一、样品的制备
紫外可见吸收光谱通常是在溶液中利用紫外可见分光光度计进行测定的,因此固体样品需要转化为溶液。无机样品通常可用合适算溶解或碱熔融,有机样品可用有机溶剂溶解或提取,有时还需要先用湿法或者干法将样品消化,然后再转化为适合于光谱测定的溶液。
在测量光谱时,需要在合适的溶剂中进行,溶剂必须符合必要的条件,对光谱分析用溶剂的要求是:对被测组分有良好的溶解能力,在测定波长范围内没有明显的吸收。被测组分在溶剂中有良好的吸收峰形;挥发性小,不易燃,无毒性,价格便宜等。
二、仪器测量条件的选择
1、测量波长的选择
在定量分析中,通常选择最强吸收带的最大吸收波长λmax作为测量波长,称为最大吸收原则,以获得最高的分析灵敏度。如果λmax所处吸收峰太尖锐,则在满足分析灵敏度前提下,可选用灵敏度低一些的波长进行测量,以减少对吸收定律的偏离。
2、吸光度范围的选择
由于测量过程中光源的不稳定、读数的不准确或实验条件的偶然变动等因素的影响,任何分光光度计都有一定的测量误差。当浓度较大或浓度较小时,相对误差都比较大,因此,要选择适宜的吸光度方位进行测量。
3、仪器狭缝宽度的选择
狭缝的宽度会直接影响到测定的灵敏度和标准曲线的线性范围。狭缝宽度过大时,入射光的单色性降低。标准曲线偏离吸收定律,准确度降低,狭缝宽度过窄时,光强变弱,测量的灵敏度降低。选择狭缝宽度的方法是:测量吸光度随狭缝宽度的变化,狭缝宽度在一个范围内变化时,吸光度是不变的,当狭缝宽度大到某一程度时,吸光度才开始减小。因此,在不一起吸光度减小的情况下,尽量选取最大狭缝宽度。
三、显色反应条件的选择
在可见分光光度定量分析过程中,许多物质本身往往没有颜色或颜色很浅,无法直接进行测定,需要事先通过适当的化学处理,使该物质转变为能对可见光产生较强吸收的有色物质,然后进行光度测定。将待测组分转化为有色物质的反应称为显色反应,与待测组分形成有色物质的试剂称为显色剂,因此,选择合适的显色反应,严格控制反应条件是十分重要的实验技术。
1、显色剂及其用量的选择
显色剂应该与待测离子反应生成恒定、稳定性强的产物;显色条件易于控制,产物对紫外可见光有较强的吸收能力,显色剂与产物的颜色差异要大,即吸收波长有明显的差别。选定了显色剂以后,还必须选择显色剂的用量。显色剂用量可通过实验选择,在固定金属离子浓度的情况下,作吸光度随显色剂浓度的变化曲线,选取吸光度恒定时的显色剂用量。
2、反应的PH
多数显色剂是有机弱酸或弱碱,介质的ph直接影响显色剂的解离程度,从而影响显色反应的完全程度。对于形成多级配合物的显色反应来说。Ph变化可生成具有不同配位比的配合物,产生颜色的变化。
3、显色的时间
各种显色反应的反应速率往往不同,因此,有必要控制显色反应的显色时间,尤其对一些反应速率较慢的反应体系,更需要有足够的反应时间。此外,由于配合物的稳定时间不一样,显色后放置及测量时间的影响也不能忽视,需经试验选择合适的放置、测量的时间,值得注意的是,介质酸度、显色剂的浓度都会影响显色时间。
4、反应的温度
吸光度的测量都是在室温下进行的,温度的稍许变化,对测量影响不大,但是有的显色反应受温度影响很大,需要进行反应温度的选择和控制。
四、参比溶液的选择
测量样品溶液的吸光度时,先要用参比溶液调节透射率为100%,以消除溶液中其他成分及吸收池和溶剂对光的反射和吸收带来的误差。根据样品溶液的性质,选择适合组分的参比溶液是很重要的。
1、溶剂参比
当样品溶液的组成较为简单,共存的其他组分和显色剂对测定波长的光几乎没有吸收时,可采用溶剂作为参比溶液,这样可消除溶剂、吸收池等因素的影响。
2、试剂参比
如果显色剂或其他试剂在测定波长处有吸收,可按显色反应的条件,在溶剂中同样加入显色剂或其他试剂,制成参比溶液。这种参比溶液可消除试剂中的组分产生吸收的影响
3、样品参比
如果样品基体在测定波长处有吸收,且与显色剂不起显色反应,可按与显色反应相同的条件处理样品,只是不加显色剂,这种参比溶液适用于样品中有较多的共存组分,加入的显色剂量不大,且显色剂在测定波长无吸收的情况。
4、平行操作溶液参比
用不含被测组分的样品,在相同条件下与被测样品进行同样处理,因此得到平行操作参比溶液
五、干扰及消除方法
在光度分析中,样品中干扰物质的影响有一下几种情况,干扰物质本身有颜色或与显色剂形成有色化合物,在测定条件下有吸收,在显色条件下,干扰物质水解,析出沉淀使溶液浑浊,致使吸光度的测定无法进行,与待测离子或显色剂形成更稳定的配合物,使显色反应不能进行完全。消除干扰的方法有以下几种。
1、控制酸度
根据配合物的稳定性不同,可以利用控制酸度的方法提高反应的选择性。来保证主反应进行完全
2、选择适当的掩蔽剂
使用掩蔽剂消除干扰是常用的有效方法。选取的条件是掩蔽剂不与待测离子作用,掩蔽剂以及它与干扰物质形成的配合物的颜色不会干扰待测离子的测定
3、利用惰性配合物
4、选择适当的测量波长
5、分离
在上述方法不易采用时,也可以采用预先分离的方法,如沉淀、萃取、离子交换、蒸发和蒸馏以及色谱分离法(包括柱色谱、纸色谱、薄层色谱等)