作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)/教學(xué)資源庫紫外-可見分光光度法

新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院韓陽花PART儀器分析技術(shù)概念儀器分析技術(shù)

采用比較復(fù)雜或特殊的儀器設(shè)備，通過測量物質(zhì)的某些物理或物理化學(xué)性質(zhì)的參數(shù)及其變化來獲取物質(zhì)的化學(xué)組成、成分含量及化學(xué)結(jié)構(gòu)等信息的一類方法。分類儀器分析技術(shù)

采用比較復(fù)雜或特殊的儀器設(shè)備，通過測量物質(zhì)的某些物理或物理化學(xué)性質(zhì)的參數(shù)及其變化來獲取物質(zhì)的化學(xué)組成、成分含量及化學(xué)結(jié)構(gòu)等信息的一類方法。光譜法01電分析化學(xué)方法02色譜法03其它儀器分析方法04儀器分析的分類光譜法的分類紫外-可見分光光度法A原子吸收分光光度法B原子熒光分光度法CPART1紫外-可見分光光光度法定義基于物質(zhì)對光的選擇性吸收而建立起來的分析方法。范疇主要測定對象為金屬離子。紫外-可見分光光光度法靈敏度高：10-5—10-6

mol/L,0.001%-0.0001%01儀器設(shè)備簡單、操作簡單、快速02準確度較高：相對誤差為2-5%03應(yīng)用范圍廣04紫外-可見分光光光度法的特點物質(zhì)對光的選擇性吸收紫外-可見分光光光度法可見光是電磁波的一種，具有波粒二象性。01波長與能量成反比；與頻率成正比關(guān)系02單色光：是指單一波長的光。03復(fù)合光：由不同單色光組成的光。04光的基本性質(zhì)定義

若兩種不同顏色的單色光按一定的強度比例混合得到白光，那么就稱這兩種單色光為互補光，這種現(xiàn)象稱為光的互補。應(yīng)用

當一束白光照射某一有色溶液時，一些波長的光被溶液吸收，另一些波長的光則透過，溶液的顏色由透射光的波長所決定。吸收光與透射光互為補色光。光的互補綠500～580白光紫400～450青藍480～490橙600～650青490～500紅650～750黃580～600藍450～480光的互補色示意圖不同顏色的可見光波長及其互補光S2分子能級示意圖Eev3v2v1r3r2r1S1S0EvEr物質(zhì)對光產(chǎn)生選擇性吸收的原因物質(zhì)的顏色與光吸收的關(guān)系物質(zhì)對光的選擇性吸收01轉(zhuǎn)動能級間的能量差ΔEr：0.005～0.050eV，躍遷產(chǎn)生吸收光譜位于遠紅外區(qū)。遠紅外光譜或分子轉(zhuǎn)動光譜；02振動能級的能量差ΔEv約為：0.05～１eV，躍遷產(chǎn)生的吸收光譜位于紅外區(qū)，紅外光譜或分子振動光譜；03電子能級的能量差ΔEe較大1～20eV。電子躍遷產(chǎn)生的吸收光譜在紫外—可見光區(qū)，紫外—可見光譜或分子的電子光譜;討論吸收光譜能準確地描述物質(zhì)對光的選擇性吸收的情況。

最大吸收波長定性依據(jù)：不同物質(zhì)因分子結(jié)構(gòu)不同而具有不同的特征吸收曲線。定量依據(jù)：同波長下吸光度隨濃度增大而增大。

一般情況下選擇最大吸收波長處測定。

吸收曲線吸收曲線討論（1）同一種物質(zhì)對不同波長光的吸光度不同。吸光度最大處對應(yīng)的波長稱為最大吸收波長λmax（2）不同濃度的同一種物質(zhì)，其吸收曲線形狀相似λmax不變。而對于不同物質(zhì)，它們的吸收曲線形狀和λmax則不同。（3）在λmax處吸光度隨濃度變化的幅度最大，所以測定最靈敏。吸收曲線是定量分析中選擇入射光波長的重要依據(jù)。光吸收的基本定律紫外-可見分光光光度法朗伯－比爾定律朗伯(Lambert)（朗伯定律）比爾(Beer)（比爾定律）朗伯比爾定律

當一束平行光垂直通過某一非散射的吸光物質(zhì)時，其吸光度（A）與吸光物質(zhì)的濃度（c）及光程長度（b）成正比關(guān)系朗伯比爾定律是光的吸收的基本定律，適用于所有的電磁輻射和所有的吸光物質(zhì)朗伯比爾定律的物理意義標準曲線的繪制及其應(yīng)用

標準曲線法是先用純試劑或與被測試樣有相似組分的物質(zhì)配制不同濃度的標準溶液，以不含試樣的空白溶液作參比，測量標準溶液的吸光度，繪制吸光度—濃度曲線，如下圖所示，此曲線稱標準曲線或工作曲線。然后在同樣條件下測定試樣溶液的吸光度，再由標準曲線上求出被測元素的含量。吸光光度法的儀器紫外-可見分光光光度法目視比色法光電比色法比色的方法概念用眼睛觀察、比較溶液顏色深度以確定物質(zhì)含量的方法。特點設(shè)備簡單、操作方便、靈敏度高，準確度差。目視比色法空白c1c2c3c4觀察方向

一般采用標準系列法。即在一套等體積的比色管中配置一系列濃度不同的標準溶液，并按同樣的方法配置待測溶液，待顯色反應(yīng)達平衡后，從管口垂直向下觀察，比較待測溶液與標準系列中哪一個標準溶液顏色相同，便表明二者濃度相等。如果待測試液的顏色介于某相鄰兩標準溶液之間，則待測試樣的含量可取兩標準溶液含量的中間值。目視比色法光電比色法通過濾光片得一窄范圍的光(20～50nm)光電比色計結(jié)構(gòu)示意圖光源單色器吸收池檢測系統(tǒng)信號顯示系統(tǒng)分光光度計的基本部件光源分光光度計的基本部件

光源應(yīng)能提供足夠發(fā)射強度、穩(wěn)定且波長連續(xù)變化的復(fù)合光，同時反射光的強度還應(yīng)不隨波長的變化而明顯改變。氙燈氫燈鎢燈鎢燈：400～2500nm氫燈：185～375nm氙燈：200～800nm從光源發(fā)出的復(fù)合光中分出所需要的單色光。01單色器入射狹縫、準直鏡、色散元件（棱鏡或光柵）、聚焦鏡、出射狹縫。02入射狹縫準直透鏡棱鏡聚焦透鏡出射狹縫白光紅紫λ1λ2800600500400棱鏡：依據(jù)不同波長光通過棱鏡時折射率不同。玻璃360～3200nm,石英200～4000nm光柵：利用光通過光柵時發(fā)生衍射和干涉現(xiàn)象而分光在鍍鋁的玻璃表面刻有數(shù)量很大的等寬度等間距條痕(6001200、2400/mm)平面透射光柵反射光柵（廣泛使用）特點：波長范圍寬,色散均勻,分辨性能好,使用方便光柵衍射示意圖出射狹縫光屏透鏡平面透射光柵檢測系統(tǒng)利用光電效應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)換成電流訊號硒光電池，光電管，光電倍增管

適用于300-800nm,在500-600nm范圍最靈敏。較長時間連續(xù)使用會產(chǎn)生“疲勞”現(xiàn)象吸收池用于盛待測及參比溶液（0.5、1、2、3cm）可見光區(qū)：光學(xué)玻璃池；紫外區(qū)：石英池紅敏管（陰極：銀和氧化銫）

625-1000nm藍敏管（陰極：銻銫）

200-625nm1個光子可產(chǎn)生106～107個電子使用波長范圍：160-700nm信號顯示系統(tǒng)早期的分光光度計：指針式系統(tǒng)如：檢流計（72型）、微安表（721型）、電位計（751型）現(xiàn)代的分光光度計：數(shù)字電壓表、函數(shù)記錄儀、示波器及數(shù)字處理臺等010203040506070809010000.10.20.30.40.50.60.70.81.01.5∞吸光度的檢測原理紫外-可見分光光光度法

分光光度計實際上測得的是光電流或電壓，通過轉(zhuǎn)換器將測得的電流或電壓轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的吸光度A調(diào)節(jié)檢測器零點，即儀器的機械零點：A=∞0102應(yīng)用不含待測組分的參比溶液調(diào)節(jié)吸光零點：A=003待測組分吸光度的測定：Ax吸光度的測定步驟根據(jù)波長分根據(jù)結(jié)構(gòu)分可見分光光度計、紫外－可見分光光度計、紅外分光光度計單光束分光光度計、雙光束分光光度計、雙波長分光光度計分光光度計的類型島津紫外可見分光光度計UV-1700優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、適用于固定波長下的定量分析缺點由于光源和檢測系統(tǒng)的不穩(wěn)定會產(chǎn)生誤差；無法進行吸收光譜的自動掃描；不適用于經(jīng)常變更測量波長的定性分析。單光束分光光度計光源吸收池RS檢測器優(yōu)點參比和試液的測量幾乎同時進行，補償了因光源和檢測系統(tǒng)的不穩(wěn)定而造成的影響；具