影响吸收光度法的因素主要有以下几种:
(一)溶液中被测物质的浓过高或在稀释时受到的其它副反应的影响
根据光吸收定律,当吸收槽厚度固定时,显色溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比,这是吸收光度法的基础。但是在某些情况下也有例外,例如当被测物质变成有色络合物之后,如如果稀释这种溶液,有色络合物的浓度不能按稀释的浓度成正比例的减低,而往往是更低些,结果便会造成误差,或者被测物质在较高浓度时生成了配位数不同的其它络合物,因而呈显出其它不同的颜色,或使溶液颜色变浅,或是由于被测物质在较高浓度时,能被掩蔽剂部分地掩蔽,也会产生误差。因此,所用显色剂量应该稍大一些。此外,在实际分析过程中,应尽尽可能使试祥与标准试样的浓度一致,以减少误差对结果的影响响。而浓度相差太大时,会造成很大的误差差。显色时浓度控制在什么范围内,要根据具体实验条件来决定。
(二)溶液pH值的影响
大多数金属离子的显色反应都要求在一定酸度下进行,溶液的酸度不同,会影响溶液显色程度,或显什么色。吸收光度法中所用的显色剂很多,但多为弱酸型的有机络合剂,以Me+代表金属离子,HR代表弱酸型的显色剂,其显色反应如下:
Me++HR<=>MeR+H+
显然酸度太大时,反应道向进行,并使显色反应难以进行,或者反应不完全。
另一方面,由于HR属于弱酸型,当酸度太小时R度增加,对一些配位数不饱饱和的络合物,可引起有色络合物配位数的改变。用水杨酸测定三价铁就属于这种情况:当PH<4时,生成紫色络合物;pH>4时,又转变为红色络合物。
有时显色剂本身就是酸碱指示剂。例如二甲酚橙、茜素等,当溶液pH改变时,试剂本身就发生颜色的改变,这就会干扰金属离子的光度测定。
由此可见,在显色时,一定要适当地选择和严格控制酸度值。
(三)温度的反应
一般显色反应可在室温下完成。但是有的在室温下进行得很慢,需要加热促使反应迅速完成,或需放置一段时间才能使反应进行完全。显然,显色反应的进行与温度有很大关系。因此,对于不同的显色反应,应选择适宜的温度进行反应。同样标样和试样显色时,其温度应很近似。另一方面,还必须注意,有的显色反应所形成的络合物在温度高时会发生分解或褪色。
(四)时间的影响
有些有色化合物能迅速形成,但是不太稳定,放置过程中颜色会改变,故吸收光度测定不能搁置太长。有些有色化合物形成很快,而且相当稳定。在这种情况下,最利于进行吸收光度分析。有些有色化合物形成较慢,必须放置一段时间后才能进行吸收光光度测定。总之,不同的显色反应颜色达到最大的吸收强度所需时间是不同的,而且保持颜色稳定的时间范围也是不同的。所以,为了测得准确的结果,应在保持颜色稳定的时间内测定吸光度。
(五)显显色剂浓度的影响
显色剂的加入量对显色后溶液颜色深浅关系很大。以Me+表示金属离子,R代表显色剂阴离子,MeR代表有色化合物,其反应如下:
ME(N+)+R(n-)<=>MER
可见显色剂愈多,能促使有色化合物MeR更多地生成,并使溶液颜色变深。因此,般显色剂应加过量一些。但如果过量程度不致,则反应转化成MeR程度也不一致。另外,显色剂本身带有颜色,显色剂浓度不同,由其所产生的颜色深度也就不同因此,在测定过程中,加入试样溶液和标准溶液中显色剂的量应完全一致。在校零点时,所用空白溶液虽然不含被测成分也要加入同样量的显色剂。
(六)其它物质的影响
在实际分析中与待测试液一起常常有大量的共存离子与被测离子同时存在,可能干扰测定。因此在进行一项分析之前,首先必须査清有那些共存和干扰离子以及干扰的情况,以采取适当的措施直至用分离干扰元素来消除干扰。共存离子的干扰作用大致有以下三种情况:
1.干扰离子本身有颜色,在被测物所选用的波长附近有明显的光吸收,但不因加入试剂而改变。这种正干扰作用比较容易消除。例如可以用样品溶液(不使被测离子显色)做参比溶液测量吸光度进行抵消;改变所选用的波长,使有色离子的光吸收可以忽略;在标准溶液中配入相同量有色离子等。
2.干扰离子(不论本身有无颜色)能与显色剂生成有色化合物。这也是正干扰作用。这时,一般采取加掩蔽剂(氧化剂或还原剂)或分离的方法消除干扰。
3.干扰离子阻止被测离子与显色剂的反应,致使显色反应进行不彻底,而产生负干抗这是因为干扰离子与显色剂相互作用,虽然不产生光吸收,但与被测离子争夺试剂,使被测离子不能充分显色。在这种情况下有时用增加显色试剂的用量来消除干扰;或当干扰离子与被测离子之间生成络合物(包括杂多酸络合物),这时常须将干扰离子分离或驱除,或加入另一种干扰离子或络合剂将干扰离子络合。应注意的是,有时一种离子可同时具有上述第2、3两种干扰作用。例例如以丁二肟法测定镍时,当丁二肟量少时,钴和铜离子争夺丁二肟(生成浅色络合物)产生负误差;但当丁二肟过量很多时,镍能充分显色,则钻和铜的浅色络合物造成正误差,铬(I)也有类似的作用。
(七)仪器的影响
吸收光度分析时仪器也会引起一定测定误差。在叙述光吸收定律时,我们曾强调指出,它只适用于单色光。在实际工作中,从仪器的滤光片或单色器出来的光总是具有一定波段宽度的光(只不过根据仪器性能宽窄不同罢了),以及一些散射光,即总是夹杂着一些除我们所需要波长以外的一些光,称为杂色光。杂色光的存在,会使溶液总的吸光度减少,而且杂色光越多(即单单色性越差),溶液浓度也越大,这样吸光度减少得越多。这就是为什么吸收光度法的浓度一吸光度标准曲线在浓度大时出现向浓度坐标弯曲的原因,而且以黄色的显色液尤甚(因为在这种波段单色器的色散性能最差)。
此外,若比色皿的厚度不完全相同,比色玻璃带有颜色,光电池的“疲劳”,检流计刻度不准确,单色器吸收光度计光源电压不稳定等,都会引起光度法的分析误差。