紫外可見分光光度計的基本操作

1、任務(wù)2：紫外可見分光光度計的基本操作 紫外-可見分光光度法模塊之 p 能認知儀器組成、配套部件和控制面板 p 閱讀說明書，編寫儀器操作規(guī)程 p 能熟練操作紫外-可見分光光度計 p 能對儀器進行校驗，和對儀器進行日常維護與保養(yǎng) 能力目標(biāo) p 2005年中央12臺曾報道，上海市的蔡女士一家剛住進新房沒多久， 丈夫就得了白血病去世。通過檢測機構(gòu)對室內(nèi)的空氣質(zhì)量進行一次檢 測，發(fā)現(xiàn)儲藏室和臥室中的甲醛含量竟然遠遠超出標(biāo)準(zhǔn)值的三倍。 p 學(xué)生根據(jù)所查資料現(xiàn)場討論以決定各方法的優(yōu)劣 國家標(biāo)準(zhǔn)公共場所空氣中甲醛測定方法 （GB/T18204.26-2000） ； 第一法：酚試劑分光光度法 （仲裁法） ； 第

2、二法：氣相色譜法 。 課程引入 p 請大家思考，現(xiàn)代家裝過程中經(jīng)常會出現(xiàn)甲醛超標(biāo)，如何進行測定？ 測定過程一 p 打開電源開關(guān) p 檢驗吸收池的成套性 （具體過程在后面內(nèi)容中操作） p 選擇工作波長（按設(shè)定鍵，以及增加、減小按鈕，進行設(shè)定） p 潤洗比色皿，依次裝入?yún)⒈热芤汉蜏y量溶液 p 參比溶液于光路中，透射比模式下同時調(diào)0和100% p 在吸光度模式下，測定測量溶液的吸光度 p 選擇測量方式（按方式鍵選擇透射比模式與吸光度模式） 測定過程二 學(xué)生自學(xué)儀器使用說明書 q 學(xué)生閱讀儀器UV-7504使用說明書 q 對照說明書, ,學(xué)生認知儀器的主要組成部分 光源單色器吸收池檢測器信號顯示系統(tǒng)

3、組 成 結(jié) 構(gòu) 光源：提供符合要求的入射光。 要求：在整個紫外光區(qū)或可見光譜區(qū)可以發(fā)射連續(xù)光譜， 具有足 夠的輻射強度、較好的穩(wěn)定性、較長的使用壽命。 紫外光源-氘燈(185-375 nm)可見光源-鎢燈(320-1000nm) 光 源 q 單色器：將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成連續(xù)光譜并可從中選出任一波長 單色光的光學(xué)系統(tǒng)。 q 棱鏡單色器 利用不同波長的光在棱鏡內(nèi)折射 率不同將復(fù)合光色散為單色光。 q 光柵單色器 一系列等寬、等距離的平行狹縫 以光的衍射現(xiàn)象和干涉現(xiàn)象為基礎(chǔ)（平面反射光柵和平面凹面光柵） 單 色 器 q 單色器主要由狹縫、色散元件 和透鏡系統(tǒng)組成。 色散元件是棱鏡和反射光柵的組合

4、 狹縫和透鏡系統(tǒng)控制光的方向 q 吸收池：又叫比色皿，用于盛放待測溶液和決定透光液層 厚度的器件。 q 主要有石英吸收池和玻璃吸 收池兩種。 q 在紫外區(qū)須采用石英吸收池， 可見區(qū)一般用吸收玻璃池。 吸 收 池 q 主要規(guī)格0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm和5.0cm 注意事項：手執(zhí)兩側(cè)的毛面，盛放液體高度四分之三。 q 檢測器：利用光電效應(yīng)將透過吸收池的光信號變成可測的電信號。 q 常用的檢測器有光電池、光電管及光電倍增管。 檢測器 光電池 光電管 光電倍增管 信號顯示器 q 以檢流計或微安表指示儀表 q 數(shù)字顯示和自動記錄型裝置 信號顯示系統(tǒng) 請學(xué)生對其他類型的分光光度計認知

5、 7230型紫外可見分光光度計 其他型號儀器 學(xué)生進行儀器的基本操作訓(xùn)練 儀器操作規(guī)程 q 學(xué)生總結(jié)、歸納并示范Uv7504儀器的操作規(guī)程。 q 學(xué)生總結(jié)、歸納7230儀器的操作規(guī)程 。 同學(xué)們根據(jù)教師的要求用白紙片遮住光路，改變波長從750nm到 400nm，觀察白紙片中顏色的變化。 波長準(zhǔn)確度的準(zhǔn)確檢查 譜釹濾光片吸收曲線苯蒸汽的吸收曲線 儀器的校驗一 波長 /nm 溫度 / 235257313350 2518.213.751.322.9 的溶液的透射比 %006000. 0 7 22 OCrK W 以0.001mol.L-1HClO4為參比，以1cm的石英比色皿做吸收 池，分別在235、

6、257、313、350波長處測定相應(yīng)溶液的透 射比。 儀器的校驗二 透射比正確度的檢驗 JJG178-96規(guī)定 ：石英吸收池：220nm、蒸餾水； 350nm、 K2Cr2O7 0.001mol.L-1HClO4溶液； 玻璃吸收池：600nm、蒸餾水； 相對校正法： 用一套比色皿裝待測試樣的溶劑，以其中一個為參比，測定其他吸收池 的吸光度。 若吸光度為零，或相等，即可配對。 若不相等，可選最小吸光度值的作參比，測定其它的吸光度，求修正值。 儀器的校驗三 吸收池成套性檢驗 學(xué)生操作訓(xùn)練、教師指導(dǎo) q 學(xué)生操作，教師指導(dǎo)。 q 隨機抽查學(xué)生進行操作演示。 q 學(xué)生評價。 日常維護、保養(yǎng) q 對儀器

7、工作環(huán)境的要求 穩(wěn)固的工作臺 溫度、濕度合適 q 儀器保養(yǎng)和維護方法 儀器工作電源 光源使用注意事項 單色器使用注意事項 正確使用吸收池 故障排除 故障排除 引 入 q 問題：為什么分光光度法能測定空氣中甲醛的含量？ q 主要是由于空氣中的甲醛與酚試劑反應(yīng)生成嗪，嗪在酸性溶液中被 高鐵離子氧化形成蘭綠色化合物，可以對630nm的光產(chǎn)生選擇性吸收， 而可以建立相應(yīng)的分析方法。 q 問題：為什么不同的物質(zhì)呈現(xiàn)不同的顏色？ 原 因 q 由于溶液對光的選擇性吸收引起的， 溶液呈現(xiàn)的是被吸收物質(zhì)的互補色。 q 硫酸銅溶液吸收黃光，呈現(xiàn)蘭色。 q 高錳酸鉀溶液吸收綠色光，呈現(xiàn)紫紅色 q單色光：具有同一波長

8、的光稱為單色光。 q復(fù)合光：含有多種波長的光稱為復(fù)合光。 q互補光：如果把適當(dāng)顏色的兩種光按一定強度比例混合， 可合成白色光，這兩種顏色的光稱為互補色。 q 可見光：凡是能被肉眼感覺到的光稱為可見光。 幾種光的性質(zhì) 紫外可見分光光度法概念 q 紫外可見分光光度法是基于物質(zhì)分子對 200-780nm區(qū)域光的選擇性吸收而建立 起來的分析方法。 光電比色法 目視比色法 分光光度法 紫外分光光度法 可見分光光度法 紫外可見分光光度法 紫外可見分光光度法分類 比色分析法：利用比較待測溶液本身的顏色或加入試劑后呈現(xiàn)的顏色深淺來 測定溶液中待測物質(zhì)的濃度的方法 按檢測器不同分為目視比色法和光電比色法。 以人

9、的眼睛來檢測顏色深淺的方法稱目視比色法； 以光電轉(zhuǎn)換器為檢測器來區(qū)別顏色深淺的方法稱光電比色法； 根據(jù)物質(zhì)對不同波長的單色光的吸收程度不同而對物質(zhì)進行定性和定量分析的 方法稱為分光光度法。 紫外可見分光光度法特點 q 較高的靈敏度； q 適合于測定低含量和微量組分，而不適用于中高組分 q 分析速度快，操作簡便； q 價格低廉，應(yīng)用廣泛 紫外可見分光光度法應(yīng)用 q 紫外吸收光譜可用于芳香化合物及含共軛體系化合物的鑒定與結(jié)構(gòu)分析 q 紫外與可見分光光度法均可用于定量分析。 q紫外與可見分光光度法還可用于化學(xué)反應(yīng)平衡的研究。 q 按波長范圍劃分： 可見分光光度計（400-780nm） 紫外可見分光光

10、度計(200-1000nm) 紫外可見分光光度計類型類型 q 按光路劃分： 單光束分光光度計 雙光束分光光度計 雙波長分光光度計 單光束分光 光度計 雙光束分光 光度計 雙波長分光 光度計 光路 吸收光譜曲線（定性分析） 1- c (KMnO4)=1.5610-4molL-1 2- c (KMnO4)=3.1210-4molL-1 3- c (KMnO4)=4.6810-4molL-1 KMnO4溶液的光吸收曲線 q 將不同波長的光依次通過某一固定濃度 和厚度的有色溶液，分別測出它們對各種波 長光的吸收程度（用吸光度A表示）。 q 以波長為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)作圖， 畫出曲線，此曲線即稱為

11、該物質(zhì)的光吸收曲 線（或吸收光譜曲線）。 溶液對不同波長的光的吸收程度是不同的， 存在最大吸收峰的位置稱為最大吸收波長。 不同濃度的溶液，其吸收曲線的形狀相似， 最大吸收波長也一樣。 不同物質(zhì)的吸收曲線，其形狀和最大吸收 波長都各不相同，可利用吸收曲線來作為物 質(zhì)定性分析的依據(jù)。 光的吸收程度與光程長的關(guān)系？ 朗伯定律 比爾定律 光的吸收程度與濃度的關(guān)系？ 光吸收定律 ： KbcA tr 1 lglg 0 幾個概念： 入射光通量、透射光通量、透射比、吸光度、比例常數(shù) 光吸收定律（定量分析） 成立的條件： 一是必須使用單色光 二是吸收發(fā)生在均勻的介質(zhì) 三是吸收過程中，吸收物質(zhì)互相不發(fā)生作用 吸收系數(shù)的物理意義：單位濃度的溶 液液層線厚度為1cm時，在一定波長 下測得的吸光度。 A=b c A=a b 影響吸收定律的主要因素：