比色法和分光光度法定量分析
實(shí)驗(yàn)室k / 2019-07-15
朗伯-比爾定律是比色法和分光光度法定量分析的理論根據(jù)，被測溶液的吸收度與其濃度、厚度之間應(yīng)符合A＝KCL的關(guān)系式。在符合光的吸收定律的條件下選用λ最大的入射光，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品液在相同條件下測得它們的吸收度后即可算出被測組分的含量。
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常用的定量方法如下：
1.標(biāo)準(zhǔn)曲線(工作曲線)法 配制含與被測組分相同的一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，在與被測組分有最大吸收波長光線下，測定各標(biāo)準(zhǔn)落液的A值，以A值為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，繪制A-C曲線。將樣品溶液在相同條件下測定A值，從橫坐標(biāo)上找出與此A值相對(duì)應(yīng)的濃度，即為樣品溶液的濃度。標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制應(yīng)根據(jù)幾次實(shí)驗(yàn)測得值的平均值進(jìn)行繪制，這種方法對(duì)于大量樣品分析或例行測定是比較方便的。在固定儀器和方法的條件下，繪制好標(biāo)準(zhǔn)曲線后可使用多次，不必每次實(shí)驗(yàn)都再進(jìn)行繪制。但應(yīng)注意，如果以后測定的條件有所改變，如儀器經(jīng)動(dòng)后靈敏度有所改變；所用試劑用盡又需重新配制；溫度有較大變化等，此時(shí)需對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行校正或重新繪制。
在實(shí)際工作中，測定標(biāo)準(zhǔn)系列的吸收度A值后做A-C曲線時(shí)，發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)曲線只在一定濃度范圍內(nèi)呈直線關(guān)系。當(dāng)濃度超過一定數(shù)值時(shí)，曲線頂端即發(fā)生向下彎曲的現(xiàn)象，如圖13-21所示，說明該物質(zhì)濃度超過某一數(shù)值時(shí)，其吸收度反而減弱，不再遵守比爾定律?？衫么藵舛茸鰹樯舷?，重新調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)系列的濃度并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。但只要被測溶液濃度在曲線的直線范圍內(nèi)，也可直接進(jìn)行定量測定。
根據(jù)測得的結(jié)果繪制A-C曲線時(shí)，可能發(fā)現(xiàn)有些坐標(biāo)點(diǎn)不能連在一條直線上，如圖13-22所示，這是由于加入標(biāo)準(zhǔn)溶液或試劑的體積不夠準(zhǔn)確等因素所造成的。此時(shí)可找出通過原點(diǎn)的靠近點(diǎn)最多的直線，并注意避免坐標(biāo)點(diǎn)多偏向直線的一側(cè)，還應(yīng)對(duì)偏離直線較遠(yuǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)加以舍棄，最后做出較切合實(shí)際的工作曲線來。
2.對(duì)比法(比較法)
(1)與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液比較 將標(biāo)準(zhǔn)溶液與樣品液，在相同條件下顯色(如用紫外分光光度計(jì)測定含有發(fā)色基團(tuán)的物質(zhì)則可不顯色)，在最大吸收波長處分別測定吸收度A標(biāo)和A樣，因?yàn)?/span>
A標(biāo)＝KC標(biāo)L標(biāo) A樣＝KC樣L樣
K為吸光系數(shù)，其值大小與被測物質(zhì)本性和測定條件有關(guān)；L標(biāo)和L樣為兩比色液的液層厚度，因使用相同規(guī)格的比色杯，故L標(biāo)＝L樣，則
A樣/A標(biāo)＝KC樣L樣/KC標(biāo)L標(biāo)＝C樣/C標(biāo)
∴ C樣＝C標(biāo)×A樣/A標(biāo)
根據(jù)樣品測定的濃度C樣和稀釋倍數(shù)即可求出樣品的含量。
當(dāng)測定不純樣品中某純品的百分含量時(shí)，也可將樣品和標(biāo)準(zhǔn)品同時(shí)稱取相同重量并溶解后配成準(zhǔn)確而相同體積的溶液則C標(biāo)＝C原樣，在λ最大處分別測定其吸收度A，可直接計(jì)算出樣品的百分含量。
如設(shè)C原樣為不純樣品的總濃度 (其中純被測組分能最大吸收單色光或紫外線)。則C標(biāo)和C原樣不論是樣品或純品，它們同體積的溶液中含溶質(zhì)重量的濃度是相等的，即C標(biāo)＝C原樣，設(shè)C樣是樣品液中純被測組分的濃度；C原樣是樣品液中純被測組分和雜質(zhì)的濃度。則原樣品中純被測組分的百分含量應(yīng)當(dāng)是
純被測組分％＝C樣/C原樣×100％＝(C標(biāo)×A樣/A標(biāo))/C原樣×100％＝A樣/A標(biāo)×100％
(2)和標(biāo)準(zhǔn)品的吸光系數(shù)相比較 此法是利用標(biāo)準(zhǔn)品和樣品的比吸光系數(shù)或摩爾吸光系數(shù)之比代替吸收度之比，測定被測組分百分含量的方法。其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)沒有標(biāo)準(zhǔn)品做對(duì)照時(shí)，則可從有關(guān)手冊(cè)或資料中查出該物質(zhì)在一定條件下的比吸光系數(shù)E1cm1%·λ或摩爾吸光系數(shù)ελ值。然后按照資料所規(guī)定的相同條件下把樣品配制成與標(biāo)準(zhǔn)品相同準(zhǔn)確濃度的溶液，平行測定它們的吸收度A值，再換算成E1cm1%·λ或ελ值。比較採準(zhǔn)吸光系數(shù)和樣品吸光系數(shù)，求得樣品中被測組分的百分含量。
被測組分％＝A樣/A標(biāo)×100％＝[(E1cm1%·λ)樣×C原樣×L厘米]/[(E1cm1%·λ)標(biāo)×C標(biāo)×L厘米]×100％
因C標(biāo)＝C原樣，L＝1厘米，故
被測組分％＝(E1cm1%·λ)樣/(E1cm1%·λ)標(biāo)×100％
測定時(shí)，將樣品和標(biāo)準(zhǔn)品配成相同濃度，可簡化計(jì)算步驟。
.jpg "標(biāo)準(zhǔn)曲線彎頭現(xiàn)象/A-C曲線的繪制")
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