分光光度法的化学原理：分光法的误差来源与条件

显色反应的选择

显色反应可分为两大类，即络合反应和氧化还原反应，而络合反应是最主要的显色反应。同一种物质常可与多种显色剂反应，生成不同的有色物质，在分析时，究竟选用何种显色反应较适宜，应考虑以下因素：

1. 灵敏度高

光度法一般用于微量组分的测定，因此选择灵敏的显色反应是考虑的主要方面。

摩尔吸光系数ε的大小是显色反应灵敏度高低的重要标志，因此应选择生成的有色物质的ε值较大的显色反应。在通常情况下，当ε值为10^4~ 10^5时，可以认为该反应灵敏度较高。

2. 选择性好

选择性好是指显色剂仅与一种组分或少数几个组分发生显色反应。仅与某一种离子发生反应者称为特效的(或专属的)显色剂。这种显色剂实际上是不存在的，但干扰较少或干扰易于除去的显色反应是可以找到的。

3. 对比度

显色剂在测定波长处无明显吸收，这样试剂空白值小，可以提高测定的准确度。通常把两种有色物质最大吸收波长之差称为“对比度”，一般要求显色剂与有色化合物的对比度△λ在60nm以上。

4. 反应生成物恒定

反应生成的有色化合物组成恒定，化学性质稳定，这样可以保证至少在测定过程中吸光度基本上不变，否则将影响吸光度测定的准确度及再现性。

5. 易于控制显色反应的条件

如果条件要求过于苛刻，难以控制，就会影响测定结果的重现性。

分光光度法的误差来源于两方面：

一是，溶液的各种化学因素所引入的误差；

二是，仪器精度不够，测量不准所引入的误差。

一．仪器测量误差

任何的光度分析仪器都有一定的测量误差。对一给定的光度计来说，透光度与吸光度的读数误差是衡量测定结果准确度的主要因素。

对于一给定的光度计来说，透光度读数误差△T是一个常数，为0.01~0.02，但是当透光度不同时，同样大小的△T所弓|起的浓度误差△C是不同的。

透光度和浓度的关系如图所示。

当浓度很低时，△T>△C；

当浓度很高时，△T<△C；

在中间浓度范围，△T≈△C。

透光度T与吸光度A是对数关系。

同样大小的△T，在不同A值所引起的吸光度误差△A也是不同的，这可清楚地从图9-5吸光度与透光度关系标尺上看出，A值越大，△T引起的△A就越大。

上述△T、△A和△C都是绝对误差。但测定结果的准确度常用相对误差△C/C来表示。当被测物质浓度C很小或很大时，相对误差△C/C都较大，只有当被测物质浓度在适当范围内，吸光度A值也在一定范围内，由△T引起的相对误差△C/C才是比较小的。

因此，要选择合适的吸光度范围！！！

二、测量条件的选择

要使光度分析法有较高的准确度和灵敏度，除了要注意选择和控制适当的显色反应条件外，还应注意选择适当的光度测量条件。

1. 选择合适波长的入射光

为使测定结果有较高的灵敏度和准确度，必须选择试液吸收最大的波长作为入射光。

如有干扰时，可选用灵敏度稍低但能避免干扰的入射光。

2. 控制适当的读数范围

从仪器测量误差来考虑，为使测定结果有较高的准确度，一般吸光度在0.2~0.8之间。

为此应适当调节标准溶液和被测溶液的浓度，并选择适当厚度的比色皿，使吸光度处在适宜的范围之内。

3. 选择适当的参比溶液

参比溶液用于调节吸光度的零点(即T= 100%)，可消除由比色皿壁及溶剂等对人射光的反射和吸收造成的误差。

如果样品溶液、试剂、显色剂均无色时，可用溶剂作参比溶液；

如果显色剂无色，样品溶液中其他离子有色时，应采用不加显色剂的样品溶液作参比溶液；

如果显色剂和试剂均有颜色时，可将一份试液加入适当掩蔽剂，将被测组分掩蔽起来，使之不再与显色剂作用，然后把显色剂、试剂均按操作手续加人，以此作参比溶液，这样可消除些共存组分的干扰。（色度补偿）

总之，要求参比溶液尽量使测得试液的吸光度能反映待测物质的浓度。