2g正确答案：A7、用高锰酸钾法测定(滴定)H2O2时,应该()。
A、在HAc介质中进行B、加热至75~85.CC、在氨性介质中进行D、不用另加指示剂正确答案：D8、涂好油的酸式滴定管,转动其旋塞时,发现有纹路,说明()。
A、油涂得太少了B、油涂得太多了C、油的质量很好D、油堵住了塞孔正确答案：A9、称取仅含NaOH和Na2CO3的混合物0.4120g,溶于适量水中,然后以甲基橙为指示剂,用0.2000mol/LHCl溶液滴定至终点时消耗HCl溶液45.00mL。
仪器分析试题库(自做答案)..
一、填空题紫外-可见吸收光谱是由分子的振动和转动能级跃迁产生的，红外吸收光谱是由分子的振动能级跃迁产生的。
红外吸收光谱法测定固体样品的处理方法有研糊法、ＫＢｒ压片法和薄膜法。
原子吸收分析中,对同一类型的火焰按其燃气和助燃气的比例不同可分为化学计量火焰、富燃火焰和贫燃火焰三种类型。
在液-液分配色谱中，对于亲水固定液采用疏水性流动相，正相色谱法的流动相的极性小于固定液的极性（填大于,或小于），极性小的组分先流出,极性大的组分后流出。
(填先或后）反相色谱法的流动相的极性大于固定液的极性（填大于,或小于),极性小的组分后流出,极性大的组分先流出。
(填先或后）示差光度法的测定方法与普通分光光度法相同，只是调100% T和调0%T的方式有所不同。
在相同条件下配制样品溶液和标准溶液,其浓度分别为c x(待测)和c s,在最佳波长λ最佳处测得两者的吸光度分别为Ａx和Aｓ，则样品浓度c x可表示为C X=[A X／(As-ＡX)］*Ｃ0。
盐桥的作用是保持溶液电中性,沟通回路。
总离子强度调节剂（TISAB)的作用：保持较大且稳定的离子强度，使活度系数恒定、维持溶液在适宜的ｐＨ范围内,满足离子电极的要求、掩蔽干扰离子。
线性的振动自由度可表示为3ｎ-5,CO２分子的振动自由度为4。
非线性的振动自由度可表示为3ｎ-6,Ｈ2O分子的振动自由度为 3 。
电极极化包括浓差极化和电化学极化。
增强溶剂的极性使π→π*跃迁红移和使n→π＊跃迁蓝移无机化合物分子的紫外-可见光谱是由电荷转移跃迁和配位体场跃迁产生。
化学位移是由于氢核具有不同的屏蔽常数σ，产生核磁共振现象时,引起外磁场或共振频率的移动的现象。
气相色谱法的两个基本理论为塔板理论和速率理论。
采用紫外可见分光光度计测定试样中组分含量,所使用的显色剂和试剂无吸收，应选择纯溶剂或水(溶剂空白)作参比溶液。
气相色谱分析中，分离极性物质,一般选用极性固定液,试样中各组分按溶解度不同分离，ﻫ极性小的组分先流出色谱柱,极性大的组分后流出色谱柱。
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(2) 以1号试剂空白为参比在510nm处测量2-7号吸光
度A值. (3) 以1-5号标液铁含量为横坐标，吸光度为纵坐标绘 制A-c标准曲线，求曲线方程与。 (4) 由曲线方程分别求出或从标准曲线上分别查出6 号和7号对应的铁含量： 6号～ Fe2+ ； 7号～ Fe2+ +Fe3+ ； 7号-6号～ Fe3+。
A
50
A
0.5
T = 100.0 % A = 0.0
0
0
C
吸光系数
A kcb
K 比例常数
b ～cm c～ g ·L –1或mol ·L –1 物质的性质 入射光波长 温度
c：mol ·L
–1
K
A cb
摩尔吸光系数 L ·mol –1 ·cm -1 吸光系数a L ·g –1 ·cm -1
+
E转动 0.05ev 红外
2.分子吸收光谱图：宏观上表现为光吸收
（1） KMnO4吸收曲线（2）定性、定量依据
E v3 v2 v1 v3 v2 v1 E2
吸 光 程 度
吸收光谱
E1
r2 r1
E0
入
10.1.2 光吸收的基本定律
入射光 I0 透射光 It
透光率定义：
It T I0
T ~ ？~ C
HR R
AHB C AB C
A HB [ HB ] B [ B ]
C = [HB] C = [B-]
AHB HBC
AB BC
HB
B
pKa lg
AB A A AHB
pH
10.6.4 其它应用 2.络合物组成的测定
A
M nR=MR n
10.4.3 吸光度测量的误差
A= b C dA= b dC dc dA Er c A A lg T 0.434 ln T
dA 0.434 dT T
dc dA dT Er c A T ln T
如何减少吸光度测量的误差？
T%
90 80 dT=1% 10.7 5.6 dT=0.5% 5.4 2.8
2 0
20
0.7
(36.8) 40
0.4 0.434
60
0.2
80
0.1
T% A
10.5 其他吸光光度法
10.5.1目视比色法
标准系列 未知样品
I0 Ax lg bcx 普通光度法: 以空白溶液为参比 Ix 示差光度法: 以标准溶液Cs为参比 （Cx > Cs）
A A′
10.5.2 示差光度法
A Ax As b(cx cs)
bcx
△Cx
普通光度法: 示差光度法:
T=0
△C
T 2
示差光度法的实质?
T1
T=5% T=10% 1 Cx C s 1
A=0
A=
50%
T=100%
10.5.3 双波长光度分析法
X
A
x A1
x 1
A 2
x
x
A
Y
（ 2）bC x
CH3 C N OH 2 CH3 C N OH
+ Ni
2+
CH3 CH3
O O C N N C CH3 Ni + 2 H+ C N N C CH3 O H O
C6H5 N N 2 C H 6 5 N H N N N C6H5 H C
2+ SH + Pb
H C6H5 N N C S S Pb N C N N + 2H+ N C6H5
0 C
< 104 =104 ~105 > 105
=1.1 104
10.2 分光光度计及吸收光谱 10.2.1 分光分度计
分光光度计基本部件 氢灯，氘灯，185 ～ 350 nm； 光源 卤钨灯，250 ～2000 nm. 单色器 玻璃棱镜， 350 ～ 2500 nm 石英棱镜，185 ～ 4500 nm 光栅 玻璃比色皿，石英比色皿 光电管，光电倍增管
C6H5
二苯硫腙
Pb2+ =1.3 ×104 max =520nm
10.3.2 影响显色反应的因素
吸收曲线
A
显色剂用量曲线
A
酸度曲线
A
VR
pH
A
温度曲线
A
时间曲线
A
工作曲线
T
t
C
10.4 吸光光度分析及误差控制
10.4.1 测量波长的选择和标准曲线的制作 1.测量波长的选择
无干扰，选择 max A A 有干扰
I
It
0
dI k b cdb I 0
得 得
It ln kcb I0
lg
It kcb Kcb I 0 2.303
lg T Kcb
吸光度与透光率
令：A lg T kcb
A： 吸光度
1.0
T 10 A 10 Kbc
T
100
T = 0.0 % A=∞ T%
0.5
n
cM / c
0.33
CR/CM
cM / c
M:R=1:1 M:R=1:2
饱和法(摩尔比法)
等摩尔连续变化法
补充习题1：
准确称取1.00mmol指示剂HIn5份，分别溶解于1.0升
不同得缓冲液中，用1cm比色皿在650nm下测得数据
如下： pH A 1.00 0.00 2.00 0.00 4.70 0.588 10.0 0.840 11.00 0.840
2.标准曲线的制作 c1 c2 c3 c4 A1 A2 A3 A4
标准系列 0.80 Ax 0.60 0.40 未知试液 0.20
c5 A5
cx Ax
A＝ b c 工作曲线法 A
*
cx
0.00 0 1.0 2.0 3.0 4.0 c(mg/mL)
3.参比溶液的选择
被 测 物 M 无 色 无 色 或 有 色 干 扰 N 显 色 剂 R 无 色 有 色 无 色 掩 蔽 剂 L 无 色 或 有 色 或 有 色 辅助 试剂 (缓冲 液等)
c.显色对比度大：MRmax Rmax nm
2.显色剂
无机显色剂：利用络合反应和氧化还原反应 有机显色剂：利用配位、螯合、缔合反应 结构特点： -N=N- 等共轭双键 生色团 有 = .. = 、 助色团 有 -NH、-OH等含孤对电子的基团 形成有色有机化合物的类型：
配合物 螯合物 离子缔合物
全部吸收 全部透射
T = 0.0 % T = 100.0 %
朗伯-比耳吸收定律的推导 I I0 I-dI It dI ∝ N I N = N0 c dS db N = k’ c db dI ∝ N I = I k’ c db db b 积分 或 dI = - I k c db , dI / I = - k c db
求该指示剂的pKa。
分析方案设计
☞ Fe2+ +Fe3+混合液
☞ Cr(III) + Cr (VI)混合液 显色剂？ 显色条件？测定波长？ 参比溶液？
例1：分析Fe2+ +Fe3+混合液中微量Fe2+ 和Fe3+的
含量（ug/mL）
2+
N
3
N
+
Fe2+
N N Fe
3
λ
max
= 510nm
解：(1) 标准系列与待测试液的配制
三 维 谱 图
A max C
10.3 显色剂及其影响因素
10.3.1 显色反应与显色剂
有机化合物 官能团强吸收 官能团弱吸收 无机化合物
Fe2+
直接测定
UV-VIS
衍生化反应 UV-VIS
显色反应
显色反应
3
+
2+
N N N N Fe
3
3
邻二氮菲
桔红色 max
1.显色反应的选择
显色反应： M + R MR a.灵敏度高、选择性好； b.有色化合物的组成恒定；
化合物
MRn NLn
参比溶液 内容
H2 O NLn+R+ 缓冲液 NLn+R+ 缓冲液 NLn+M+ 缓冲液
名称 溶剂 空白 试剂 空白 试液 空白
无 色 或 有 色 或 有 色
无色
有 色 有
无 色 或 有 色 或 有 色
无色
色
有 色
无色
有 色
有 色
有 色
有 色
无色
有
色
有
色
NLn+M+L+R
10.1 物质对光的选择吸收和光吸收的基本定律
10.1.1 物质对光的选择性吸收
光的电磁波性质
10-2 nm 10 nm
射 线 x 射 线
102 nm 104 nm
紫 外 光 红 外 光
0.1 cm 10cm
微 波
103 cm
105 cm
无 线 电 波
可
见
光
光的波粒二象性 波动性
hc E h
粒子性
E
单色光、复合光、互补色光