紫外可見分光光法

紫外-可見分光光度法(ultraviolet-visiblespectrophotometry,UV-VIS)

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。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?，F(xiàn)在是1頁\一共有56頁\編輯于星期二紫外-可見分光光度法的特點：

1與其它光譜分析方法相比，其儀器設備和操作都比較簡單，費用少，分析速度快;2靈敏度高;3

選擇性好;4精密度和準確度較高;5用途廣泛。

現(xiàn)在是2頁\一共有56頁\編輯于星期二§

1.紫外-可見吸收光譜物質(zhì)對光的選擇性吸收

物質(zhì)對光的吸收是選擇性的，利用被測物質(zhì)對某波長的光的吸收來了解物質(zhì)的特性，這就是光譜法的基礎?，F(xiàn)在是3頁\一共有56頁\編輯于星期二通過測定被測物質(zhì)對不同波長的光的吸收強度（吸光度），以波長為橫坐標，吸光度為縱坐標作圖，得出該物質(zhì)在測定波長范圍的吸收曲線。在吸收曲線中，通常選用最大吸收波長λmax進行物質(zhì)含量的測定。

現(xiàn)在是4頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是5頁\一共有56頁\編輯于星期二§2.朗伯-比爾定律

一、吸光度和透光度透光度：透光度為透過光的強度It與入射光強度I0之比，用T表示：即T=It/I0吸光度:為透光度倒數(shù)的對數(shù)，用A表示，即A=lg1/T=lgI0/It現(xiàn)在是6頁\一共有56頁\編輯于星期二二、朗伯-比爾定律當一束平行單色光通過含有吸光物質(zhì)的稀溶液時，溶液的吸光度與吸光物質(zhì)濃度、液層厚度乘積成正比，即A=Ecl

式中比例常數(shù)E為吸光系數(shù)，與吸光物質(zhì)的本性，入射光波長及溫度等因素有關(guān)。c為吸光物質(zhì)濃度，l為透光液層厚度。

朗伯-比爾定律是紫外-可見分光光度法的理論基礎?，F(xiàn)在是7頁\一共有56頁\編輯于星期二式中，A為吸光度，T為透光率，I0、I分別為入射光和透過光的強度；E為吸光系數(shù)，當c用物質(zhì)的量濃度表示，L用厘米表示，用ε代替E，稱為摩爾吸光系數(shù)，單位為（L·mol-1·cm-1）；當c用百分濃度（g/100mL），L用厘米表示時，用E1cm1%表示E，稱為比吸光系數(shù)。它們的關(guān)系如下：現(xiàn)在是8頁\一共有56頁\編輯于星期二三、偏離朗伯-比耳定律的因素（1）入射光為非單色光（3）光程的不一致性。光源不是點光源，比色皿光徑長度不一致，光學元件的缺陷引起的多次反射等，均造成光徑不一致，從而與定律偏離。（2）溶液的不均性。實際樣品的混濁，加入的保護膠體，蒸餾水中的微生物，存在散射以及共振發(fā)射等，均可吸光質(zhì)點的吸光特性變化大?，F(xiàn)在是9頁\一共有56頁\編輯于星期二§3.紫外-可見分光光度計主要部件的性能與作用基本結(jié)構(gòu):光源→單色器→吸收池→檢測器→信號顯示系統(tǒng)

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樣品現(xiàn)在是10頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是11頁\一共有56頁\編輯于星期二在紫外可見分光光度計中，常用的光源有兩類：熱輻射光源和氣體放電光源

1光源熱輻射光源用于可見光區(qū)，如鎢燈和鹵鎢燈；氣體放電光源用于紫外光區(qū)，如氫燈和氘燈。現(xiàn)在是12頁\一共有56頁\編輯于星期二單色器的主要組成：入射狹縫、出射狹縫、色散元件和準直鏡等部分。

2單色器單色器質(zhì)量的優(yōu)劣，主要決定于色散元件的質(zhì)量。色散元件常用棱鏡和光柵?，F(xiàn)在是13頁\一共有56頁\編輯于星期二吸收池又稱比色皿或比色杯，按材料可分為玻璃吸收池和石英吸收池，前者不能用于紫外區(qū)。

3吸收池吸收池的種類很多，其光徑可在0.1~10cm之間，其中以1cm光徑吸收池最為常用?，F(xiàn)在是14頁\一共有56頁\編輯于星期二4檢測器檢測器的作用是檢測光信號，并將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴，F(xiàn)今使用的分光光度計大多采用光電管或光電倍增管作為檢測器。5信號顯示系統(tǒng)常用的信號顯示裝置有直讀檢流計，電位調(diào)節(jié)指零裝置，以及自動記錄和數(shù)字顯示裝置等?，F(xiàn)在是15頁\一共有56頁\編輯于星期二§4分析條件的選擇

適宜的吸光度范圍最適宜的測量范圍為0.2~0.8之間?，F(xiàn)在是16頁\一共有56頁\編輯于星期二§5測定方法

單組分是指樣品溶液中含有一種組分，或者是在混合物溶液中待測組分的吸收峰與其他共有物質(zhì)的吸收峰無重疊。其定量方法包括校準曲線法、標準對比法和吸收系數(shù)法。現(xiàn)在是17頁\一共有56頁\編輯于星期二1校準曲線法方法：配制一系列不同含量的標準溶液，選用適宜的參比，在相同的條件下，測定系列標準溶液的吸光度，作A-c曲線，即標準曲線，也可用最小二乘數(shù)處理，得線性回歸方程。在相同條件下測定未知試樣的吸光度，從標準曲線上就可以找到與之對應的未知試樣的濃度?，F(xiàn)在是18頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是19頁\一共有56頁\編輯于星期二2標準對比法即將待測溶液與某一標樣溶液，在相同的條件下，測定各自的吸光度，建立朗伯-比爾定律，解方程求出未知樣濃度與含量。

As=KcsAx=Kcx現(xiàn)在是20頁\一共有56頁\編輯于星期二§6操作規(guī)程

1.開機開機前將樣品室內(nèi)的干燥劑取出，確認電源是否連接。打開儀器電源開關(guān)，等待儀器自檢通過，自檢過程中禁止打開樣品室?，F(xiàn)在是21頁\一共有56頁\編輯于星期二2.使用儀器自檢結(jié)束后（7個自檢項目均出現(xiàn)OK字樣），按[MAINMENU]鍵（主菜單），屏幕顯示如下5個功能項：

1.Phtometry（定量運算）；2.WavelengthScan（波長掃描模式）；3.TimeScan（時間曲線掃描）；4.System（系統(tǒng)校正）；5.Datadisplay（光度直接測量模式）。根據(jù)需要測量的實驗項目按相應選項前的數(shù)字鍵，即可進入該選項的下一級子菜單。現(xiàn)在是22頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是23頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是24頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是25頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是26頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是27頁\一共有56頁\編輯于星期二2.1Phtometry（定量運算）2.1.1按[MAINMENU]鍵，再按數(shù)字[1]鍵進入Phtometry子菜單下，選中對應的數(shù)字來選擇所需的測定方式：①%T/ABS（透過率/吸光度測定模式）；②Ratio（比例測定模式）；③Concentration（濃度測定模式或標準曲線模式）。現(xiàn)在是28頁\一共有56頁\編輯于星期二

按數(shù)字[1]鍵進入%T/ABS（透過率/吸光度測定）子菜單，選中對應的數(shù)字鍵來設定測定條件：①NUMWL(設定測試波長的數(shù)目，最多可設定6個不同波長)；②WLSetting（設定測試波長具體數(shù)值）③DataMode(選擇測定吸光度或透光率)，設定完畢后點擊[Enter]鍵確定，所有項目設定完畢后按數(shù)字[0]鍵確定，等待儀器調(diào)整至準備狀態(tài)?，F(xiàn)在是29頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是30頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是31頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是32頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是33頁\一共有56頁\編輯于星期二此時屏幕上出現(xiàn)AUTOZERO（校零），將盛有空白溶液的比色皿放入樣品室中，按[Start/Stop]鍵進行零點的自動調(diào)整。自動調(diào)零完成后（若測定吸光度，則儀器屏幕右上角顯示0.000;若測定透光率，則顯示100%。若校正不理想則可按[CLEARRETURN]鍵返回到AUTOZERO界面，重新按[Start/Stop]鍵再校一次零），打開樣品室蓋，將樣品置于光路中，關(guān)上樣品室蓋，儀器自動測定當前樣品溶液吸光度或透光率，儀器的顯示屏自動給出對應波長的數(shù)值，待示值穩(wěn)定后記錄。現(xiàn)在是34頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是35頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是36頁\一共有56頁\編輯于星期二2.2WavelengthScan（波長掃描模式）按[MAINMENU]鍵，再按數(shù)字[2]鍵進入WavelengthScan（波長掃描模式）子菜單下，選中對應的數(shù)字鍵來設定測定條件：掃描的起止波長（開始波長為大波長），測量模式，圖譜坐標的上下限，掃描速度等等。修改完畢按數(shù)字[0]鍵確定?，F(xiàn)在是37頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是38頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是39頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是40頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是41頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是42頁\一共有56頁\編輯于星期二2.2.2波長掃描：分別將兩個比色皿裝上空白溶液和樣品溶液，放入比色槽中，拉動拉桿使光路孔對準空白溶液，按[Start/Stop]鍵進行譜圖掃描（如想終止掃描再次按[Start/Stop]鍵），待儀器自動進行基線校正，提示拉入樣品自動測試，測試完畢后有掃描圖譜出現(xiàn)，下方有相應的數(shù)據(jù)處理選項①Process②Baseline（重新進行基線校正）③Print?，F(xiàn)在是43頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是44頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是45頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是46頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是47頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是48頁\一共有56頁\編輯于星期二2.2.3數(shù)據(jù)處理：按數(shù)字[1]鍵進入①Process（數(shù)據(jù)處理），可以讀峰谷值，修改坐標，顯示所有數(shù)據(jù)，求一階倒數(shù)等等功能。現(xiàn)在是49頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是50頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是51頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是52頁\一共有56頁\編輯于星期二現(xiàn)在是53頁\一共有56頁\編輯于星期二3關(guān)機將比色皿中的溶液倒盡，然后用蒸餾水沖洗比色皿至干凈，用濾紙擦干；關(guān)電源將干燥劑放入樣品室內(nèi)，蓋上防塵罩，做好使用登記，得到管理老師認可方可離開。現(xiàn)在是54頁\一共有56頁\編輯于星期二4要點與注意事項4.1開機前將樣品室內(nèi)的干燥劑取出，儀器自檢過程中禁止打開樣品室蓋。4.2

比色皿內(nèi)溶液以皿高的2/3～4/5為宜，不可過滿以防液體溢出腐蝕儀器。測定時應保持比色皿清潔，池壁上液滴應用濾紙擦