吸光光度分析及误差控制

吸光光度分析及误差控制

11.4.1 测定波长的选择及标准曲线的制作

1.测量波长的选择

为了使测量结果具有较高的灵敏度，应选择被测物质最大吸收波长的光作为入射光。 这称为“最大吸收原理”。 选择该波长的光进行分析，不仅灵敏度高，而且可以减少或消除非单色光​​造成的对朗伯-比尔定律的偏差。

但如果有其他吸光物质干扰最大吸收波长处的测量，则应按照“最大吸收、最小干扰”的原则选择入射光波长。 例如，用二乙酰肟光度法测定钢中的镍，二乙酰肟镍配合物的最大吸收波长为470 nm（图11-7）。 但样品中的铁用酒石酸钠掩蔽后，最大吸收波长在470 nm处也有一定吸收，对镍的测定产生干扰。 为了避免铁干扰，可以选择在520 nm波长下测量。 虽然在520 nm处测量镍的灵敏度有所降低，但酒石酸铁的吸光度很小，可以忽略不计，因此不会干扰镍的测定。

图 11-7 吸收光谱

A。 二乙酰肟镍b.酒石酸铁

2.标准曲线的制作

根据朗伯-比尔定律，吸光度与吸光物质的含量成正比。 这是吸光光度测定定量分析的基础。 标准曲线（曲线）就是根据这个原理制作的。 标准曲线的具体制作方法是：在确定的测量波长和选定的实验条件下，测定一系列不同含量的标准溶液的吸光度，以标准溶液中待测组分的含量为横坐标，以吸光度为纵坐标。 绘制图形，得到一条通过原点的直线，称为标准曲线（或工作曲线，如图11-5所示）。 此时，测量待测溶液的吸光度，即可在标准曲线上查出被测物质相应的含量。

实际工作中，标准曲线有时不经过原点。 其原因很复杂。 可能是由于参比溶液选择不当、吸收池厚度不同、吸收池位置不当、吸收池透光面不干净等原因造成。 如果有色络合物的解离度较大，特别是当溶液中存在其他络合剂时，被测物质在低浓度下往往显色不完全。 工作中，应具体情况具体分析，找出原因，加以避免。

11.4.2 吸光度测量误差

在吸光光度分析中，除了各种化学条件引起的误差外，仪器测量不准确也是误差的主要来源。 任何光度计都存在一定的测量误差，这些误差可能来自不稳定的光源、实验条件的偶然变化等。在吸光度光度分析中，我们必须考虑到这些偶然误差对测量的影响。

吸光度（或透过率）在什么范围内浓度测量误差较小？ 首先考虑吸光度A的测量误差与浓度c的测量误差之间的关系。 如果测量吸光度A时出现较小的绝对误差dA，则测量A的相对误差Er为：

根据朗伯-比尔定律：A=εbc

当b为常数值时，两边微分可得：d A=εbdc

其中 dc 是测量浓度 c 的小绝对误差。 将两个方程相除得到：

可以看出c和A测量的相对误差完全相等。

A与T的测量误差关系如下：

A=-lg T=-0.434ln T

区分：

可见，由于A和T不成正比而是呈负对数关系，因此它们的相对测量误差并不相等。 因此，噪声引起的浓度c测量的相对误差为：

如果T测量的绝对误差为d T = ΔT = ±0.01，则：

浓度c测量的相对误差与透过率T本身之间存在着复杂的关系。 由上式可得相对误差的绝对值|Er| 可以计算出不同T下的值。 根据计算结果，制作|Er|-T曲线图，如图11-8所示。 从图中可以看出，当透过率很小或很大时，浓度测量误差较大，即最好选择合适的透过率（或吸光度）范围进行光度测量。

实际测量时，只有使待测溶液的透过率T在15%～65%之间，或吸光度A在0.2～0.8之间，才能保证测量的相对误差较小。 当吸光度A=0.434（或透过率T=36.8%）时，测量的相对误差最小。 这可以通过控制溶液的浓度或选择不同厚度的吸收池来实现。

图 11-8 |Er|-T 关系曲线