吸光光度分析及误差控制

11．4．1 测定波长的选择和标准曲线的制作

1．测定波长的选择

为了使测定结果有较高的灵敏度，应选择被测物质的最大吸收波长的光作为入射光，这称为 “最大吸收原则”。选用这种波长的光进行分析，不仅灵敏度高，而且能够减少或消除由非单色光引起的对朗伯－比尔定律的偏离。

但是，如果在最大吸收波长处有其他吸光物质干扰测定时，则应根据 “吸收最大、干扰最小”的原则来选择入射光波长。例如用丁二酮肟光度法测定钢中的镍，络合物丁二酮肟镍的最大吸收波长为470 nm（图11－7），但试样中的铁用酒石酸钠掩蔽后，在470 nm处也有一定吸收，干扰对镍的测定。为避免铁的干扰，可以选择在波长为520 nm处进行测定。在520 nm处测镍的灵敏度虽然有所降低，但酒石酸铁的吸光度很小，可以忽略，因此不干扰镍的测定。

图11－7 吸收光谱

a．丁二酮肟镍 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，这是吸光光度法进行定量分析的基础，标准曲线 （calibration curve）就是根据这一原理制作的。标准曲线制作的具体方法为：在确定的测量波长和选择的实验条件下，分别测量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、吸光度为纵坐标作图，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，在标准曲线上就可以查到与之相对应的被测物质的含量。

在实际工作中，标准曲线有时不通过原点，造成这种情况的原因比较复杂，可能是由于参比溶液选择不当、吸收池厚度不等、吸收池位置不妥、吸收池透光面不清洁等原因引起。若有色络合物的解离度较大，特别是当溶液中还有其他络合剂时，常使被测物质在低浓度时显色不完全。工作中应针对具体情况进行分析，找出原因，加以避免。

11．4．2 吸光度测量的误差

在吸光光度分析中，除了各种化学条件所引起的误差外，仪器测量不准确也是误差的主要来源。任何光度计都有一定的测量误差，这些误差可能来源于光源不稳定、实验条件的偶然变动等。在吸光光度分析中，我们一定要考虑到这些偶然误差对测定的影响。

吸光度 （或透射比）在什么范围内具有较小的浓度测量误差呢？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。若在测量吸光度A时产生了一个微小的绝对误差d A，则测量A的相对误差Er为：

根据朗伯－比尔定律： A＝εbc

当b为定值时，两边微分得到： d A＝εbdc

其中dc就是测量浓度c的微小的绝对误差。二式相除得到：

可见，c与A测量的相对误差完全相等。

A与T的测量误差之间的关系如下：

A＝－lg T＝－0．434ln T

微分得：

可见，由于A与T不是正比关系而是负对数关系，它们的测量相对误差并不相等。于是，由噪音引起的浓度c的测量相对误差为：

如果T的测量绝对误差d T＝ΔT＝±0．01，则：

浓度c的测量相对误差的大小与透射比T本身的大小有着复杂的关系，由上式可计算不同T时的相对误差绝对值｜Er｜，根据计算结果作｜Er｜－T曲线图，如图11－8所示。从图中可见，透射比很小或很大时，浓度测量误差都较大，即光度测量最好选适当范围的透射比 （或吸光度）。

在实际测定时，只有使待测溶液的透射比T在15％～65％之间，或使吸光度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（或透射比T＝36．8％）时，测量的相对误差最小。可通过控制溶液的浓度或选择不同厚度的吸收池来达到此目的。

图11－8 ｜Er｜－T关系曲线