紫外吸收光譜分析-下

紫外吸收光譜法的應(yīng)用定性分析推斷分子結(jié)構(gòu)純度檢查定量測定（四）定量測定Lambert-Beer定律：A=ebc1.普通分光光度法2.雙波長分光光度法3.導數(shù)分光光度法（導數(shù)光譜法）4.示差分光光度法Lambert-Beer定律——光吸收基本定律Lambert-Beer定律是說明物質(zhì)對單色光吸收的強弱與吸光物質(zhì)的濃度（C）和液層厚度（l）間的關(guān)系的定律，是光吸收的基本定律，是紫外—可見光度法定量的基礎(chǔ)。Sample(conc.C)PathlengthbI0ItLambert-Beer定律:當一束平行的單色光通過溶液時，溶液的吸光度(A)與溶液的濃度(c)和光程(b)的乘積成正比。A=a·c·b朗伯定律(1760)A=lg(I0/It)=k1b比爾定律(1852)

A=lg(I0/It)=k2c透光率：T吸光度：A

當b以cm，c以mol/L為單位，a稱為摩爾吸光系數(shù)，用ε表示。

摩爾吸光系數(shù)M=emb/A相對分子量的測定ε的單位為L/mol·cm，它表示物質(zhì)的濃度為1mol/L，液層厚度為1cm時，溶液的吸光度。

a與ε的關(guān)系為：a=ε/M

（M為摩爾質(zhì)量）吸光度的加和性溶液中含有多種吸光物質(zhì)且各組分之間不存在相互作用，則該溶液對光的總吸光度等于各組分的吸光度之和。比爾定律的局限本身的局限性：只適用于稀溶液c<0.01mol/L化學偏離：分析物質(zhì)與溶劑發(fā)生締合、離解及溶劑化反應(yīng)，生成物與分析物質(zhì)具有不同的吸收光譜。儀器偏離：單色光不純引起的偏離1）單組分測定標準對比法僅測一個標液cs得As；同樣條件下測定未知試樣Ax,得cx吸光系數(shù)法根據(jù)手冊或文獻中的吸光系數(shù)，根據(jù)朗伯—比爾定律求得1.普通分光光度法

Ac標準曲線法選定條件下，測一系列標液得標準曲線（A—C標準曲線），又稱工作曲線。測定未知試樣Ax，查出Cx。CxAx2）多組分測定

⑵若各組分的吸收曲線互有重疊，則可根據(jù)吸光度的加合性求解聯(lián)立方程組得出各組分的含量。⑴若各組分的吸收曲線互不重疊，則可在各自最大吸收波長處分別進行測定。這本質(zhì)上與單組分測定沒有區(qū)別。

ab1

2(3)吸收光譜單向重疊

在1處a、b組分都吸收在2處b組分吸收，a組分不干擾1.010-3mol/L的A物質(zhì)溶液在420nm和545nm處的吸光度分別為0.200和0.050，1.010-4mol/L的B物質(zhì)溶液在420nm處無吸收，在545nm處的吸光度為0.420，今測得含兩種物質(zhì)的混合溶液在420nm和545nm處的吸光度分別為0.380和0.710，試計算該混合物中A和B的濃度。假設(shè)采用10mm吸收池進行測定。解：420nm545nm1.010-3A0.2000.0501.010-4B00.420A(ca)+B(cb)0.3800.710對A物質(zhì)而言：同理：對B物質(zhì)而言：2.雙波長分光光度法不需空白溶液作參比；但需要兩個單色器獲得兩束單色光(λ1和λ2)；以參比波長λ1處的吸光度Aλ1作為參比，來消除干擾。在分析渾濁或背景吸收較大的復(fù)雜試樣時顯示出很大的優(yōu)越性。靈敏度、選擇性、測量精密度等方面都比單波長法有所提高。

兩波長處測得的吸光度差值ΔＡ與待測組分濃度成正比。ελ1和ελ2分別表示待測組分在λ1和λ2處的摩爾吸光系數(shù)。

關(guān)鍵問題是測量波長λ2和參比波長λ1的選擇。以兩組分x和y的雙波長法測定為例：xy設(shè)：x為待測組分，y為干擾組分，二者的吸光度差分別為ΔAx和ΔAy則該體系的總吸光度差ΔAx+y為：

λ2選定的波長λ1和λ2處干擾組分y應(yīng)具有相同吸光度：測得的吸光度差ΔA只與待測組分x的濃度呈線性關(guān)系，而與干擾組分y無關(guān)選擇波長組合λ1

、λ2的基本要求是：⑴選定的波長λ1和λ2處干擾組分應(yīng)具有相同吸光度，即：⑵在選定的兩個波長λ1和λ2處待測組分的吸光度應(yīng)具有足夠大的差值。測得的吸光度差ΔA只與待測組分x的濃度呈線性關(guān)系，而與干擾組分y無關(guān)。若x為干擾組分，則也可用同樣的方法測定y組分。Lambert-Beer定律：A=ebc結(jié)論：dA/dl信號也正比于c在原拐點處靈敏度最大高階導數(shù)光譜同樣適用3.導數(shù)分光光度法導數(shù)分光光度法在多組分同時測定、渾濁樣品分析、消除背景干擾、加強光譜的精細結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜光譜的辨析等方面，顯示了很大的優(yōu)越性。導數(shù)光譜的最大優(yōu)點是分辨率得到很大的提高。1、可分辨兩個重疊的吸收峰2、可分辨吸光度急劇上升期所掩蓋的弱吸收峰3、能確認寬闊吸收帶的最大吸收波長

奇數(shù)階導數(shù)光譜中的零，偶數(shù)階導數(shù)光譜中的極大或極小，與吸收曲線上的最大吸收相對應(yīng)。導數(shù)光譜的分辨率隨導數(shù)階數(shù)的增加而增加信噪比隨導數(shù)階數(shù)的增加而減小。導數(shù)階數(shù)的增加峰越來越尖銳靈敏度提高分辨率提高2.同時把噪聲也放大了苯酚水溶液的B帶吸收光譜(a)及其一階(b)、二階(c)導數(shù)

1.示差吸光光度法的原理

吸光光度法一般僅適用于微量組分的測定，當待測定組分濃度過高或過低，會引起很大的測量誤差，導致準確度降低。示差吸光光度法可克服這一缺點。

目前，主要有高濃度示差吸光光度法、低濃度示差吸光光度法和使用兩個參比溶液的精密示差吸光光度法。它們的基本原理相同，且以高濃度示差吸光光度法應(yīng)用最多，僅介紹高濃度示差吸光光度法。4.示差分光光度法普通的分光光度法采用不含被測組分的空白溶液作為參比溶液。吸光度差與這兩種溶液的濃度差成正比而示差分光光度法則使用一定濃度的被測物作為參比溶液。

普通的分光光度法是繪制A和c的標準曲線；

而示差分光光度法是繪制ΔA和Δc的標準曲線，根據(jù)測得的ΔA求出相應(yīng)的Δc值，從cx=co+Δc可求出待測試液的濃度，這就是示差吸光光度法定量的基本原理。定量基礎(chǔ)示差法提高準確度的實質(zhì)常規(guī)法TxT051050100

落在測量誤差較大的范圍示差法T051050100TrTsTs

落在測量誤差較小的范圍普通的分光光度法：測得試樣的T=5.0%,配制一濃度稍低的標準溶液Cs，測得T=10.0%，二者之差為5%。示差法：用標準溶液Cs來調(diào)節(jié)儀器令T=100%,再測定試樣Cx,可得T=50.0%,二者之差為50%。示差法相當于把標尺擴大了10倍，測量讀數(shù)的相對誤差也就縮小了10倍。此時試液的ΔT＝50％，令讀數(shù)落在適宜的范圍內(nèi)，提高了測定的準確度。

示差法的誤差方法定量原理相對誤差常規(guī)法