光度滴定原理

滴定過程中吸光度 A的變化遵循朗伯-比爾定律:

A=εbc

式中 b為吸收層的厚度;c為吸光物質(zhì)的濃度;ε為比例常數(shù)，它與吸光物質(zhì)、入射光波長和溫度有關。

在滴定過程中，每加入一定量的滴定劑，就記錄吸光度，直到吸光度發(fā)生突躍。然后再滴定6~8次，并記錄吸光度。

以吸光度為縱坐標，標準溶液的體積V為橫坐標,繪出光度滴定曲線,從兩條切線的交點可求得滴定終點,圖1 、2、3都是光度滴定的滴定曲線。

最簡單的裝置可用分光光度計或用加濾光片的光度計改裝，在吸光部位放置滴定池，插入微型攪拌器(或用電磁攪拌器)，滴定管放在滴定池上方。半自動光度滴定儀是將入射光通過溶液后照射在光電池上產(chǎn)生電流，到達終點時由于吸光度突躍，通過繼電器的作用使滴定突然停止，由滴定管讀數(shù)可算出結(jié)果。自動滴定裝置是用電子線路組裝成的自動加入滴定劑和用筆錄式紀錄儀繪制滴定曲線的儀器。

酸堿滴定、氧化還原滴定和絡合滴定中都可采用光度滴定法 。對氧化還原反應，光度滴定主要用于有色的稀溶液，例如用高錳酸鉀標準溶液可以滴定含有硫酸鎳的亞鐵溶液。用光度滴定法進行絡合滴定，可得更準確的結(jié)果。

在極稀的強酸溶液或強堿溶液的滴定或者弱酸弱堿溶液的滴定中都要用光度滴定。例如，二氧化碳的測度是以10Μ氫氧化鈉溶液吸收后，以酚酞為指示劑,用0.002Μ鹽酸對剩余的氫氧化鈉進行光度滴定。又如，以溴百里酚藍為指示劑,在波長615納米下用氫氧化鈉溶液滴定苯甲酸溶液，可以準確測出其含量。

光度滴定主要用于有色的稀溶液，例如，用標準高錳酸鉀溶液滴定含有硫酸鎳的亞鐵溶液。在硫酸溶液中砷(Ⅲ)可在波長320納米下用10~10Μ硫酸鈰進行分光光度滴定。鈰(Ⅳ)在此波長下吸光，在砷未被完全氧化之前吸光度不變，終點后吸光度逐漸增大，從滴定曲線可找出滴定砷的終點。測定50微克~35毫克的砷的平均誤差不超過0.2%。

用光度滴定可得更準確的結(jié)果。例如,以鉻黑T為指示劑,在pH9.7和波長620納米下用EDTA來滴定鎂,準確度比目視法高(圖2)。Cu-EDTA絡合物在波長745納米下吸光很強,而Fe(Ⅲ)-EDTA則吸光很弱。將含銅和鐵的溶液調(diào)至pH為2，用EDTA滴定鐵，此時吸光度不變,至鐵反應完畢后有Cu-EDTA生成，吸光度逐漸增大,至銅反應完畢后吸光度趨于恒定，滴定曲線見圖3，從兩條切線的交點可分別求得鐵和銅的量。在大量鎂存在下，目視滴定鈣是不可能的。如以EGTA(乙二醇二乙醚二胺四乙酸)為滴定劑，紫脲酸胺為指示劑，在pH10和波長505納米下用光度法滴定鈣,在100倍的鎂存在下仍可獲得明顯的曲線突躍。

對于不溶于水或在水溶液中反應進行得不完全的物質(zhì)，在有機溶劑(如冰醋酸、乙醇)中常能夠準確滴定(見非水滴定)。

以上都是目視滴定，即利用肉眼觀察指示劑在等當點附近的顏色變化以確定終點。如果溶液有顏色或渾濁，或者滴定反應的完全度不高,就要用儀器來檢測終點,即用儀器測定滴定過程中體系物理性質(zhì)的變化來確定終點。例如測定電位、電導、光度的電位滴定(見電位分析法)、電導滴定(見電導分析法)、光度滴定。這些方法的優(yōu)點是易于實現(xiàn)滴定自動化。