可见分光光度法参比液如何选择

关于可见分光光度法的参比液的讨论
衷明华
摘  要  根据现行教材在讨论可见分光光度法参比液的选择上存在参比不足或过量的问题，提出了使吸光度能真正地反映被测有色物浓度的参比方法。
关键词  可见分光光度法，参比液
1        问题的提出
可见分光光度法的参比液是用来调节仪器工作零点的，它们的选择原则是使测得的吸光度能真正反映有色欲测物的浓度。现行教材[1~5]在讨论参比液的选择上却不完全符合这一原则，存在着参比不足或过量的问题。
2        问题的讨论
通常在测定的试液（S）里有色欲测物（X），也有无色欲测物（X’），人们就必须在S里加入某些试剂（R），通过显色反应将X’转化为 X。为了保证X’能定量地转化为X，R中的显色剂常常是过量地加入。由于R和S可能有色或者说在测量波长（λ1）处有吸收，因此必须选择适当的参比液来消除R和S的干扰。
⑴.当R和S无色时，它们同H2O一样，在可见光区基本无吸收光谱，故H2O、R、S均可作参比液，教材[1~5]选用H2O作参比是合理的。
⑵.当R有色，S无色时，教材[1~5]选用R作参比液（即先在S中加入适当的掩蔽剂将X’掩蔽起来，然后再按测定x的方法加入R，并以此为参比）。实际上欲测体系中真正过剩的R是随S中X’量的不同而不同，X’量多过剩的R就少，X’量少过剩的R就多。它们的吸收光谱示意图见图1。其中（a）与（b）中的R在λ1下对欲测体系的吸收光谱作用是一致的，R虽然有色，但在λ1处无吸收，故不干扰X的测定，因此，除了可用R作参比以外，亦可用H2O或S作参比；（c）（d）中的R在λ1F下对欲测体系的吸收光谱作用类似，它们干扰的测定。对体系，若用H2O或S作参比，由于欲测体系中的过剩R在λ1下也会有吸收，因此，测量吸光度（A1m）大于真实吸光度（A1m -A1'），即参比不足；若用R作参比，由于欲测体系中的过剩R必定小于参比液的R，因此，测量吸光度（A1m -A1）小于真实吸光度（A1m -A1'），即参比过量。
⑶.当R无色，S有色时，教材[1~5]选用S作参比，同样值得探讨，它们的吸收光谱（见图1）与（2）完全类似，仅R换成S而已。

图1  吸收光谱示意图（H2O参比）
                  曲线1.欲测组分x的吸收光谱
                  曲线2.欲测体系过剩R（或S）的吸收光谱
                  曲线3.R参比液（或S参比液）的吸收光谱
显然，R或S有色（指在λ1处能产生吸收）时，要正确地调节仪器工作零点，准确地出X吸光度，关键在于能否用欲测体系中真正过剩的R或S作参比。这似乎是困难的，但我们可通过再选一根测量波长（λ2）的办法来实现仪器工作零点的正确调节。具体做法是：首先，以H2O作参比在λ1处分别对R或S参比液（其R或S浓度为C1）、欲测体系（其X浓度为Cx，过剩或S浓度为C1’）进行测量，测得的吸光度分别为A1、A1m；随后，仍以H2O作参比在λ2处分别对R或S参比液、欲测体系再一次地进行测量，测得的吸光度分别为A2、A2m。根据比耳定律和吸光度加和性有：
                  A1m = A0 + A1'= K0’bCx + K1’bC1’                     （1）
                      A2m  = A0'+ A2'= K0”b Cx + K1”b C1’                   （2）
                                A1= K1’bC1’                               （3）
                                A2= K1”bC1’                               （4）
式中，K0’、K0”分别为X在λ1、λ2处的吸收系数；K1’、 K1”分别为R或S在λ1、λ2处的吸收系数。
在一定的浓度范围内，R或S在λ1、λ2处的吸光度比值仅与吸收系数有关，与它们的浓度大小无关。即：
                 A1/ A2= K1’bC1/ K1”bC1’= K1’/ K1”
             A1’/ A2’= K1’bC1/ K1”bC1’= K1’/ K1”
令：                        A1/ A2= A1’/ A2’= K1’/ K2”=K                      （5）
(1)        式-K*（2）式，得：
△        A= A1m – KA2m =（A0+ A’1）-K（A’0+ A’2）=（A0-KA’0）+（A’1+ KA’2）
= A0-KA’0= K0’bCx - KK0”b Cx =（K0’- KK0”） bCx                          （6）
可见，本文提出的方法（即按（6）式的测量方法）能真正地使测量吸光度反映欲测物的浓度。当然，为了使△A值尽可能地大，灵敏度尽可能地少损失或不损失，λ2应该选在R或S的峰值吸收处或x的吸收的谷底处。

参 考 文 献
1武汉大学主编，分析化学（第三版）.北京：高等教育出版社，1995，393
2林树昌，迟兴婉，郭金雪，胡乃非.定量分析化学.北京：北京师范大学出版社，1991，445~446
3华东化工学院分析化学教研组，成都科学技术大学分析化学教研组编. 分析化学（第三版）. 北京：高等教育出版社，1989，355~356
4彭崇慧，冯建章，张锡瑜编著.定量化学分析简明教程.北京大学出版社，1985，277
5华中师范大学，东北师范大学，陕西师范大学编，分析化学（第二版），北京：高等教育出版社，1981，524
Reference Solution in Visible Spectrophotometry
Zhong Minghua
Abstract  In this paper,Based on the reference inadequate or excessive problem with regard to reference solution of visible spectrophotometry in now available textbook,and propose the correct reference method in which absorbance can reflect colourde analyte concentration.
Keywords  Visible spectrophotometry,Reference solution

哎呀.踏破铁鞋无觅处啊.