室内环境检测及材料检测说课材料.ppt

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1、室内环境检测及材料检测（二）光的吸收定律光的吸收定律也称为朗伯-比耳定律。朗伯定律是说明光的吸收与吸收层厚度成正比。比耳定律是说明光的吸收与溶液浓度成正比。如果同时考虑吸收层的厚度与溶液的浓度对单色光吸收率的影响，则得朗伯-比耳定律。它是比色分析的理论基础。A=kcL式中：A-----表示吸光度；c-----溶液浓度；L-----溶液厚度；k-----比例常数，它与入射光的波长和物质性质有关而与光的强度、溶液的浓度及溶层厚度无关。（三）光吸收定律的适用范围朗伯定律和比耳定律的使用都有一定的条件，在应用朗伯-比耳定律是应注意其使用范围。朗伯定律对于各种有色

2、的均匀溶液都是适用的。但对比耳定律只在一定浓度范围内适用，吸光度A和浓度才成直线关系。在比色分析中，常利用这种直线关系测定物质含量。测定方法是：配制一系列不同浓度的标准溶液，在一定条件下显色，使用同样厚度的比色皿，测定吸光度，然后以浓度为横坐标，吸光度A为纵坐标做图，得一条直线，称为工作曲线或标准曲线。在同样条件下测出试样溶液的吸光度，就可以从工作曲线上查出试样溶液的浓度c1。如图所示。AA.正偏离负偏离c1cc标准曲线标准曲线弯曲但在实际工作中经常发现曲线不成直线的情况，特别是当吸光物质的浓度高时，明显的表现标准曲线向上或向下偏离。这种情况称为偏离朗伯

3、-比耳定律现象。在一般情况下，如果偏离朗伯-比耳定律的程度不太严重仍可用于比色分析，偏离严重则不能，否则将引起较大的误差。引起偏离朗伯-比耳定律的原因有以下二点：（1）入射光非单色光，严格讲朗伯-比耳定律只适用于单色光。但实际上目前各种方法所得到的入射光，实际上是一定波长范围内的光，因而产生了对朗伯-比耳定律的偏离。（2）溶液中的化学反应，溶液中的吸光物质常因离解、缔合、形成新的化合物或互变异购体等的化学变化而改变了浓度，因而导致对朗伯-比耳定律的偏离。三、比色条件的选择和误差来源比色分析是利用生成有色化合物的反应来进行分析的方法，因此首先要选择合适的显

4、色反应，然后进行比色测定。比色测定条件包括“显色”和“测定”两部分。在解决以上问题时，必须从显色反应灵敏度与选择性两方面考虑。（一）显色反应在比色分析中，生成有色化合物的反应有络合反应，氧化还原反应等。其中以络合反应应用最广泛。故比色分析中所用显色剂大多是络合剂。用于分析的显色反应，必须满足以下条件：（1）显色反应选择性要高，生成的有色络合物的颜色必须较深。（2）有色络合物的摩尔吸光系数愈大，比色测定的灵敏度就愈高。（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，比色测定的准确度就愈高，并且还可以避免或减少试样中其他

5、离子的干扰。（4）有色络合物的组成要恒定。选择良好的显色剂是提高比色测定灵敏度和准确度的重要因素。但是更重要的是要从理论上了解和分析显色所需要的条件。（二）显色条件的选择1、显色剂的用量显色反应可用下式表示M+R=MR被测离子显色剂有色化合物在比色分析中，通常是测定MR的浓度来求得原有M的浓度。显而易见M转化为MR的反应越完全，就越利于比色测定。显色反应进行的程度可从有色络合物的稳定常数K值看出：[MR]=K[M][R][MR]=K.[R][M]上式左边的比值越大，说明显色反应越完全，由于K值是常数（一般仅略受温度变化影响），因此只要控制显色剂的浓度[R

6、]，就可以控制显色反应的程度，[R]值越大，显色反应就越完全。但应注意不宜太大，否则会增大试剂空白的深度，或改变显色产物的络合比。不利于比色测定。2、溶液酸度酸度对显色反应的影响有以下几方面：（1）当溶液酸度不同时，同一种金属离子与同一种显色剂反应，可以产生不同配位数的不同颜色的络合物。例如Fe3+与磺基水扬酸作用，在不同的PH条件下，能形成数种络合物。现以（S.Sal）2-代表磺基水扬酸阴离子。PH≌1.8～2.5Fe（S.Sal)+紫红色PH≌4～8Fe（S.Sal)2-橙红色PH≌8～11.5Fe（S.Sal)33-黄色由此可见必须控制溶液的PH在

7、一定范围内，才能获得组成恒定的有色络合物，才能获得正确的测定结果。（2）溶液酸度过高会引起有色络合物分解。当溶液酸度过高时，对弱酸型有机显色剂和金属离子形成有色络合物的影响较大。例如被测离子显色剂有色络合物X+R=XR+H=HR弱酸型有机显色剂分子从平衡式来看，提高酸度平衡倾向于生成弱酸型有机显色剂分子。从而促进XR更多的离解，显色能力大大减弱。因此显色时溶液的酸度必须控制在某一适当的范围内。（3）溶液酸度过低会引起金属离子水解。这种现象常发生在有色络合物的稳定度不是很大时，并且被测金属离子所形成的氢氧化物的溶解度又很小时。此时如果溶液酸度过低就会引起水

8、解作用，而生成金属离子的氢氧化物沉淀，破坏有色络合物，使溶液的颜色发生变化。例如