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示差分光光度法

1 示差法的原理

吸光光度法一般仅适用于微量组分的测定，当待测定组分浓度过高或过低，亦即吸光度测量值过大或过小时，从上节的测量误差的讨论得知，在这种情况下即使没有偏离朗伯—比耳定律的现象，也会有很大的测量误差，导致准确度大为降低。采用示差法可克服这一缺点。目前主要有高浓度示差法，稀溶液示差法和使用两个参比溶液的精密示差法。其中以高浓度示差法应用*多，本节将着重讨论。

示差光度法和一般的光度法不同之处主要在于，示差法不是以空白溶液（不含待测组分的溶液）作为参比溶液，而是采用比待测溶液浓度稍低的标准溶液作参比溶液，然后测量待测溶液的吸光度，再从测得的吸光度求出它的浓度。这样便大大提高测定结果的准确度。

设用作参比的标准溶液浓度为c_s，待测溶液浓度为c_x，且c_x>c_s，根据朗伯—比耳定律得到

A_x=εc_xb A_s=εc_sb

两式相减：

A_相对=A_x-As

=εb（c_x-c_s）=εbΔc （2-12）

实际操作是：用已知浓度的标准溶液作参比，调节其吸光度为零（透光率100%），然后测量待测溶液的吸光度。这时测得的吸光度实际是这两种溶液吸光度的差值（相对吸光度）。从（2-12）式可知，所测得的吸光度差值与这两种溶液的浓度差成正比。这样便可以把空白溶液为参比的稀溶液标准曲线作为ΔA对应于Δc的工作曲线，根据测得的ΔA找出相应的Δc值，从c_x=c_s+Δc，便可求出待测溶液之浓度，这就是示差法定量测定的基本原理。

2 示差法的误差

用示差法测定浓度过高或过低试液，其准确度比一般分光光度法高。这可从图2-3看出。设

图2-3 示差法标尺原理

按一般分光光度法用试剂空白作参比溶液，测得溶液的透光率T_x=6%，显然，这时的测量读数误差是很大的。采用示差法时，如果按一般分光光度法测得的Ts=10%的标准溶液作参比溶液，使其透光率从标尺上Ts₁=10%处调至Ts₂=100%处，相当于把检流计上的标尺扩展到原来的十倍（T_S2/T_S1=100/10=10），这样待测试液透光率原来为6%，读数落在光度计标尺刻度很密，测量误差很大的区域，改用示差法测定时，透光率则是60%，读数落在测量误差很小的区域，从而提高了测定的准确度。计算出来的c_x当然比较准确了。示差光度法测定的Δc即使很小，如果测量误差为dc，虽然dc/Δc可能会很大，但*后测定的结果之相对误差是dc/（c_x+Δc），而c_x相对于Δc而言是个相当大的值，且十分准确，因此相对误差就大为降低，导致*后测定结果的准确度必然提高。所以示差分光光度法可以准确测定高浓度的试液，同样示差分光光度法也可以用来测定低浓度的试液，水汽分析中用来测定微量硅的仪器——小硅表就是利用示差法设计的。

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