紫外可見分光光度法簡介

1、紫外-可見分光光度法簡介紫外-可見分光光度法（ultraviolet-visible sp ectro photometry,UV-VIS），它是利用物質(zhì)的分子或離子對某一波長范圍的光的吸收作用，對物質(zhì)進行定性分析、定量分析及結(jié)構(gòu)分析，所依據(jù)的光譜是分 子或離子吸收入射光中特定波長的光而產(chǎn)生的吸收光譜。按所吸收光的波長區(qū)域不同，分為紫外分光光度法和可見分光光 度法，合稱為紫外-可見分光光度法。紫外-可見分光光度法：是根據(jù)物質(zhì)分子對波長為200-76Onm這 一范圍的電磁波的吸收特性所建立起來的一種定性、 定量和結(jié)構(gòu)分析 方法。操作簡單、準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好。波長長（頻率?。┑墓饩€能 量小，波長短

2、（頻率大）的光線能量大。分光光度測量是關(guān)于物質(zhì)分 子對不同波長和特定波長處的輻射吸收程度的測量。吸收光譜描述物質(zhì)分子對輻射吸收的程度隨波長而變的函數(shù)關(guān)系曲線，稱為吸收光譜或吸收曲線。紫外-可見吸收光譜通常由一個或幾個寬吸收譜帶組成。最大吸收波長（入max表示物質(zhì)對輻射的 特征吸收或選擇吸收，它與分子中外層電子或價電子的結(jié)構(gòu)（或 成鍵、非鍵和反鍵電子）有關(guān)。朗伯 -比爾定律是分光光度法和比色法的基礎(chǔ)。這個定律表示：當(dāng)一束具有I0強度的單色輻射照射到吸收層厚度為 b,濃度為c的吸光物質(zhì)時，輻射能的吸收依賴于該物質(zhì)的濃度與吸收層的厚度。其數(shù)學(xué)表達式為:式中的A叫做吸光度；I0為入射輻射強度；I為透過

3、吸收層的輻射強度;（I/I0 ）稱紫藤為透射率 T； £是一個常數(shù)，叫做摩爾吸光系數(shù)，£ 值愈大，分光光度法測定的靈敏度愈高。紫外-可見分光光度計紫外-可見分光光度計由 5個部件組成：輻射源。必須具有穩(wěn)定的、有足夠輸出功率的、 能提供儀器使用波段的連續(xù)光譜,如鎢燈、鹵鎢燈（波長范圍3502500納米），氘燈或氫燈（180460納米），或可調(diào)諧染料激光光源等。單色器。它由入射、出射狹縫、透鏡系統(tǒng)和色散元件（棱鏡或光柵）組成，是用以產(chǎn) 生高純度單色光束的裝置，其功能包括將光源產(chǎn)生的復(fù)合光分解 為單色光和分出所需的單色光束。試樣容器，又稱吸收池。供 盛放試液進行吸光度測量之用，分

4、為石英池和玻璃池兩種，前者 適用于紫外到可見區(qū)，后者只適用于可見區(qū)。容器的光程一般為0.510厘米。檢測器，又稱光電轉(zhuǎn)換器。常用的有光電管或光電倍增管，后者較前者更靈敏，特別適用于檢測較弱的輻射。近年來還使用光導(dǎo)攝像管或光電二極管矩陣作檢測器，具有快速 掃描的特點。顯示裝置。這部分裝置發(fā)展較快。較高級的光度 計，常備有微處理機、熒光屏顯示和記錄儀等，可將圖譜、數(shù)據(jù) 和操作條件都顯示出來。儀器類型則有：單波長單光束直讀式分光光度計，單波長雙 光束自動記錄式分光光度計和雙波長雙光束分光光度計應(yīng)用范圍包括：定量分析，廣泛用于各種物料中微量、超 微量和常量的無機和有機物質(zhì)的測定。定性和結(jié)構(gòu)分析，紫外

5、吸收光譜還可用于推斷空間阻礙效應(yīng)、氫鍵的強度、互變異構(gòu)、 幾何異構(gòu)現(xiàn)象等。反應(yīng)動力學(xué)研究，即研究反應(yīng)物濃度隨時間 而變化的函數(shù)關(guān)系，測定反應(yīng)速度和反應(yīng)級數(shù)，探討反應(yīng)機理。研究溶液平衡，如測定絡(luò)合物的組成，穩(wěn)定常數(shù)、酸堿離解常 數(shù)等。使用方法 儀器的校正和檢定(1) 波長 由于環(huán)境因素對機械部分的影響，儀器的波長經(jīng)常會略有變動，因此除應(yīng)定期對所用的儀器進行全面校正檢定外,還應(yīng)于測定前校正測定波長。常用汞燈中的較強譜線237.83nm、253.65nm、275.28nm、296.73nm、313.16nm、334.15nm、365.02nm、 404.66nm、435.83nm、546.07nm

6、與 576.96nm，或用儀器中氘燈的 486.02nm與656.10nm譜線進行校正，欽玻璃在279.4nm>287.5nm、 333.7nm、360.9nm、418.5nm、460.0nm、484.5nm、536.2nm 與637.5nm波長處有尖銳吸收峰，也可作波長校正用，但因來源不同或隨著時間的推移會有微小的差別，使用時應(yīng)注意。（2）吸光度的準(zhǔn)確度可用重鉻酸鉀的硫酸溶液檢定。取在120C干燥至恒重的基準(zhǔn)重鉻酸鉀約60mg,精密稱定，用0.005mol/L硫酸溶液溶解并稀釋至1000ml,在規(guī)定的波長處測定并計算其吸收系數(shù)，并與規(guī)定的吸收系數(shù)比較，應(yīng)符合表中的規(guī)定。波長/nm235

7、 （最?。?57 （最大）313 （最?。┪障禂?shù)124.5144.048.62的規(guī)定值吸收系數(shù)123.0 12142.8 1447.0 50.的許可范6.06.23350 （最大）106.6105.5 108.5圍（3）雜散光的檢查可按下頁表的試劑和濃度，配制成水溶液,的規(guī)定置1cm石英吸收池中，在規(guī)定的波長處測定透光率，應(yīng)符合表中試劑濃度 （g/ml）測定用波長（nm）透光率%碘化鈉1.00220<0.8亞硝酸鈉5.00340<0.8O對溶劑的要求含有雜原子的有機溶劑， 通常均具有很強的末端吸收。因此, 當(dāng)作溶劑使用時，它們的使用范圍均不能小于截止使用波長。例如甲醇、乙醇的截止

8、使用波長為205nm。另外，當(dāng)溶劑不純時,1cm石也可能增加干擾吸收。因此，在測定供試品前，應(yīng)先檢查所用的 溶劑在供試品所用的波長附近是否符合要求，即將溶劑置 英吸收池中，以空氣為空白（即空白光路中不置任何物質(zhì)）測定其吸收度。溶劑和吸收池的吸光度，在220240nm范圍內(nèi)不得超過0.40，在241250nm范圍內(nèi)不得超過 0.20，在251300nm范圍內(nèi)不得超過 0.10，在300nm以上時不得超過 0.05。測定法測定時，除另有規(guī)定外，應(yīng)以配制供試品溶液的同批溶劑為 空白對照，采用1cm的石英吸收池，在規(guī)定的吸收峰波長士 2nm以內(nèi)測試幾個點的吸收度，或由儀器在規(guī)定波長附近自動掃描測 定，

9、以核對供試品的吸收峰波長位置是否正確，除另有規(guī)定外, 吸收峰波長應(yīng)在該品種項下規(guī)定的波長士 2nm 以內(nèi)，并以吸光度 最大的波長作為測定波長。一般供試品溶液的吸收度讀數(shù)，以在0.30.7之間的誤差較小。儀器的狹縫波帶寬度應(yīng)小于供試品吸收帶的半寬度，否則測得的吸收度會偏低；狹縫寬度的選擇，應(yīng) 以減小狹縫寬度時供試品的吸收度不再增大為準(zhǔn)，由于吸收池和 溶劑本身可能有空白吸收，因此測定供試品的吸光度后應(yīng)減去空白讀數(shù)，或由儀器自動扣除空白讀數(shù)后再計算含量。當(dāng)溶液的 值對測定結(jié)果有影響時， 應(yīng)將供試品溶液和對照品溶液的pHpH值調(diào)成一致。(1)鑒別和檢查 分別按各品種項下的方法進行。(2)含量測定 一般

10、有以下幾種。對照品比較法按各品種項下的方法，分別配制供試品溶液和對照品溶液, 對照品溶液中所含被測成分的量應(yīng)為供試品溶液中被測成分規(guī)定 量的100%± 10%所用溶劑也應(yīng)完全一致，在規(guī)定的波長測定供試品溶液和對照品溶液的吸光度后，按下式計算供試品中被測溶 液的濃度:CX=( AX/AR) CR式中CX為供試品溶液的濃度;AX為供試品溶液的吸收度;AR為對照品溶液的濃度;CR為對照品溶液的吸收度。吸收系數(shù)法按各品種項下的方法配制供試品溶液，在規(guī)定的波長處測定 其吸光度，再以該品種在規(guī)定條件下的吸收系數(shù)計算含量。用本法測定時，吸收系數(shù)通常應(yīng)大于100，并注意儀器的校正和檢定。比色法供試品溶液加入適量顯色劑后測定吸光度以測定其含量的方 法為比色法。用比色法測定時，應(yīng)取數(shù)份梯度量的對照品溶液，用溶劑補 充至同一體積，顯色后，以相應(yīng)試劑為空白，在各品種規(guī)定的波 長處測定各份溶液的吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo) 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，再根據(jù)供試品的吸光度在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得其相應(yīng) 的濃度，并求出其含量。也可取對照品溶液與供試品溶液同時操作，顯色后，