CN102967568B

CN102967568B - 一种分光光度双波长检测方法

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Publication number: CN102967568B
Application number: CN201210482880.1A
Authority: CN
Inventors: 王科; 李晓婧; 杨路
Original assignee: SICHUAN ZHONGZI EXHAUST PURGE CO Ltd
Current assignee: Sinocat Environmental Technology Co Ltd
Priority date: 2012-11-23
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2032-11-23
Also published as: CN102967568A

Abstract

本发明公开了一种分光光度双波长检测方法。包括待检测液和相应标准溶液制备，选择相应最大吸光度作为检测波长，制作待测物和干扰物标准曲线和工作曲线，根据待测物含量吸光度工作曲线回归方程m=KΔA+b计算待测物含量。本发明抗干扰能力强，排除了两种组份的互相干扰，测定结果更为准确。采用的吸光度计算公式：ΔA＝A₁－s₂A₂－t₂，由于干扰物产生的吸光度为A₁－s₂A₂－t₂=0，排除了干扰，因此，测定结果更为准确；简单方便，对同时显色的两种组份无须进行复杂分离，省时省力省药剂；能同时测定两种物质，特别对于分离困难或无法分离的两种组份，更有明显的优势；适用物质更多，只要计算出的ΔA足够大，就能采用这种方法，使更多物质能在有单一的干扰物存在下应用双波长进行测定。

Description

一种分光光度双波长检测方法

技术领域

本发明属于光谱分析技术领域，特别涉及利用双波长分光光度法检测混合物中待测物含量的方法。

背景技术

测定吸光度，目前有两种计算方法，一种是等吸收公式，即ΔA=A₁-A₂；另一种是倍率公式：ΔA=KA₁-A₂。其中，A₁、A₂为在两个波长处的吸光度。可以把等吸收计算归于倍率公式，即K=1的情况。

双波长分光光度法是一个比较先进的测定方法，其原理都是比尔-朗伯定理，及吸光度的加和性。双波长分光光度法排除干扰，等吸收公式利用干扰组份在两个波长处的吸光度相等，即A₁-A₂=0；倍率公式利用干扰组份在两个波长处的吸光度满足KA₁-A₂=0。

这两种计算方法有部份显著的缺陷。

如果测定组份是A，干扰组份是B，在下列情况下，不能使用双波长等吸收测定：在一个波长区间，组份B的吸光度可能是单调函数（单调上升或单调下降），在两个波长处不会相等。

在组份B的吸光度相等的两个波长处，组份A的吸光度不够大，或者，在二个波长处的吸光度差不够大。

在下列情况下，不能使用双波长倍率测定：

在两个波长处，组份B的吸光度不够大。

组份B的吸光度够大，但组份A的吸光度不够大，组份A的吸光度计算值ΔA不够大。

在两个波长处，组份A的吸光度连线的斜率和组份B的吸光度连线的斜率差较小。

因此，无论何种方式，都要求在两个波长处，组份A、B的吸光度要符合一定的条件。否则，测定误差会较大。有许多组份测定较难满足这些条件，不能使用这样的方法。例如，在测定铂、铑混合溶液时，就不能找到满足的条件。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种分光光度双波长检测方法。本发明要解决的问题是提供一种快速、方便、准确、无需分离干扰物的分光光度双波长检测方法。

本发明通过以下技术方案实现：

分光光度双波长检测方法，其特征在于包括：

待检测液制备：准确称取含待测物的待测样溶解制成待检测溶液，根据待测物特性加显色剂制成吸光度检测液；

标准溶液制备：与制备待检测液相同的方法分别制备不同浓度的待测物标准溶液和干扰物标准溶液；

吸光波长选择：根据待测物加显色剂后的最大吸光度选择待测物吸光度检测波长，根据干扰物加显色剂后的最大吸光度选择干扰物吸光度检测波长，所述选择的待测物检测波长与干扰物检测波长接近时，另选吸光度次大的干扰物波长；

标准制定：

干扰物标准曲线，将上述制备好的不同浓度干扰物标准溶液于选择的两波长测定吸光度A_待和A_干，以A_干和A_待为横坐标和纵坐标制作干扰物标准溶液吸光度标准曲线，计算干扰物标准溶液标准曲线回归方程A_待＝sA_干+t的斜率s和截距t；

待测物工作曲线，将上述制备好的不同浓度待测物标准溶液于选择的两波长测定吸光度A_待和A_干，计算ΔA＝A_待－sA_干－t，以待测物含量和计算值ΔA为横坐标和纵坐标制作待测物标准溶液吸光度工作曲线，计算待测物标准溶液吸光度工作曲线回归方程m= KΔA+b的斜率k和截距b；

检测结果计算：将上述制备好的待检测液于选择的两波长测定吸光度A_待和A_干，计算ΔA＝A_待－sA_干－t，根据ΔA通过m= KΔA+b计算出待测物含量。

上述干扰物在需要含量检测时与待测物互换检测顺序和计算方式即可。

当需要检测铂、铑混合物中铂、铑含量时，将铂、铑互相视为干扰物进行检测，检测方法如下：

待检测液制备：准确称取待测物溶解制成铂、铑混合溶液，加氯化亚锡溶液制成吸光度检测液；

吸光度测定：将上述制备好的检测液于420nm和475nm处测定吸光度A₄₂₀和A₄₇₅；铂和铑在420nm和475nm有最大吸光度，且两波长区别足够大。

标准制定：与制备待检测液相同的方法分别制备不同浓度的铂或铑的标准溶液，并制作铂或铑标准溶液吸光度标准曲线，计算铂或铑标准溶液标准曲线回归方程的斜率s和截距t,进一步计算检测工作曲线回归方程的斜率k和截距b；

计算：与吸光度A₄₂₀和A₄₇₅比较分别计算出铂和铑含量。

进一步所述待检测液制备包括：取两个25ml容量瓶，将制成的铂、铑混合溶液移入其中一容量瓶中，两容量瓶中分别各加10ml浓度为1mol/L的氯化亚锡溶液，用1+6的盐酸稀释至刻度，于沸水浴中加热30分钟，取出冷却，摇匀待用。

本发明利用双波长分光光度法检测有干扰物存在条件下的待检物含量，分光光度法的理论依据是比尔-朗伯定理，即在一定浓度范围内，被测组份的吸光度与溶液浓度(或含量)成正比，用公式表示为：A=km。其中，A。ΔA是吸光度,单位为%，m是测定物的含量，单位为微克μg，其他为常数。

几种组份的吸光度具有加和性。

A=A₁+A₂+……=k₁m+k₂m₂+……

A_i为每种组份的吸光度，m_i为每种组份的含量。，

现在假设溶液加入显色剂后，有两种组份显色，选择两个波长测定吸光度，则这两个吸光度，都是m₁和m₂的线性组合，反之，m₁和m₂是A₁和A₂线性组合。

因此，m=k₁A₁+k₂A₂+B，m是m₁或m₂，b是常数，是由实际测定时数据产生较小偏离所产生的。

这个公式可改写为下述等价形式：

m=k(A₁+sA₂+t)+b

设ΔA=A₁+sA₂+t，则m=kΔA+b，因此，ΔA=A₁+sA₂+t这个公式，是不同于等吸收公式ΔA=A₁-A₂，也不同于倍率公式：ΔA=KA₁-A₂，而是它们进一步的发展。

消除干扰：

显然，无论干扰组份的吸光度如何变化，被测物组份含量是不变的，因此，计算出的被测组份含量m也不变，这就要求干扰组份的吸光度ΔA为0。

因此，选择适当的测定条件，确定系数s 和t，使干扰组份产生的A₁+sA₂+t=0，就能消除干扰。

等吸收公式利用干扰组份在两个波长处的吸光度相等A₁-A₂=0，而采用ΔA=A₁-A₂消除干扰；倍率公式利用干扰组份在两个波长处的吸光度满足KA₁-A₂=0，而采用ΔA=KA₁-A₂消除干扰。

本发明利用干扰组份的双波长回归方程A₁和A₂满足A₁=s₂A₂+t₂，即满足A₁-s₂A₂-t₂=0，而采用ΔA=A₁-s₂A₂-t₂消除干扰，此时干扰组份的吸光度ΔA=A₁-s₂A₂-t₂产生=0。

对每一组份，两个波长选择时要求：吸光度较大、并且在每一波长的一个波长区间，吸光度波动较小。

本发明在测定一种组份时：

吸光度计算公式：ΔA＝A₁－s₂A₂－t₂

其含量计算同等吸收公式和倍率公式，即：m₁= k₁ΔA+b₁

这里，A₁=s₂A₂+t₂是干扰物的吸光度A₁和A₂的回归方程，s₂和t₂是系数。K₁和b₁是被测物的双波长标准曲线的斜率和截距。

本发明同时测定两种组份时：把两种组份中任一种视为干扰物，则可以同时测定两种组份：

第一种组份计算：

吸光度ΔA＝A₁－s₂A₂－t₂

含量m₁= k₁ΔA +b₁

这里，A₁=s₂A₂+t₂是第二种组份的吸光度A₁和A₂的回归方程，s₂和t₂是系数。k₁和b₁是第一种组份的双波长标准曲线的斜率和截距。

第二种组份计算：

吸光度ΔA＝A₂－s₁A₁－t₁，

含量：m₂= k₂ΔA +b₂

这里，A₂=s₁A₁+t₁是第一种组份的吸光度A₁和A₂的回归方程，s₁和t₁是系数。k₂和b₂是第二种组份的双波长标准曲线的斜率和截距。

测定前，应先制作各组份标准物质的标准曲线和吸光度回归方程。

测量范围：二种组份最大量都为制作标准曲线时所加组份最大量。

本发明有益性，本发明抗干扰能力强，基本排除了两种组份的互相干扰，测定结果更为准确。采用的吸光度计算公式：ΔA＝A₁－s₂A₂－t₂，由于干扰物产生的吸光度为A₁－s₂A₂－t₂ =0，基本是排除了干扰，因此，测定结果更为准确；简单方便，对同时显色的两种组份无须进行复杂分离，省时省力省药剂；能同时测定两种物质，特别对于分离困难或无法分离的两种组份，更有明显的优势；适用物质更多，只要计算出的ΔA足够大，就能采用这种方法，使更多物质能在有单一的干扰物存在下应用双波长进行测定。

附图说明

图1是铂标准溶液标准曲线；

图2是铑标准溶液标准曲线；

图3是铂检测工作曲线；

图4是铑检测工作曲线。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行进一步的描述，本实施例只用于对本发明进行进一步的说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员可以根据上述本发明的内容作出一些非本质的改进和调整属于本发明保护的范围。

为具体说明本发明的检测方法和操作、计算，以下以贵金属铂、铑混合物中铂、铑含量检测为例进行说明。

本发明铂、铑的含量检测最佳范围是铂：0-500μg/25ml，铑：0-250μg/25ml。即在进行分光光度法检测时，铂、铑在检测溶液中的最佳总量是铂：0-500μg/25ml、铑：0-250μg/25ml，如实际检测物中含量高，可通过按比例稀释的方法稀释后检测。

铂、铑含量分光光度检测方法，包括：

待检测液制备，准确称取待测物溶解制成铂、铑混合溶液中，加氯化亚锡溶液制成吸光度检测液；

吸光度测定，将上述制备好的检测液于420nm和475nm处测定吸光度A₄₂₀和A₄₇₅；

标准制定，与制备待检测液相同的方法分别制备不同浓度的铂或铑的标准溶液，并制作铂或铑标准溶液吸光度标准曲线，计算铂或铑标准溶液标准曲线回归方程的斜率s和截距t,进一步计算检测液工作曲线回归方程的斜率k和截距b。

计算，与吸光度A₄₂₀和A₄₇₅比较分别计算出铂和铑含量。

所述铂含量计算是：根据ΔA_Pt＝A₄₂₀－s₂A₄₇₅－t₂计算检测液铂吸光度，根据m_Pt= K₁ΔA_Pt - b₁计算检测液铂含量；

所述铑含量计算是：根据 ΔA_Rh＝A₄₇₅－s₁A₄₂₀－t₁计算检测液铑吸光度，根据m_Rh = K₂ΔA_Rh - b₂计算检测液铑含量；

其中，ΔA_Pt是铂吸光度，ΔA_Rh是铑吸光度，A₄₂₀是420nm吸光度，A₄₇₅是475nm吸光度，m_Pt是检测液铂含量，m_Rh是检测液铑含量，K₁和b₁是铂检测工作曲线回归方程的斜率和截距，K₂和b₂是铑检测工作曲线回归方程的斜率和截距，s₁和t₁是铂标准溶液标准曲线回归方程的斜率和截距，s₂和t₂是铑标准溶液标准曲线回归方程的斜率和截距。

待检测液制备：取两个25ml容量瓶，将制成的铂、铑混合溶液移入其中一容量瓶中，两容量瓶中分别各加10ml浓度为1mol/L的氯化亚锡溶液，用1+6的盐酸稀释至刻度，于沸水浴中加热30分钟，取出冷却，摇匀待用。

实施例1

铂标准溶液标准曲线制作

铂标准溶液：铂浓度=100μg/ml

分别取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml的铂标准溶液各于一25ml容量瓶中，加10ml浓度为1mol/L氯化亚锡溶液，用浓度为1+6的盐酸稀释至刻度，于沸水浴中加热30分钟，取出冷却，摇匀。用1cm比色皿，以试剂空白为参比溶液，用双波长光度法测定，分别于波长420nm、475nm处测量吸光度A₄₂₀、A₄₇₅。

铂工作曲线：以铂量m（μg）为纵坐标，相应的吸光度值ΔA为横坐标，绘制工作曲线。计算铂工作曲线回归方程的斜率K₁和截距b₁。

这里，ΔA_Pt＝A₄₂₀－s₂A₄₇₅－t₂，系数s₂和t₂见铑标准溶液标准曲线回归方程。

m_Pt= K₁ΔA_Pt +b₁

铂标准溶液标准曲线回归方程：分别检测上述不同浓度铂标准溶液的A₄₇₅和A₄₂₀，以吸光度值A₄₇₅为纵坐标，相应的吸光度值A₄₂₀为横坐标，使用Excel软件绘制铂溶液A₄₇₅和A₄₂₀的标准曲线，计算其回归方程的斜率s₁和截距t₁。则铂的吸光度满足：A₄₇₅＝s₁A₄₂₀+t₁。

实施例2

铑标准曲线制作

铑标准溶液：铑浓度=50μg/ml

分别取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml的铑标准溶液各于一25ml容量瓶中，加10ml浓度为1mol/L氯化亚锡溶液，用浓度为1+6的盐酸稀释至刻度，于沸水浴中加热30分钟，取出冷却，摇匀。用1cm比色皿，以试剂空白为参比溶液，用双波长光度法测定，分别于波长420nm、475nm处测量吸光度A₄₂₀、A₄₇₅。

铑工作曲线：以铑量m（μg）为纵坐标，相应的吸光度值ΔA为横坐标，绘制工作曲线。计算铑工作曲线回归方程的的斜率K₂和截距b₂。

这里，ΔA_Rh＝A₄₇₅－s₁A₄₂₀－t₁，系数s₁和t₁见铂标准溶液标准曲线回归方程。

m_Rh= K₂ΔA_Rh +b₂

铑标准溶液标准曲线回归方程：分别检测上述不同浓度铂标准溶液的A₄₇₅和A₄₂₀，以吸光度值A₄₂₀为纵坐标，相应的吸光度值A₄₇₅为横坐标，使用Excel软件绘制铑溶液A₄₂₀和A₄₇₅的标准曲线。计算其回归方程的斜率s₂和截距t₂。则铑的吸光度满足：A₄₂₀＝s₂A₄₇₅+t₂。

实施例3

铂、铑的含量检测

氯化亚锡溶液(1mol/L)配置：称取22.6g氯化亚锡(SnCl₂·2H₂O)，加(1+6)盐酸溶液100ml溶解配制。

检测试液应使铂、铑量在测量范围内，否则按比例稀释，分别取适量试液和空白于两25ml容量瓶中，均加10ml浓度为1mol/L氯化亚锡溶液，用浓度为1+6盐酸稀释至刻度，于沸水浴中加热30分钟，取出冷却，摇匀。用1cm比色皿，以试剂空白为参比溶液，分别于波长420nm、475nm处测量吸光度A₄₂₀、A₄₇₅。吸光度单位为%。

结合实施例1、实施例2的铂、铑标准曲线及其回归方程制作和计算，则可以根据以下方法得出铂、铑各自含量。

加入试样中的铂吸光度：ΔA_Pt＝A₄₂₀－s₂A₄₇₅－t₂

铂加入量（μg）：m_Pt= K₁ΔA_Pt +b₁

加入试样中的铑吸光度：ΔA_Rh＝A₄₇₅－s₁A₄₂₀－t₁

铑加入量(μg)：m_Rh= K₂ΔA_Rh +b₂

实施例4

具体检测例

使用仪器为上海精科生产UV762分光光度计，铂标准溶液浓度为100μg/ml，铑标准溶液浓度为50μg/ml。

铂标准溶液吸光度测定数据：表1

铂吸光度标准曲线及其回归方程：制作A₄₇₅和A₄₂₀的铂标准溶液吸光度标准曲线如图1，并计算出回归方程s₁=0.5657,t₁=-0.1764，线性方程为A₄₇₅ = 0.5657A₄₂₀- 0.1764。

铑标准溶液吸光度测定数据：表2

铑吸光度标准曲线及其回归方程：制作A₄₂₀和A₄₇₅的铑标准溶液吸光度标准曲线如图2，并计算出回归方程s₂=0.3247,t₂=0.1974，线性方程为A₄₂₀ = 0.3247A₄₇₅ + 0.1974：

铂工作曲线

ΔA_Pt＝A₄₂₀－s₂A₄₇₅－t₂，系数s₂和t₂见铑吸光度回归方程，s₂=0.3247,t₂=0.1974，所以，ΔA_Pt＝A₄₂₀－0.3247A₄₇₅－0.1974，计算ΔA_Pt如下表：表3

制作铂工作曲线如图3。

并计算出k₁=8.4081,b₁=-0.5467，工作曲线方程为m_Pt= 8.4081ΔA_Pt- 0.5467。

铑工作曲线

ΔA_Rh＝A₄₇₅－s₁A₄₂₀－t₁，系数s₁和t₁见铂吸光度回归方程，s₁=0.5657,t₁=-0.1764，所以，ΔA_Rh＝A₄₇₅－0.5657A₄₂₀+0.1764，计算ΔA_Rh如下表：表4

制作铑工作曲线如图4。

计算出k₂=7.5419,b₂=-3.5388，工作曲线方程为m_Rh = 7.5419ΔA_Rh- 3.5388

混合样品中铂、铑的测定

样品：铂200(μg)，铑250(μg)。双波长测定的吸光度如下表：表5

采用上面的工作曲线和计算公式，计算结果与误差如下表6：

测定误差是令人满意的。表6

组份	加入量(μg)	吸光度ΔA(%)	测量值(μg)	误差(%)
					铂	200.00	24.09	201.99	1.00
铑	250.00	33.59	249.78	-0.09

实施例5

多混合样品中铂、铑的测定

样品：以铂、铑不同的加入量制作了四个样品，用双波长测定的吸光度如下表7：表7

采用上面的标准曲线和计算公式，计算结果与误差如下表8：表8

其中，铂吸光度ΔA(%)＝A₄₂₀－0.3247A₄₇₅－0.1974

铂量m₁= 8.4081ΔA - 0.5467。

铑吸光度ΔA(%)＝A₄₇₅－0.5657A₄₂₀+0.1764

铑量m₂ = 7.5419ΔA - 3.5388

测定误差是令人满意的。

Claims

1.一种分光光度双波长检测方法，其特征在于包括：

标准制定：

待测物工作曲线，将上述制备好的不同浓度待测物标准溶液于选择的两波长测定吸光度A_待和A_干，计算ΔA＝A_待－sA_干－t，以计算值ΔA和待测物含量m为横坐标和纵坐标制作待测物标准溶液吸光度工作曲线，计算待测物标准溶液吸光度工作曲线回归方程m＝KΔA+b的斜率k和截距b；

检测结果计算：将上述制备好的待检测液于选择的两波长测定吸光度A_待和A_干，计算ΔA＝A_待－sA_干－t，根据ΔA通过m＝KΔA+b计算出待测物含量；

检测干扰物含量时，将所述干扰物作为待测物、待测物作为干扰物进行所述检测；

所述待测物和干扰物分别是铂和铑。

2.根据权利要求1所述的分光光度双波长检测方法，其特征在于：所述待测物和干扰物分别是铂和铑，检测方法包括：

吸光度测定：将上述制备好的检测液于420nm和475nm处测定吸光度A₄₂₀和A₄₇₅；

3.根据权利要求2所述的分光光度双波长检测方法，其特征在于：所述待检测液制备包括：取两个25ml容量瓶，将制成的铂、铑混合溶液移入其中一容量瓶中，两容量瓶中分别各加10ml浓度为1mol/L的氯化亚锡溶液，用1+6的盐酸稀释至刻度，于沸水浴中加热30分钟，取出冷却，摇匀待用。