第二章 紫外可見分光光度法

第二章紫外可見分光光度法第1頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.1紫外－可見分光光度法發(fā)展簡史

1729年，Bouguer首先發(fā)現(xiàn)溶液對光的吸收與液層厚度之間的關(guān)系。1760年，Lambert就此基本定律進行了數(shù)學(xué)運算，確定了相應(yīng)的關(guān)系式。1833年，Brewster在提取葉綠素及胡蘿卜素的研究中，注意到有機化合物的吸收光譜。第2頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

然而某些學(xué)者認為比色法起始于1852年，因為在這一年，Beer參考了Bouguer和Lambert的早期著作，提出了比色法的基本定律。第3頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月硫氰酸鹽法和亞鐵氰化物法測定鐵，Nessler法測氨，硫氰酸鹽法測鉬，都是19世紀(jì)中葉就已提出來的分析方法。

第4頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

隨著對光度分析方法的不斷研究和深入，人們對分析方法的靈敏度和選擇性也提出了更高的要求。在經(jīng)典光度法的基礎(chǔ)上，又發(fā)展了雙波長分光光度法、動力學(xué)分光光度法等，使光度分析的內(nèi)容和應(yīng)用范圍進一步擴大。第5頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月近年來，隨著有機試劑的迅猛發(fā)展，使大量的有機試劑應(yīng)用到分析測試領(lǐng)域，光度分析方法的靈敏度、選擇性得到了不斷提高。第6頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

最初，比色測定是在比色管中進行的。

19世紀(jì)末，開始使用帶濾光片的目視比色計。20世紀(jì)30年代，光電比色計和分光光度計才被引入實驗室。

第7頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

20世紀(jì)初期的分光光度計多為單光束手控型。

20世紀(jì)60年代，雙光束自動記錄光度計問世。20世紀(jì)70年代開始，微處理機控制的分光光度計不斷出現(xiàn)。雙波長分光光度計迅速發(fā)展和商品化。第8頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.2紫外-可見分子吸收光譜法概述1．紫外-可見分子吸收光譜法產(chǎn)生的本質(zhì)在分子中，除了原子的核能En，質(zhì)心在空間的平動能Et外，還有電子運動能Ee，原子之間的相對振動能Ev以及分子轉(zhuǎn)動能Er等。分子的總能量可寫為：E=En+Ee+Ev+Er+Et第9頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月由于En在一般化學(xué)實驗條件下不發(fā)生變化，分子的平動能Et又比較小，因此當(dāng)分子能級發(fā)生躍遷時，能量的改變?yōu)椋?/p>

E=

Ee+

Er+

Ev圖2-1表示雙原子分子的能級圖。第10頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月圖2-1表示雙原子分子的能級圖第11頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

E（總）=

Ee+

Ev+

Er

1~20eV0.05~1eV<0.05eV

相當(dāng)于紫外-相當(dāng)于紅相當(dāng)于紅外光可見光能量外光能量甚至微波的能量第12頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）紫外-可見吸收光譜產(chǎn)生的本質(zhì)：紫外-可見吸收光譜產(chǎn)生的本質(zhì)是由物質(zhì)分子中價電子的能級躍遷所產(chǎn)生的。

第13頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電子能級躍遷時伴隨振動能級和轉(zhuǎn)動能級的躍遷，因此電子光譜（也稱：紫外-可見吸收光譜），得到的也是由許多譜線聚集而成的譜帶。第14頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）紫外-可見光譜區(qū)域范圍：紫外-可見光譜區(qū)域范圍：10~400nm稱為紫外區(qū)，400~800nm為可見光區(qū)。10~200nm稱為遠紫外區(qū)，200~400nm稱為近紫外區(qū)。

第15頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月玻璃器皿及有關(guān)光學(xué)元件不適合作紫外分析之用，是由于玻璃對波長小于300nm的電磁波產(chǎn)生強烈吸收的緣故。所以，做紫外分析時，一般采用石英制件。第16頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月2.紫外-可見吸收光譜中價電子躍遷的類型

在有機物中，有幾種不同的價電子。以甲醛為例：例：H-C=O：(a)單鍵

電子;(b)雙鍵

電子;H

(c)未成對的獨對(孤)電子－n電子。第17頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月圖2-2各種價電子躍遷相應(yīng)的能量示意圖第18頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

（1）根據(jù)分子軌道理論，此三種電子的能級高低次序是：

<

<n<

*<

*。（2）共有六種躍遷類型：

-

*、

-

*、

-

*、n-

*、n-

*和

-

*。第19頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月其中

-

*、

-

*、

-

*三種躍遷需要能量較大，吸收峰小于200nm，位于真空紫外區(qū)。而n-

*、n-

*和

-

*三種躍遷需要能量相對較小，吸收峰位于近紫外區(qū)甚至可見區(qū)，對于紫外-可見分子吸收光譜分析具有重大意義。第20頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

n-

*、

-

*躍遷的區(qū)別：n-

*（

，10~100L/mol·cm）躍遷產(chǎn)生的吸收峰強度低于

-

*（

，104L/mol·cm）；隨著溶劑極性的增加，

-

*躍遷所產(chǎn)生的吸收峰紅移，n-

*躍遷所產(chǎn)生的吸收峰藍移。第21頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）除上述六種躍遷可產(chǎn)生紫外-可見吸收譜帶外，還有兩種躍遷也可產(chǎn)生紫外-可見吸收譜帶，即電荷轉(zhuǎn)移躍遷和配位場躍遷。

第22頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月綜上所述：發(fā)生在電磁光譜的紫外和可見光區(qū)內(nèi)，由于電子的躍遷或轉(zhuǎn)移而引起的吸收光譜共有以上八種價電子躍遷類型。第23頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月3.在有機物的紫外-可見譜解析中吸收帶的分類

在有機物的紫外-可見譜解析中，通常將吸收帶分為以下四種類型。第24頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)R吸收帶：R帶由n-

*的躍遷引起的吸收帶。這是由CO或NO2等單一的發(fā)色團引起的。一般

max<100L/(mol·cm)，測這種吸收帶需用濃溶液。隨著溶劑的極性增大，會產(chǎn)生藍移/紫移。第25頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)K吸收帶：由

-

*的躍遷所產(chǎn)生的。其特點是強度高(

max>104L·mol-1·cm-1)，含共軛生色基的化合物的紫外譜都有這種吸收帶。例如：丁二烯的K帶吸收

max=21000L·mol-1·cm-1，

max＝217nm。第26頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)B吸收帶：由苯環(huán)振動和

-

*的躍遷重疊而引起的芳香族化合物特征吸收帶。

例如：苯的B帶吸收在230~270nm，呈精細的振動結(jié)構(gòu)。第27頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)苯環(huán)與生成基相連時，就有B和K兩種吸收帶，其中B帶的波長位置較長。

例如：苯乙烯

K帶:244nm；Ｂ帶:282nm。第28頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)E吸收帶：在苯環(huán)結(jié)構(gòu)中三個乙烯鍵的環(huán)狀共軛系統(tǒng)中，

-

*躍遷所產(chǎn)生的芳香族化合物的特征吸收帶，稱為E帶。特點：E帶可分為E1帶（~180nm）和E2帶（~200nm），它們都是強吸收帶；而相應(yīng)苯的B帶（~253nm）是較弱的吸收帶。第29頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月４.無機化合物的紫外-可見吸收光譜在溶液中無機絡(luò)合物的紫外-可見吸收光譜，其吸收帶往往寬而少。一般由兩類形式的躍遷所產(chǎn)生：配位場躍遷和電荷轉(zhuǎn)移躍遷。第30頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

(1)配位體場吸收光譜／吸收帶概念：配位體場吸收譜帶指的是過渡金屬水合離子或過渡金屬離子與顯色劑（通常是有機化合物）所形成的絡(luò)合物在外來輻射作用下，由于吸收了適當(dāng)波長的可見光（有時是紫外光），從而獲得的相應(yīng)吸收光譜。第31頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月機理：過渡金屬絡(luò)合物中，由于配位體的影響，中心離子的d軌道或f軌道能級發(fā)生分裂。當(dāng)過渡金屬絡(luò)合物吸收了可見或紫外光區(qū)的某部分波長的光時，d電子或f電子就可以從較低的能級躍遷到較高的能級，稱為d-d躍遷或f-f躍遷。

這種躍遷一般發(fā)生在可見光區(qū)。第32頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月特點：配位體場吸收光譜通常位于可見光區(qū)；強度弱，摩爾吸收系數(shù)

約為0.1L/(mol

cm)~100L/(mol

cm)。第33頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）電荷轉(zhuǎn)移吸收光譜／吸收帶概念：電荷轉(zhuǎn)移吸收光譜指的是許多無機物（如：堿金屬鹵化物）和某些由兩類有機化合物混合而得的分子絡(luò)合物，它們在外來輻射激發(fā)下會強烈地吸收紫外或可見光，從而獲得的紫外-可見吸收光譜。第34頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月機理：在這一吸收過程中，實際上是發(fā)生了一個電子從體系的一部分（稱為：電子給予體）轉(zhuǎn)移到體系的另一部分（稱為：電子接受體）的過程，因而這樣獲得的吸收光譜稱為電荷轉(zhuǎn)移吸收光譜。第35頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月類型：i)配位體

金屬的電荷轉(zhuǎn)移例：[Fe(SCN)6]3-呈深紅色，在490nm附近有強吸收，這就是由于該絡(luò)合物吸收了某波長的光，使一個電子從SCN-的某一軌道躍遷到Fe3+的某一軌道上。

第36頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月ii)金屬

配位體的電荷轉(zhuǎn)移產(chǎn)生這種電荷轉(zhuǎn)移的必要條件是：金屬離子容易被氧化（處于低氧化態(tài)）；而配位體容易被還原，配位體具有空的反鍵軌道，可接受從金屬離子轉(zhuǎn)移出來的電子。第37頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月iii)分子絡(luò)合物內(nèi)部電荷轉(zhuǎn)移

例如：在乙醇介質(zhì)中，將醌與氫醌混合，就可以得到美麗的醌氫醌暗綠色結(jié)晶，它的吸收峰在可見光區(qū)。第38頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月特點：電荷轉(zhuǎn)移吸收光譜的最大特點是：吸收強度大，摩爾吸收系數(shù)

一般超過104L/(mol

cm)。第39頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）兩種吸收譜帶的區(qū)別這類光譜一般位于可見光區(qū)。

電荷遷移吸收產(chǎn)生的譜帶較寬，吸收強度大，最大波長處的摩爾吸收系數(shù)

max可大于104L

cm-1

mol-1。與電荷遷移躍遷比較，配位場躍遷產(chǎn)生的吸收譜帶的摩爾吸收系數(shù)小，一般

max<102L

cm-1

mol-1。

第40頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.3分光光度法的對比度1.對比度的概念

在光度法中，對比度是指顯色劑與金屬離子所形成絡(luò)合物（MeR）的最大吸收峰波長(

MeRmax)與顯色劑本身(HnR)最大吸收峰波長(

HnRmax)之間的差值。對比度以

來表示：

=

MeRmax-

HnRmax

第41頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月一般認為：

40nm時，顯色反應(yīng)對比度較??；

=40~80nm時，顯色反應(yīng)對比度為中等；

80nm時，顯色反應(yīng)具有較高的對比度。一般要求顯色劑與有色化合物的對比度

在60nm以上。

第42頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月2.對比度在實際分析測定中的意義對比度實質(zhì)上表示了顯色反應(yīng)顏色變化的程度；反映了過量顯色劑對測定體系的影響。如果顯色反應(yīng)的對比度大，則過量試劑對測定的影響較??；反之，對比度小，則過量試劑對測定的影響就比較大。

第43頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

如何選擇測定波長？

如果顯色反應(yīng)的對比度較大，則測定波長往往與絡(luò)合物的最大吸收波長一致。如果顯色反應(yīng)的對比度較小，此時測定波長決定于

MeR

/

HnR

的比值或

MeR

-

HnR

的差值。因此，對比度的概念可為選擇測定波長提供幫助。第44頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月3.

影響對比度的因素對比度的大小與顯色劑的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)條件、金屬離子的性質(zhì)及絡(luò)合物的組成有關(guān)。第45頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.4光吸收定律—朗伯-比耳定律1.朗伯-比耳定律(Lambert-BeerLaw)（1）定義1：

A=lgI

/I為吸光度(Absorbance)。其中：I

和I分別為試樣入射光強度和出射光強度。

第46頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）朗伯-比爾定律的數(shù)學(xué)表達式為：

nA=

icili=1

其中：i表示某一吸光質(zhì)點。c為濃度，單位mol/L；l為液層厚度，單位為cm；

為摩爾吸光系數(shù)，單位L/(mol?cm)。

第47頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

：表示物質(zhì)分子對某一波長光的吸收本領(lǐng)，稱為吸收系數(shù)。與物質(zhì)性質(zhì)、入射光波長及溫度等因素有關(guān)。

該式物理意義為：物質(zhì)的吸光度與物質(zhì)的吸收系數(shù)和濃度的乘積成正比。

第48頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月吸光度具有加和性：

nA=A1+A2+A3+…+An=Aii=1第49頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)物質(zhì)中只有一種吸光組分，則上式可簡化為：A=

cl

第50頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）定義2：若將I/I0稱為透光度（亦稱：透射率），用T表示，T=I/I0則A=lgI0/I=-lgT=

cl

第51頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月2.朗伯-比耳定律成立的條件及其偏離該定律的因素（1）成立的條件(a)適用于極稀的溶液(一般c<0.01mol/L)。(b)電磁波輻射和所討論的吸光成分之間的相互作用機制只是光被該成分所吸收。第52頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月(c)采用“單色光”。(d)吸收成分（分子或離子）的行為相互無關(guān)，且不論其數(shù)量和種類如何。第53頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）偏離該定律的因素圖2-3定量分析中的校正曲線第54頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月偏離朗伯-比耳定律的主要原因有：(a)在實際工作中，由出射狹縫投射到被測物上的光，并非理論上所要求的單色光，而是一個有限寬度的譜帶，稱為光譜通帶。

第55頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月(b)散射的影響：當(dāng)被測試樣中含有懸浮物或膠粒等散射質(zhì)點時，入射光通過試樣就會因為光的散射而損失一部分，使透射率減小，而吸光度增大，導(dǎo)致偏離比耳定律。質(zhì)點的散射強度與入射光的波長四次方成反比，因此散射對紫外區(qū)的測定影響更大。第56頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月(c)化學(xué)因素：若在試樣中，被測組分發(fā)生離解、締合、光化及互變異構(gòu)等作用，或與溶劑發(fā)生相互作用，就會使被測組分的吸收曲線明顯改變，導(dǎo)致偏離比耳定律。第57頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月(d)熒光的影響：某些物質(zhì)吸收光后，會重新輻射出與入射光波長相同或波長更長的光，熒光的存在將導(dǎo)致比耳定律的失效。

第58頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月(e)非平行光的影響：若入射光不垂直于吸收池的光學(xué)面，這就使得通過試樣的實際光程大于吸收池的厚度，但這種影響很小，一般可忽略。

第59頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月3.朗伯-比爾定律的應(yīng)用條件朗伯-比爾定律不僅適用于紫外光、可見光，也適用于紅外光；不僅適用于均勻非散射的液態(tài)樣品，也適用于微粒分散均勻的固態(tài)或氣態(tài)樣品。第60頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.5紫外-可見分光光度法的分析方法1.定性、定量分析的依據(jù)物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)

E（躍遷能）

特征吸收譜（光吸收選擇性）

定性吸收譜高度或面積

定量第61頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）定性分析方法用紫外-可見吸收光譜來鑒定一個化合物，通常是將該化合物的光譜特征以及吸收峰的形狀與純化合物的標(biāo)準(zhǔn)紫外-可見吸收光譜圖作比較。第62頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月如果沒有標(biāo)準(zhǔn)物，可借助紫外-可見標(biāo)準(zhǔn)圖譜或有關(guān)電子光譜數(shù)據(jù)資料進行比較。常用的標(biāo)準(zhǔn)譜圖有以下四種：

(a)SadtlerStandardSpectra(Ultraviolet),Heyden,London,1978.(b)R.A.FriedelandM.Orchin,“UltravioletandVisibleAbsorptionSpectraofAromaticCompounds”Wiley,NewYork,1951.第63頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月(c)KenzoHirayama:“HandbookofUltravioletandVisibleAbsorptionSpectraofOrganicCompounds.”,NewYork,Plenum,1967.(d)“OrganicElectronicSpectralData”,JohnWileyandSons,1946~.第64頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月不能單憑紫外-可見吸收光譜數(shù)據(jù)來鑒定某一未知物。紫外-可見吸收光譜是配合紅外光譜、質(zhì)譜和核磁共振波譜進行有機物結(jié)構(gòu)研究的一種有效的工具。第65頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）定量分析方法

a.標(biāo)準(zhǔn)工作曲線法（校正曲線法）—可能存在背景干擾

見圖2-4。

第66頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月圖2-4標(biāo)準(zhǔn)工作曲線（校正曲線）第67頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月b.增量法（標(biāo)準(zhǔn)加入法）—可消除背景干擾方法：繪制A~增量

c的校正曲線。

見圖2-5。

第68頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖2-5增量法校正曲線第69頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月其中：OO，長度所對應(yīng)的濃度Cx就是未知試樣中被測組分的濃度。第70頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月2.分光光度法的擴展（1）催化分光光度法（或稱：催化比色法；動力學(xué)分光光度法）

如果催化反應(yīng)是一個顯色或褪色反應(yīng)，就可以用分光光度法測定催化反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物之一的濃度變化，這就是催化分光光度法。反應(yīng)速度在一定范圍內(nèi)與催化劑的用量有一定的比例關(guān)系。被測組分是催化劑。

第71頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

W例如：H2O2+2I-+2H+

I2+2H2OpH一定時，d[I2]/dt=k[H2O2][I-]2[W]d[I2]/dt=k’[W]

積分得：[I2]=k[W]t--------(1)根據(jù)光吸收定律[I2]=A/

l--------(2)將(2)式代入(1)式得A=k’’[W]t--------(3)第72頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）式就是鎢的動力學(xué)分光光度法測定的基礎(chǔ)。在此式的基礎(chǔ)上，可分為三個基本方法測定鎢的濃度。

預(yù)先配制一系列鎢的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在相同條件下記錄吸光度A隨時間t變化的動力學(xué)曲線。如圖2-6所示。第73頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月圖2-6A-t曲線第74頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月定量方法：a）固定時間法

(3)式變?yōu)椋篈=k[W]

作A~[W]圖，用待測樣品在t時的At值在工作曲線上求出相應(yīng)的[W]x值。

見圖2-7(a)。第75頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月圖2-7(a)A~[W]曲線第76頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月b)

固定濃度法

(3)式變?yōu)閇W]=k

t-1

[W]

t-1

測定達到某一預(yù)定A值時的時間t，繪制t-1~[W]標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，見圖2-7(b)。第77頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月圖2-7(b)t-1~[W]曲線第78頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月c）正切法（斜率法）由(3)式得A=k’’[W]tA/t=k’’[W]

則：A/t

[W]

而A/t即為A~t關(guān)系曲線的斜率，求出每條A~t曲線的各自斜率tg

，再在圖2-7(c)上由tg

x求出相應(yīng)W的未知濃度Cx。第79頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月圖2-7(c)tg

x~[w]曲線第80頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）雙波長分光光度法儀器結(jié)構(gòu)圖見2-8。第81頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月2-8第82頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月A

1=-lgI1/I0=

1cl+AbA

2=-lgI2/I0=

2cl+Ab’

其中：I0、I1和I2分別為開始照射到吸收池的兩束光強度及通過吸收池后兩束光強度。Ab

和Ab，為背景吸收。若

1與2很接近，可以認為其背景吸收相同，即：Ab=Ab，。第83頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

A=A

2-A

1=(

2-

1)

c

l

A

c

繪制

A~c工作曲線可以測得組分含量，這就是雙波長分光光度法定量分析的依據(jù)。第84頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月等吸收波長法中波長選擇的原則：a）干擾組分在兩個波長處等吸收；b）被測組分在選定的兩個波長處的

A要足夠大，以便保證有足夠的靈敏度。見圖2-9。第85頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月圖2-9作圖法確定

1和

2—等吸收波長法a-組分a的吸收曲線b-組分b的吸收曲線c-兩組分混合后的吸收曲線第86頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）導(dǎo)數(shù)分光光度法A=-lgI/I0=

bc則：dnA/d

n=bcdn

/d

n

第87頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月導(dǎo)數(shù)光譜具有以下特征：a.譜帶的極值數(shù)隨導(dǎo)數(shù)階數(shù)的增加而增加，一個吸收帶經(jīng)過n次求導(dǎo)后，產(chǎn)生的極值（包括極大和極小）數(shù)為n+1個。b.零階曲線的極大處，相應(yīng)于奇階導(dǎo)數(shù)(n=1，3，5……)曲線過零點；零階曲線的拐點處相應(yīng)于奇階曲線為極大或極小。第88頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月c.偶階導(dǎo)數(shù)（n=2，4……）曲線的形狀與零階曲線較為相似，零階曲線的極大處相應(yīng)于偶階導(dǎo)數(shù)曲線的極大或極??；零階曲線的拐點相應(yīng)于偶階導(dǎo)數(shù)曲線通過零點。d.在導(dǎo)數(shù)曲線中，隨著求導(dǎo)階次的增加，譜帶變銳，帶寬變窄。二階導(dǎo)數(shù)曲線的半寬度僅為零階曲線半寬度的1/3，四階導(dǎo)數(shù)曲線的半寬度僅為零階曲線半寬度的1/5。

第89頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月例如：典型的高斯型吸收曲線（或稱零階曲線）及其相應(yīng)的一至四階導(dǎo)數(shù)光譜，見圖2-10。第90頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月圖2-10吸收光譜與導(dǎo)數(shù)光譜的峰和谷的關(guān)系a.吸收光譜；b-e.一至四階導(dǎo)數(shù)光譜第91頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

由導(dǎo)數(shù)光譜進行定量測量的計算方法如圖2-11所示：圖2-11導(dǎo)數(shù)光譜的求值法第92頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月a.正切法：畫一條直線正切于兩個鄰近的極大或極小，然后測量中間極值至切線的距離(d)作為導(dǎo)數(shù)值。b.峰谷法：在多組分的定量分析中多采用兩個相鄰極值（極大和極?。╅g的距離（圖中的p1和p2)作為導(dǎo)數(shù)值。c.峰零法：極值到零線之間的垂直距離（z）也可以作為導(dǎo)數(shù)值。第93頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)膠束增溶分光光度法所謂膠束增溶是指金屬離子與絡(luò)合劑反應(yīng)時，加入離子表面活性劑，形成“膠束”，它均勻地分布在體系中，可以和被測組分發(fā)生締合或把被測組分包圍起來，對締合物起分散劑的作用，使多元離子締合物發(fā)生膠束增溶現(xiàn)象，而穩(wěn)定地保持在水溶液中，因而大大地提高了方法的靈敏度。第94頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月(5)溶劑萃取分光光度法溶劑萃取與分光光度法相配合，同樣地可以大大地提高測定的靈敏度。在分光光度法中，除了用溶劑萃取分離干擾離子外，更常在萃取后的有機相中直接進行比色測定。因而使測定既快速又簡便。第95頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月(6)示差分光光度法

(differentialspectrophotometry)

A=|AS-AX|=l|cs-cx|

當(dāng)保持cs不變時，吸光度（A）就只與被測試樣的濃度（cx）有關(guān)。第96頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月按所選擇的測量條件，示差法有三種測定方式：高濃度測定法、低濃度測定法和高精度測定法。其中高濃度測定法是采用比試樣濃度稍小的標(biāo)準(zhǔn)溶液調(diào)節(jié)透射比到100%，然后測量試樣溶液的吸光度，獲得表觀吸光度值。此時的吸光度值可