分光光测量方法.pptx

一、普通分光光度法一、普通分光光度法1.1.单组分的测定单组分的测定 通常采用通常采用 A-C 标准曲线法定量测定。标准曲线法定量测定。2.2.多组分的同时测定多组分的同时测定 若各组分的吸收曲线互不重叠，则可若各组分的吸收曲线互不重叠，则可在各自最大吸收波长处分别进行测定。这在各自最大吸收波长处分别进行测定。这本质上与单组分测定没有区别。本质上与单组分测定没有区别。若各组分的吸收曲线互有重叠，则可若各组分的吸收曲线互有重叠，则可根据吸光度的加合性求解联立方程组得出根据吸光度的加合性求解联立方程组得出各组分的含量。各组分的含量。A1=a1bca b1bcb A2=a2bca b2bcb 第1页/共14页二、示差分光光度法（示差法）二、示差分光光度法（示差法）普通分光光度法一般只适于测定微量组分，当待测组分普通分光光度法一般只适于测定微量组分，当待测组分含量较高时，将产生较大的误差。需采用示差法。即提高入含量较高时，将产生较大的误差。需采用示差法。即提高入射光强度，并采用浓度稍低于待测溶液浓度的标准溶液作参射光强度，并采用浓度稍低于待测溶液浓度的标准溶液作参比溶液。比溶液。设：待测溶液浓度为设：待测溶液浓度为c cx x，标准溶液浓度为标准溶液浓度为c cs s(c cs s c cx x)。则：则：Ax=b cx As=b cs x s=b(cx cs）=bc 测得的吸光度相当于普通法中待测溶液与标准溶液的吸测得的吸光度相当于普通法中待测溶液与标准溶液的吸光度之差光度之差。第2页/共14页示差分光光度法（示差法）示差分光光度法（示差法）AAx As=b(cx cs）=bc 测得的吸光度相当于普通法中待测溶液与标准溶液的测得的吸光度相当于普通法中待测溶液与标准溶液的吸光度之差吸光度之差A。示差法测得的吸光度与示差法测得的吸光度与c呈直线关系。由标准曲线上呈直线关系。由标准曲线上查得相应的查得相应的c值，则待测溶液浓度值，则待测溶液浓度cx：cx=cs+c 第3页/共14页示差法标尺扩展原理：示差法标尺扩展原理：普通法：普通法：cs的的T=10%；cx的的T=5%示差法：示差法：cs 做参比，调做参比，调T=100%则：则：cx的的T=50%；标尺扩展；标尺扩展10倍倍第4页/共14页三、双波长分光光度法三、双波长分光光度法 不需空白溶液作参比；但需要两个单色器获得两束单色不需空白溶液作参比；但需要两个单色器获得两束单色光光(1 1和和2 2)；以参比波长以参比波长1 1处的吸光度处的吸光度A A11作为参比，来作为参比，来消除干扰。在分析浑浊或背景吸收较大的复杂试样时显示出消除干扰。在分析浑浊或背景吸收较大的复杂试样时显示出很大的优越性。灵敏度、选择性、测量精密度等方面都比单很大的优越性。灵敏度、选择性、测量精密度等方面都比单波长法有所提高。波长法有所提高。A A A22 A A11 (22 11)b cb c 两波长处测得的吸光度差值两波长处测得的吸光度差值A与待测组分浓度成正比。与待测组分浓度成正比。11和和22分别表示待测组分在分别表示待测组分在1 1和和2 2处的摩尔吸光系数。处的摩尔吸光系数。第5页/共14页关键问题关键问题:测量波长测量波长2 2和参比波长和参比波长1 1的选择与组合的选择与组合 以两组分以两组分x x和和y y的双波长法测定为例：的双波长法测定为例：设：设：x x为待测组分，为待测组分，y y为干扰组分，二者的吸光度差分别为为干扰组分，二者的吸光度差分别为:Ax和和Ay，则该体系的总吸光度差则该体系的总吸光度差Ax+y为：为：Ax+y=A x+A y 如何选择波长如何选择波长1、2有一定的要求。有一定的要求。选择波长组合选择波长组合1 1 、2 2的基本要求是：的基本要求是：选定的波长选定的波长1 1和和2 2处干扰组分应具有相同吸光度，处干扰组分应具有相同吸光度，即：即：Ay=y=A y y22 A y y11=0=0故：故：Ax+y=x+y=A x=(x=(x x22x x11)bcbcx x此时：测得的吸光度差此时：测得的吸光度差A只与待测组分只与待测组分x x的浓度呈线性关系，的浓度呈线性关系，而与干扰组分而与干扰组分y y无关。若无关。若x x为干扰组分，则也可用同样的方法为干扰组分，则也可用同样的方法测定测定y y组分。组分。可采用作图法选择符合可采用作图法选择符合上述两个条件的波长组合上述两个条件的波长组合。在选定的两个波长在选定的两个波长1 1和和2 2处待测组分的吸光度应具有处待测组分的吸光度应具有足够大的差值。足够大的差值。第7页/共14页四、导数分光光度法四、导数分光光度法 导数分光光度法在多组分同时测定、浑浊样品分析、消导数分光光度法在多组分同时测定、浑浊样品分析、消除背景干扰、加强光谱的精细结构以及复杂光谱的辨析等除背景干扰、加强光谱的精细结构以及复杂光谱的辨析等方面，显示了很大的优越性。方面，显示了很大的优越性。利用吸光度利用吸光度(或透光度或透光度)对波长的导数曲线来进行分析：对波长的导数曲线来进行分析：0 0 e e-bcbc假定入射光强度假定入射光强度0 0 在整个波长范围内保持恒定：在整个波长范围内保持恒定：d dI I 0 0/d/d0 0则则：d dI I/d/d0 0 bcbc e e-bc-bc d d/d/d 0 0 bcbc d d/d/d 第8页/共14页导数分光光度法导数分光光度法 d dI I/d/d 0 0 bcbc d d/d/d 一阶导数信号与试样浓度呈一阶导数信号与试样浓度呈线性关系；线性关系；测定灵敏度依赖于摩尔吸光测定灵敏度依赖于摩尔吸光系数对波长的变化率系数对波长的变化率d d/d/d。吸。吸收曲线的拐点处收曲线的拐点处d d/d/d最大，故最大，故其灵敏度最高其灵敏度最高(见图）。见图）。同理可以导出其二阶和三阶导同理可以导出其二阶和三阶导数光谱（略）数光谱（略）第9页/共14页请选择内容：请选择内容：第一节第一节 基本原理基本原理第二节第二节 紫外紫外-可见分光光度计可见分光光度计第三节第三节 显色与测量条件的选择显色与测量条件的选择第四节第四节 分光光度测定方法分光光度测定方法第五节第五节 有机合物紫外光谱解析有机合物紫外光谱解析结束结束第10页/共14页紫外可见分光光度法的特点：紫外可见分光光度法的特点：仪器设备和操作条件比较简单，费用较少分析速度较快。灵敏度较高最低检出浓度可达10-6g.mL-1。有较好的选择性一般可在多组分共存的体系中，对某一种物质进行测定。精密度和准确度较高。现在新型仪器测定，相对误差可达1%2%之内。用途广泛。医药、化工、冶金、环保等。第11页/共14页紫外可见分光光度法的原理：紫外可见分光光度法的原理：定性分析主要用：吸收光谱，定性分析主要用：吸收光谱，maxmax和和 maxmax。定量用：定量用：Lambert-Beers PrincipleLambert-Beers Principle。对象：含有双键的化合物。对象：含有双键的化合物。主要是主要是-跃迁和跃迁和n-n-跃迁跃迁。第12页/共14页光源单色器样品室检测器显示主要由：光源、单色器、比色池、检测器四部分组成。在实验前要进行波长校正及比色皿选择（T=98%101%）紫外可见分光光度计的主要结构组成：紫外可见分光光度计的主要结构组成：数据处理第13页/共14页紫外可见分光光度法的主要用途：紫外可见分光光度法的主要用途：主要对含有双键或三键的有机主要对含有双键或三键的有机物进行定性和定量分析。物进行定性和定量分析。也可利用显色剂对金属离子进行测也可利用显色剂对金属离子进行测定分析，或对有色无机物分析定分析，或对有色无机物分析。以定量分析为主。以定量分析为主。第14页/共14页