第三章紫外可見(jiàn)第三次課第1頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、儀器測(cè)量條件的選擇

任何光度計(jì)都有一定的測(cè)量誤差，這是由于光源不穩(wěn)定、實(shí)驗(yàn)條件的偶然變動(dòng)、讀數(shù)不準(zhǔn)確等因素造成的。這些因素對(duì)于試樣的測(cè)定結(jié)果影響較大，特別時(shí)當(dāng)試樣濃度較大或較小時(shí)。因此要選用適宜的吸光度范圍，以使測(cè)量的結(jié)果的誤差盡量減小。第2頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)Lamberert－Beer定律微分后，得或(3.13)將式（3.13）代入Lamberert－Beer定律，則測(cè)定結(jié)果的相對(duì)誤差為(3.14)第3頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

要使測(cè)定結(jié)果的相對(duì)誤差(Δc/c)最小，對(duì)T求導(dǎo)數(shù)應(yīng)有一極小值，即：lgT＝－0.4343或T＝36.8%

即當(dāng)吸光度A＝0.434時(shí)，吸光度測(cè)量誤差最小。如果光度計(jì)讀數(shù)誤差為1％，若要求濃度測(cè)量的相對(duì)誤差小于5％，則待測(cè)溶液的透射比應(yīng)選在70％~10%范圍內(nèi)，吸光度為0.15~1.00。實(shí)際工作中，可通過(guò)調(diào)節(jié)待測(cè)溶液的濃度，選用適當(dāng)厚度的吸收池等方式使透射比T（或吸光度A）落在此區(qū)間內(nèi)。第4頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、反應(yīng)條件的選擇（一）顯色反應(yīng)1、概念

選用適當(dāng)?shù)脑噭c待測(cè)離子反應(yīng)生成對(duì)紫外或可見(jiàn)光有較大吸收的物質(zhì)再行測(cè)定。2、顯色反應(yīng)滿(mǎn)足的要求a、反應(yīng)的生成物必須在紫外、可見(jiàn)光區(qū)有較強(qiáng)的吸光能力，即摩爾吸光系數(shù)較大，反應(yīng)有較高的選擇性；b、反應(yīng)生成物應(yīng)當(dāng)組成恒定、穩(wěn)定性好，顯色條件易于控制等，這樣才能保證測(cè)量結(jié)果有良好的重現(xiàn)性；c、對(duì)照性要好，顯色劑與有色配合物的λmax的差別要在60nm以上。第5頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）影響顯色反應(yīng)的因素1、顯色劑的用量

生成配位化合物的顯色反應(yīng)可用下式表示(3.16)

式中：M代表金屬離子，R為顯色劑，βn為配合物的累積穩(wěn)定常數(shù)。第6頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

由式3.16可見(jiàn)，當(dāng)[R]固定時(shí)，從M轉(zhuǎn)化城MRn的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化。對(duì)穩(wěn)定性好的（即βn大）配合物，只要顯色劑過(guò)量，顯色反應(yīng)既能定量進(jìn)行。而對(duì)不穩(wěn)定的配合物或可行成逐級(jí)配合物時(shí)，顯色劑用量要過(guò)量很多或必須嚴(yán)格控制。例如，以SCN-作顯色劑測(cè)定鉬時(shí)，要求生成紅色的Mo(SCN)5配合物進(jìn)行測(cè)定，但SCN-濃度過(guò)高時(shí)，由于會(huì)生成淺紅色的Mo(SCN)6－配合物而使吸光度降低。顯色劑的用量可通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定，作吸光度顯色劑濃度變化曲線(xiàn)，選恒定吸光度值時(shí)的顯色劑用量。第7頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、溶液酸度的影響多數(shù)顯色劑都是有機(jī)弱堿或弱酸，介質(zhì)的酸度會(huì)直接影響顯色劑的離解程度，從而影響顯色反應(yīng)的完全程度。溶液酸度的影響表現(xiàn)在許多方面。（1）pH的不同，可形成具有不同配位數(shù)、不同顏色的配合物。Fe(Ⅲ)可與水楊酸在不同pH生成組成配比不同的配合物。pH范圍配合物組成顏色<4Fe(C7H4O3)+紫紅色(1:1)4～7Fe(C7H4O3)2+棕橙色(1:2)8～10Fe(C7H4O3)33+黃色(1:3)第8頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）pH增大會(huì)引起某些金屬離子水解而形成各種型體的羥基配合物，甚至可能析出沉淀；或者由于生成金屬的氫氧化物而破壞了有色配合物，使溶液的顏色退去。

實(shí)際工作中使通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定顯色反應(yīng)的最宜酸度的。具體做法是固定溶液中待測(cè)組分與顯色劑的濃度，改變?nèi)芤旱乃岫萷H，測(cè)定溶液的吸光度A與pH的關(guān)系曲線(xiàn)，從中找出最宜范圍。（3）其它問(wèn)題顯色反應(yīng)的時(shí)間、溫度、放置時(shí)間對(duì)配合物穩(wěn)定性的影響等對(duì)顯色反應(yīng)有影響。第9頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、參比溶液的選擇

測(cè)量試樣溶液的吸光度時(shí)，先要用參比溶液調(diào)節(jié)透射比位100％，以消除溶液中其它成分以及吸收池和溶劑對(duì)光的反射和吸收所帶來(lái)的誤差。根據(jù)試樣溶液的性質(zhì)，選擇合適組分的參比溶液和重要的。

1、溶劑參比當(dāng)試樣溶液的組成較為簡(jiǎn)單，共存的其他組分很少且對(duì)測(cè)定波長(zhǎng)的光幾乎沒(méi)有吸收時(shí)，可采用溶劑作為參比溶液，這樣可以消除溶劑、吸收池等因素的影響。第10頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、試劑參比

如果顯色劑或其他試劑在測(cè)定波長(zhǎng)有吸收，按顯色反應(yīng)相同的條件，只是不加入試樣，同樣加入試劑和溶劑作為參比溶液。這參比溶液可消除試劑中的組分產(chǎn)生吸收的影響。3、試樣參比如果試樣基體在測(cè)定波長(zhǎng)有吸收，而與顯色劑不起顯色反應(yīng)時(shí)，可按與顯色反應(yīng)相同的條件處理試樣，只是不加顯色劑。這種參比溶液適用于試樣中有較多的共存組分，加入的顯色劑量不大，且顯色劑在測(cè)定波長(zhǎng)無(wú)吸收的情況。第11頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、平行操作溶液參比

用不含被測(cè)組分的試樣，在相同條件下與被測(cè)試樣同樣進(jìn)行處理，由此得到平行操作參比溶液。第12頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、干擾及消除方法

在光度分析中，體系內(nèi)存在的干擾物質(zhì)的影響有以下幾種情況。

ⅰ)

干擾物質(zhì)本身有顏色或與顯色劑形成有色化合物，在測(cè)定條件下也有吸收；ⅱ)在顯色條件下，干擾物質(zhì)水解，析出沉淀使溶液混濁，致使吸光度的測(cè)定無(wú)法進(jìn)行；ⅲ)與待測(cè)離子或顯色劑形成更穩(wěn)定的配合物，使顯色反應(yīng)不能進(jìn)行完全。第13頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月消除干擾方法（1）控制酸度根據(jù)配合物的穩(wěn)定性不同，可以利用控制酸度的方法提高反應(yīng)的選擇性。以保證主反應(yīng)進(jìn)行完全。（2）選擇適當(dāng)?shù)难诒蝿ǔＳ玫挠行Х椒ǎ?/p>

掩蔽劑不與待測(cè)離子作用，掩蔽劑以及它與干擾物質(zhì)形成的配合物的顏色應(yīng)不干擾待測(cè)離子的測(cè)定（3）利用生成惰性配合物（4）選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量波長(zhǎng)（5）分離第14頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)定性和定量分析一、定性分析二、定量分析

定性鑒別純度檢查和雜質(zhì)限量測(cè)定單組分的定量方法多組分的定量方法第15頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、定性分析（一）定性鑒別

定性鑒別的依據(jù)→吸收光譜的特征吸收光譜的形狀吸收峰的數(shù)目吸收峰的位置（波長(zhǎng)）吸收峰的強(qiáng)度相應(yīng)的吸光系數(shù)第16頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1．對(duì)比吸收光譜的一致性同一測(cè)定條件下，與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照物譜圖或標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行對(duì)照比較第17頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．對(duì)比吸收光譜的特征值第18頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3．對(duì)比吸光度或吸光系數(shù)的比值：例：第19頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月維生素A1,λmax:326nm維生素A2,λmax:351nm第20頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月維生素A2合成維生素第21頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）純度檢查和雜質(zhì)限量測(cè)定1．純度檢查（雜質(zhì)檢查）1）峰位不重疊：

找λ→使主成分無(wú)吸收，雜質(zhì)有吸收→直接考察雜質(zhì)含量2）峰位重疊：

主成分強(qiáng)吸收，雜質(zhì)無(wú)吸收/弱吸收→與純品比較，E↓

雜質(zhì)強(qiáng)吸收>>主成分吸收→與純品比較，E↑，光譜變形第22頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2計(jì)算不飽和有機(jī)化合物λmax的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則1)伍德沃德(Woodward-Fieser)規(guī)則適用于共軛烯烴(不多于四個(gè)雙鍵)、共軛烯酮類(lèi)化合物π→π*躍遷吸收峰λmax的計(jì)算。P39表3-5，表3-6第23頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

共軛烯烴例1異環(huán)二烯基數(shù):214環(huán)外雙鍵52，3，5位烷基取代4×5λ計(jì)算：239nm第24頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

例：水芹烯有兩種異構(gòu)體，經(jīng)其他方法測(cè)定其結(jié)構(gòu)為A及B。其紫外光譜：α體的λmax為268nm(εmax為2500)，β體的λmax為229nm(εmax為900)。試問(wèn)A及B何者為α體，何者為β體？基數(shù)214環(huán)外雙鍵5烷基取代2×5λ計(jì)算229nmAβ體基數(shù)253烷基取代3×5λ計(jì)算268nmBα體第25頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

α、β

不飽和羰基化合物基數(shù)215增加一個(gè)共軛雙鍵39同環(huán)二烯30環(huán)外雙鍵5α取代烷基10δ取代烷基18λ計(jì)算317nm第26頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2)斯科特(Scott)規(guī)則適用于芳香族羰基取代衍生物λmax的計(jì)算λ測(cè)定：288nm基數(shù)230對(duì)位氨基58λ計(jì)算288第27頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、結(jié)構(gòu)分析1判別順?lè)串悩?gòu)體（反式異構(gòu)體空間位阻小，共軛程度較高，其λmax和εmax大于順式異構(gòu)體）順式λmax=280nmεmax=13500反式λmax=295nmεmax=27000第28頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2判別互變異構(gòu)體（一般共軛體系的λmax和εmax大于非共軛體系

）酮式:λmax=243nm,εmax=16烯醇式:λmax=272nm,εmax=16000第29頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、定量分析（一）單組分的定量方法1．吸光系數(shù)法2．標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法3．對(duì)照法：外標(biāo)一點(diǎn)法第30頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月續(xù)前1．吸光系數(shù)法（絕對(duì)法）第31頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)例：維生素B12的水溶液在361nm處的百分吸光系數(shù)為207，用1cm比色池測(cè)得某維生素B12溶液的吸光度是0.414，求該溶液的濃度解：第32頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)例：精密稱(chēng)取B12樣品25.0mg，用水溶液配成100ml。精密吸取10.00ml，又置100ml容量瓶中，加水至刻度。取此溶液在1cm的吸收池中，于361nm處測(cè)定吸光度為0.507，求B12的百分含量？解：第33頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)例：解：第34頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月續(xù)前2．標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法第35頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月示例蘆丁含量測(cè)定0.710mg/25mL第36頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月續(xù)前3．對(duì)照法：外標(biāo)一點(diǎn)法注：當(dāng)樣品溶液與標(biāo)準(zhǔn)品溶液的稀釋倍數(shù)相同時(shí)第37頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)例：

維生素B12的含量測(cè)定精密吸取B12注射液2.50mL，加水稀釋至10.00mL；另配制對(duì)照液，精密稱(chēng)定對(duì)照品25.00mg，加水稀釋至1000mL。在361nm處，用1cm吸收池，分別測(cè)定吸光度為0.508和0.518，求B12注射液注射液的濃度以及標(biāo)示量的百分含量（該B12注射液的標(biāo)示量為100μg/mL）解：1）對(duì)照法第38頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)2）吸光系數(shù)法第39頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、多組分定量方法1)解聯(lián)立方程組{第40頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月ab(270nm)兩個(gè)基本條件:

選定的兩個(gè)波長(zhǎng)下干擾組分具有等吸收點(diǎn)

選定的兩個(gè)波長(zhǎng)下待測(cè)組分的吸光度差值應(yīng)足夠大2)雙波長(zhǎng)等吸收分光光度法第41頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月△A標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)第42頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)解：1．取咖啡酸，在165℃干燥至恒重，精密稱(chēng)取10.00mg，加少量乙醇溶解，轉(zhuǎn)移至200mL容量瓶中，加水至刻度線(xiàn)，取此溶液5.00mL，置于50mL容量瓶中，加6mol/L的HCL4mL，加水至刻度線(xiàn)。取此溶液于1cm比色池中，在323nm處測(cè)定吸光度為0.463，已知該波長(zhǎng)處的，求咖啡酸百分含量第43頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)解：2．精密稱(chēng)取0.0500g樣品，置于250mL容量瓶中，加入

0.02mol/LHCL溶解，稀釋至刻度。準(zhǔn)確吸取2mL，稀釋至

100mL。以0.02mol/LHCL為空白,在263nm處用1cm吸收池測(cè)定透光率為41.7%，其摩爾吸光系數(shù)為12000，被測(cè)物分子量為100.0，試計(jì)算263