第三节　误差的来源和测量条件的选择

一、误差的来源

1.仪器和测量误差

由于仪器的精密度不高，如读数盘标尺刻度不够准确、吸收池的厚度不完全相同及池壁厚薄不均匀等；光源不稳定、光电管的灵敏性差、光电流测量不准、通过单色光器的光波带不够狭窄及杂散光的影响等，都会引入误差。

2.操作者的主观误差

处理样品溶液和标准溶液时没有按照完全相同的条件和步骤进行，如溶液的稀释、显色剂的用量、反应的酸度和温度、放置的时间前后不很一致，读取吸光度或透光率读数不够准确等，都属于主观误差。

有时，由于使用仪器不够熟练或操作不当，可能会出现失误，如按错键盘、记错读数、溅失溶液等，不属于误差范畴，所得数据应舍弃。

二、测量条件的选择

1.选择入射光的波长

因为溶液对光的吸收是有选择性的，所以，测定时要根据吸收光谱曲线选择吸光性物质的最大吸收波长λmax作为分析波长，这样不仅能够保证测定的灵敏度高，而且此处曲线较为平坦，吸收系数变化不大，对朗伯-比尔定律的偏离程度最小。

2.选择适当的吸光度读数范围

读数范围应控制在吸光度为0.3～0.7、透光率为20％～65％。为了达到此目的，可以通过控制试样的称取量来实现。对于待测组分含量高的试样，可减小取样量或稀释试样溶液；对于待测组分含量低的试样，则可增加取样量或用富集的方法提高待测组分的浓度。如果试液已经显色，则可以通过改变吸收池厚度的方法来改变吸光度值的大小。

课堂互动

为减小光度误差，吸光度的读数范围应控制在0.3～0.7范围内。若吸光度读数不在此范围，可采用哪些方法进行调整？

三、显色反应条件的选择

测定紫外-可见光区非吸收性物质溶液时，需要加入适当的试剂，将待测组分转变成为在紫外-可见光区有较强吸收的物质。这种能与待测组分定量发生化学反应、生成在紫外-可见光区有较强吸收的物质的试剂，称为显色剂。显色剂与待测组分发生的化学反应称为显色反应。

1.对显色剂及显色反应的要求

（1）显色剂在测定波长处应无明显吸收。

（2）显色剂与生成物之间的颜色须有明显差别，最大吸收波长之差应大于60nm。

（3）选择性好，显色剂应尽可能只与待测组分发生反应。

（4）显色反应必须定量完成，生成足够稳定的吸光性物质。

（5）显色反应所生成的吸光物质的摩尔吸收系数ε值应大于104L/（mol·cm），以保证较高的测定灵敏度。

2.控制适当的显色反应条件

要使显色反应达到上述要求，就必须控制显色反应条件，以保证待测组分有效地转变成为适宜于测定的化合物。

（1）显色剂的用量　为使显色反应完全，一般加入适当过量的显色剂，并保持其在标准溶液和样品溶液中的浓度一致。一般通过实验从A-V曲线的变化来确定合适的用量。

（2）溶液的酸度　显色剂多为有机弱酸，改变酸度能直接影响显色剂的平衡浓度，从而影响显色反应进行的程度。一般通过实验从A-pH曲线的变化来确定合适的酸度。

（3）显色时间和温度　有些显色反应较慢，需要经过一段时间后，溶液对特定波长的光的吸收才能达到稳定；有些化合物放置一段时间后，因空气的氧化、光的照射、试剂的挥发或分解等，使溶液的吸光性发生改变；有些显色反应需要在一定温度下才能顺利进行。所以，应分别通过实验从A-t（时间）曲线和A-T（温度）曲线的变化来确定显色反应最适宜的时间和温度。

（4）共存离子的干扰及消除　为消除共存离子的干扰，常常通过控制显色反应的酸度，或加入掩蔽剂，或预先通过离子交换等方法予以掩蔽或分离。

四、选择合适的参比溶液

在测定溶液的吸光度时，为了消除溶液中其他组分的干扰，首先要用参比溶液（空白溶液）调节透光率为100％，然后测定待测溶液的吸光度。通常根据待测溶液的组成和性质，确定合适的参比溶液。

1.溶剂参比溶液

当溶液中只有待测组分吸收光，溶液中的其他组分、溶剂、试剂和显色剂等几乎不吸收测定波长的光波时，可采用溶剂作为参比溶液。

2.试样参比溶液

在相同的条件下，用不加显色剂的试样溶液作为参比溶液，适用于试样中存在较多的共存成分、显色剂用量不大且在测定波长处无吸收的情况。

3.试剂参比溶液

如果显色剂和其他试剂在测定波长处有吸收，可按显色反应相同的条件，不加试样，但加入相同体积的试剂和溶剂混合均匀后，作为参比溶液，能消除试剂中某组分产生吸收而引起的误差。

4.平行操作参比溶液

用不含待测组分的试样，在完全相同的条件下对待测试样进行处理，由此得到平行操作参比溶液。

此外，样品溶液的浓度必须控制在标准曲线的线性范围内；选择不影响待测物质吸光性质的溶剂；避免采用尖锐的吸收峰进行定量分析等。