仪器分析紫外—可见分光光度法.ppt

第二节第二节 紫外紫外-可见分光光度计可见分光光度计光源光源单色器单色器吸收池吸收池检测器检测器 讯号处理讯号处理与显示器与显示器一、主要部件可见光源可见光源紫外光源紫外光源氢灯或氘灯氢灯或氘灯 300nm150400nm1光源光源钨灯或卤钨灯钨灯或卤钨灯具有连续光谱2单色器单色器色散元件色散元件准直镜（聚光镜）准直镜（聚光镜）狭缝狭缝 将复合光色散成单色光将复合光色散成单色光棱镜棱镜 光栅光栅棱镜色散得到的光谱是：非等间距，长波长区密，短波长区疏。白光蓝蓝紫紫红红光栅色散得到的光谱是：多级的，等间距、均匀分布的连续光谱，各级之间相互干扰。准直镜将进入单色器的发散光变成平行光，又作聚光镜，将色散后的平行单色光聚集于出口狭缝。光栅狭缝狭缝 入射狭缝入射狭缝使光线成为一细长条照射到使光线成为一细长条照射到 准直镜准直镜出射狭缝出射狭缝 使需要的单色光投射到溶液中使需要的单色光投射到溶液中 过宽，单色光不纯，可使过宽，单色光不纯，可使A改变改变过窄，光通量小，灵敏度降低过窄，光通量小，灵敏度降低3吸收池吸收池盛放试液盛放试液 可见光区可见光区玻璃玻璃 紫外区紫外区石英石英匹配：匹配：T=0.2%0.5%4检测器检测器 光电池光电池 光电管光电管 光电倍增管光电倍增管 光电二极管阵列检测器光电二极管阵列检测器 将辐射能转变成电信号将辐射能转变成电信号 光电管放 大 器指示器阴极（光敏）阳极紫敏光电管 200 625nm红敏 625 1000nmR光电倍增管阴极阳极挡板共9个倍增极光二极管阵列检测器例：二极管阵列，在190 820nm，由316个二极管组成，即2nm一个二极管。在1/10 秒内即可获得全光谱图。样样品品光源光栅二极管阵列5.信号显示和处理信号显示和处理光电管输出的电讯号需经过放大才能显示出来。讯号处理包括：对数函数运算、积分处理等。显示器可由电表指示、数字显示、荧光屏显示等（一）光路类型（一）光路类型单光束分光光度计单光束分光光度计检检测测器器数据数据处理处理显示显示样样品品光源单色器参参比比二、分光光度计的光学性能与类型二、分光光度计的光学性能与类型双光束分光光度计双光束分光光度计光源单色器样样品品参参比比检检测测器器同步切光器（旋转扇面镜）（二）光学性能光学性能 波长范围波长范围 195820nm 波长准确度波长准确度 波长重现性波长重现性 透光率测量范围透光率测量范围 0150%（T）吸光度测量范围吸光度测量范围 （A）光度准确度光度准确度 T满量程误差满量程误差 0.5%光度重复性光度重复性 0.5%分辨率分辨率 =0.3 (260nm处处)杂散光杂散光 220nm处处 NaI(1%g/ml)0.5%（三）仪器的校正波长的校正 氢灯或氘灯：（F线）656.28nm（C线）稀土玻璃（如镨钕玻璃、钬玻璃）苯蒸汽 吸光度的校正K2Cr2O7溶液：0.0400g K2Cr2O7溶于1L的KOH溶液中 比色皿厚度为1cm 温度为 250C测定不同波长下的吸光度 吸收池的校正（配对）a 样品b 参比A1=A样样-A参参1.2.a 参比b 样品A2=A样样-A参参要求：要求：A=A1-A2 1%第三节、紫外可见分光光度分析方法第三节、紫外可见分光光度分析方法一、定性鉴别一、定性鉴别对比吸收光谱特征数据对比吸收光谱特征数据对比吸收度或吸收系数的比值对比吸收度或吸收系数的比值对比吸收光谱的一致性对比吸收光谱的一致性对比吸收光谱特征数据对比吸收光谱特征数据 max 吸收系数较大 灵敏度高 或或 E1cm1%不同吸收基团（相同吸收基团）的不同化合物，可有相同的max，但分子量（M）却很难相同。=10/M =M/10例如 3位酮体4位烯键的甾体类化合物在240nm处都有吸收峰A 240nm安宫黄体酮炔诺酮=408=571对比吸收度或吸收系数的比值对比吸收度或吸收系数的比值 1 处处 A1=E1Cl 2处处 A2=E2ClA1A2=E1E2如VB12的鉴别，中国药典规定：A361A278=1.701.88A361A550=3.153.45对比吸收光谱的一致性对比吸收光谱的一致性将试样与已知标准品配成相同浓度的溶液，在同一条件下分别描绘吸收光谱，核对其一致性。例如例如：醋酸泼尼松、醋酸氢化可的松、醋酸可的松有几乎完全相同的光谱数据但从它们的吸收光谱上可看出其中的差别。max 240nm 390 1.57104A A A 醋酸泼尼松醋酸氢化可的松醋酸可的松用紫外吸收光谱进行定性时需注意：用紫外吸收光谱进行定性时需注意：当当两两种种纯纯化化合合物物的的吸吸收收光光谱谱有有明明显显差差别别时时，可可以以肯肯定定是是两两个个不不同同的的化化合合物物，而而两两吸吸收收光光谱谱相相同同时时，不不能能肯肯定定是是同同一化合物。一化合物。二、纯度检查二、纯度检查1 1杂质检查杂质检查若：化合物若：化合物 无吸收无吸收 杂质杂质 有较强吸收有较强吸收可被查出可被查出乙醇中含苯量低至10ppm也可查出1 1杂质检查杂质检查若：化合物若：化合物 有较强吸收有较强吸收 杂质杂质 无或吸收较弱无或吸收较弱E化合物若：化合物若：化合物 有吸收有吸收 杂质杂质 有更强吸收有更强吸收E化合物 杂质有吸收时，导致化合物的吸收光谱变形。2 2杂质限量检查杂质限量检查药物中杂质，常需制定一个允许其存在药物中杂质，常需制定一个允许其存在的限量。的限量。肾上腺素肾上腺酮例如：例如：A 310nm在310nm处 肾上腺酮有较强吸收 肾上腺素吸收很小为控制肾上腺素中肾上腺酮的量，产品用为控制肾上腺素中肾上腺酮的量，产品用紫外吸收光度法测定时，要求。紫外吸收光度法测定时，要求。根据A=ECl 当时当时C=AEl=0.05435 1=0.00012g/100ml产品溶液：产品溶液：杂质含量：杂质含量：C杂质杂质C产品产品 100%=0.00012 0.2 100%=0.06%2 2杂质限量检查杂质限量检查有时用有时用A峰峰/A谷谷来控制杂质限量来控制杂质限量例：碘磷定例：碘磷定 max=294nm 杂质无吸收杂质无吸收 min=262nm 杂质有吸收杂质有吸收碘磷定纯品：碘磷定纯品：A294A262=3.39若有杂质 A262A294A262三、单组分的定量方法（一）吸光系数法（一）吸光系数法配制溶液在在 一定时一定时测A或T%根据A=-lgT=ECl进行计算求出含量可查手册可查手册 选择的原则：选择的原则：1.1.选吸收峰选吸收峰 max处处2.2.避免干扰避免干扰3.3.不选末端吸收处不选末端吸收处提高灵敏度提高灵敏度许多溶剂在短波长处有吸收。许多溶剂在短波长处有吸收。溶剂的极限波长组分的测定波长必须大于溶剂的截止波长组分的测定波长必须大于溶剂的截止波长例：例：VB12样品用水溶成样品用水溶成1000ml后，盛于后，盛于1cm吸收池中，在吸收池中，在361nm处测得吸收度为，已知处测得吸收度为，已知E值是值是207，计算其百分含量。，计算其百分含量。解：解：C测测 C样样 VB12(%)=C测测/C样样 100%100%=98.00%（二）标准曲线法（二）标准曲线法ACAxCx对同一台仪器，在相同条件下：A=K C不再是物质的常数，随不同仪器而不同。（三）对照法（三）对照法 相同条件下配制标准溶液和样品溶液，相同条件下配制标准溶液和样品溶液，相同的选定波长处测定：相同的选定波长处测定：A标标=EC标标l A样样=EC样样l A标标 EC标标l =A样样 EC样样l A标标 C标标 =A样样 C样样 C标标A样样 C样样=A标标四、多组分的定量方法四、多组分的定量方法解联立方程组解联立方程组双波长法双波长法 等吸收双波长法等吸收双波长法 系数倍率法系数倍率法导数光谱法导数光谱法双波长法（等吸收双波长消去法）双波长法（等吸收双波长消去法）A1xA2x=A xy 1 2选择 1、2 使：1处：处：A1=A1yA1x+2处：处：A2yA2x+A2=A=A2-A1=A2)y(A2x+A1)y(A1x+-A1 y A2y-=E1)y(E2 y-Cy l系数倍率法系数倍率法有时不容易从两组分的吸收光谱中找到合适的等吸收点。A A 系数倍率法系数倍率法选择 1、2 K=E2xE1x=令：令：A=KA2-A1 A 1 2A=KA2-A1=A2)y K(A2x+A1)y(A1x+-=(KA1)y A2 y-+(KA1)x A2 x-A2xA1x=0E1)y=(KE2 y-Cy lxy导数光谱法导数光谱法如果将一个吸收光谱写成一个波长的函数：A=Cf()它的导函数的图像就是导数光谱。A（）i=A i+1-A i i+1-i1.导数光谱的波形和特点：导数光谱的波形和特点：零阶零阶一阶一阶二阶二阶三阶三阶四阶四阶导数阶数导数阶数 ，峰数，峰数，峰形更锐，分辨能力峰形更锐，分辨能力。峰位：在奇数阶光谱中峰位：在奇数阶光谱中为为0，在偶数阶光谱中，在偶数阶光谱中为极值。为极值。拐点：在偶数阶光谱中拐点：在偶数阶光谱中为为0，在奇数阶光谱中，在奇数阶光谱中为极值。为极值。2.2.导数光谱对干扰吸收的消除导数光谱对干扰吸收的消除若能把干扰吸收表达为一个幂函数：A干干=a0+a1 +a2 2+a3 3+an n待测组分吸收U与干扰组分共存时：A =a0+a1 +a2 2+a3 3+an n+U A =a1+2a2 +3a3 2+nan n-1+U An+1 =Un+1 例：组分阶次比干扰阶次高时可消除干扰组分阶次比干扰阶次高时可消除干扰3.导数光谱的定量原理导数光谱的定量原理dAd=d d Cl当当 一定时一定时 固定固定d d 是一定值是一定值 在任意一波长处，导数光谱上在任意一波长处，导数光谱上的数值应与浓度成正比。的数值应与浓度成正比。4.4.定量数据的测量定量数据的测量基线法基线法 峰谷法峰谷法 峰零法峰零法ddCppCzzC导数光谱法导数光谱法乙醇中痕量苯的检定乙醇中痕量苯的检定空白醇空白醇含含1ppm苯苯4阶导数光谱阶导数光谱 定量分析定量分析废水中苯酚和苯胺的含量测定废水中苯酚和苯胺的含量测定含含5ppm苯胺和苯酚苯胺和苯酚的一般光谱的一般光谱