紫外可见分光光度法的原理及应用.ppt

紫外紫外-可见分光光度法的原理及应用可见分光光度法的原理及应用(Ultraviolet-Visible Spectrophotometry)紫外紫外-可见分光光度法的原理可见分光光度法的原理 物质对光的选择吸收物质对光的选择吸收 当一束光照射到某种物质的固态物或溶液上时，一部当一束光照射到某种物质的固态物或溶液上时，一部分光会被分光会被吸收吸收或被或被反射反射，不同的物质对于照射它们的光束，不同的物质对于照射它们的光束的吸收程度是不同的，对某个波长的光吸收强烈，对另外的吸收程度是不同的，对某个波长的光吸收强烈，对另外波长的光吸收很小或不吸收，我们把这种现象称为光的选波长的光吸收很小或不吸收，我们把这种现象称为光的选择吸收。择吸收。一切物质都会对可见和不可见光中的某些波长的光进一切物质都会对可见和不可见光中的某些波长的光进行吸收。行吸收。物质呈现各种各样颜色，就是它们对可见光物质呈现各种各样颜色，就是它们对可见光中某些特定波长的光线选择吸收的结果。中某些特定波长的光线选择吸收的结果。物质颜色和吸收光颜色的关系物质颜色和吸收光颜色的关系 吸吸 收收 光光 物质颜色物质颜色 颜颜 色色 波波 长长(nm)黄黄 绿绿 紫紫 400 450 黄黄 蓝蓝 450 480 橙橙 绿绿 蓝蓝 480 490 红红 蓝蓝 绿绿 490 500 紫紫 红红 绿绿 500 560 紫紫 黄黄 绿绿 560 580 蓝蓝 黄黄 580 600 绿绿 蓝蓝 绿绿 600 650 蓝蓝 绿绿 红红 650 750 物质的结构决定了物质在吸收光时只能吸收某些特定波物质的结构决定了物质在吸收光时只能吸收某些特定波长的光。我们可以利用测量物质对某种波长的光的吸收来了长的光。我们可以利用测量物质对某种波长的光的吸收来了解物质的结构特性。解物质的结构特性。用经过分光后的不同波长的光依次透过该物质，通过测用经过分光后的不同波长的光依次透过该物质，通过测量物质对不同波长的光的吸收程度（吸光度），以波长为横量物质对不同波长的光的吸收程度（吸光度），以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，就可以得到该物质在测量波长坐标，吸光度为纵坐标作图，就可以得到该物质在测量波长范围内的吸收曲线。这种曲线体现了物质对不同波长的光的范围内的吸收曲线。这种曲线体现了物质对不同波长的光的吸收能力，称为吸收光谱。吸收能力，称为吸收光谱。紫外紫外-可见分光光度法的原理可见分光光度法的原理 入射光入射光透射光透射光 不同波长光不同波长光检测器检测器吸收光谱吸收光谱 紫外紫外-可见分光光度法的原理可见分光光度法的原理 紫外紫外-可见分光光度法是利用物质对光的吸收光谱，对可见分光光度法是利用物质对光的吸收光谱，对物质进行定性分析或定量分析的方法。物质进行定性分析或定量分析的方法。按所吸收光的波长按所吸收光的波长区域不同，分为紫外分光光度法和可见分光光度法，合称区域不同，分为紫外分光光度法和可见分光光度法，合称为紫外为紫外-可见分光光度法。可见分光光度法。0.01nm 0.1nm 800nm 10m 500m 1cm 波长波长 200nm 400nm 2.5m 25m 1m 光谱光谱 可可区域区域 见见 射线射线 射线射线 紫外光紫外光 光光 红外光红外光 微波微波 无线电波无线电波分析分析 分光分光方法方法 射线射线 紫外分紫外分 光度光度 核磁共振核磁共振 射线光谱法射线光谱法 光谱法光谱法 光光度法光光度法 法法 红外光谱法红外光谱法 微波光谱法微波光谱法 光谱法光谱法紫外紫外-可见分光光度法的原理可见分光光度法的原理-定性分析定性分析 不同结构的物质吸收光谱也不同，这是对物质进行定性不同结构的物质吸收光谱也不同，这是对物质进行定性分析的基础：通过检测吸收光谱来比对鉴定分析物质。分析的基础：通过检测吸收光谱来比对鉴定分析物质。波长范围波长范围 吸吸光光度度利用标准物质定性分析利用标准物质定性分析 在相同条件下，测定未知物在相同条件下，测定未知物的吸收光谱，与标准物的吸收光的吸收光谱，与标准物的吸收光谱进行比较，如果两吸收光谱的谱进行比较，如果两吸收光谱的形状和吸收峰的数目、位置、拐形状和吸收峰的数目、位置、拐点等完全一致，就可初步判定未点等完全一致，就可初步判定未知物与标准物是同一种物质。知物与标准物是同一种物质。紫外紫外-可见分光光度法的原理可见分光光度法的原理-定量分析定量分析 LambertLambert Beer Beer 光光光光吸收定律：吸收定律：吸收定律：吸收定律：当一束平行单色光通过均当一束平行单色光通过均当一束平行单色光通过均当一束平行单色光通过均匀的样品时，其吸光度与吸光组分的浓度、吸收池的厚度乘匀的样品时，其吸光度与吸光组分的浓度、吸收池的厚度乘匀的样品时，其吸光度与吸光组分的浓度、吸收池的厚度乘匀的样品时，其吸光度与吸光组分的浓度、吸收池的厚度乘积成积成积成积成正比正比正比正比.入射光入射光 I0透射光透射光 ItLC紫外紫外-可见分光光度法的原理可见分光光度法的原理-定量分析定量分析 波长范围波长范围 吸吸光光度度最大吸收波长最大吸收波长 利用标准曲线法定量分析利用标准曲线法定量分析 在一定波长（在一定波长（maxmax）下测定某物质的标准系列溶液）下测定某物质的标准系列溶液的吸光度作标准曲线，然后测定样品溶液的吸光度值，由的吸光度作标准曲线，然后测定样品溶液的吸光度值，由标准曲线求得样品溶液的浓度或含量。标准曲线求得样品溶液的浓度或含量。0 1.0 2.0 3.0 4.0 c(mg/mL)。0.800.600.400.200.00Axcx吸光度的测量：紫外吸光度的测量：紫外-可见分光光度计可见分光光度计 0.575光源光源单色器单色器吸收池吸收池检测器检测器显示显示 在紫外可见分光光度计中，常用的光源有两类：在紫外可见分光光度计中，常用的光源有两类：可见光光源，如钨灯和卤钨灯；紫外光源，如氢可见光光源，如钨灯和卤钨灯；紫外光源，如氢灯和氘灯。灯和氘灯。1 1 光源光源 紫外紫外-可见分光光度计的组成可见分光光度计的组成 单色器以棱镜或光栅分光，提供单色光。单色器以棱镜或光栅分光，提供单色光。2 2 单色器单色器 吸收池又称比色皿或比色杯，按材料可分为吸收池又称比色皿或比色杯，按材料可分为玻璃吸收池和石英吸收池，前者不能用于紫外玻璃吸收池和石英吸收池，前者不能用于紫外区。区。3 3 吸收池吸收池紫外紫外-可见分光光度计的组成可见分光光度计的组成 4 4 检测器检测器 检测器的作用是检测光信号，并将光信号转检测器的作用是检测光信号，并将光信号转变为电信号。现今使用的分光光度计大多采用变为电信号。现今使用的分光光度计大多采用光电管或光电倍增管作为检测器。光电管或光电倍增管作为检测器。5 5 信号显示系统信号显示系统 常用的信号显示装置有自动记录和数字显示常用的信号显示装置有自动记录和数字显示装置等。装置等。v相对其他光谱分析方法来说，其相对其他光谱分析方法来说，其仪器设备和操作都比较简单仪器设备和操作都比较简单，费用少，费用少，分析速度较快。分析速度较快。v灵敏度高灵敏度高。如在紫外区直接检测。如在紫外区直接检测Vc 时，其最低检出浓度可达到时，其最低检出浓度可达到10-6 g/mL。v有较好的选择性有较好的选择性。通过适当的选择测量条件，一般可在多种组分共存的。通过适当的选择测量条件，一般可在多种组分共存的体系中，对某一物质进行测定。体系中，对某一物质进行测定。v精密度和准确度较高精密度和准确度较高。在仪器设备和其他测量条件较好的情况下，其相。在仪器设备和其他测量条件较好的情况下，其相对误差可减小到对误差可减小到1%2%。可用于对微量组分的测定。可用于对微量组分的测定。v用途广泛用途广泛。紫外紫外-可见分光光度法的优点可见分光光度法的优点 紫外紫外-可见分光光度法的应用范围可见分光光度法的应用范围 几乎所有的无机元素和在紫外及可见光区有特征吸收的有机物或几乎所有的无机元素和在紫外及可见光区有特征吸收的有机物或有机化合物都能用紫外有机化合物都能用紫外/可见分光光度法进行测定。目前，紫外可可见分光光度法进行测定。目前，紫外可见分光光度计已成为全世界历史最悠久、使用最多、覆盖面最广的见分光光度计已成为全世界历史最悠久、使用最多、覆盖面最广的常规分析仪器。常规分析仪器。紫外紫外-可见分光光度法的应用范围可见分光光度法的应用范围 紫外紫外-可见分光光度法的应用范围涉及化学化工、医疗卫可见分光光度法的应用范围涉及化学化工、医疗卫生、冶金地质、食品饮料、农业化肥、畜牧水产、机械制造、生、冶金地质、食品饮料、农业化肥、畜牧水产、机械制造、计量科学、环保、制药、生物、材料、石油等领域中的科研、计量科学、环保、制药、生物、材料、石油等领域中的科研、教学、生产中的质量控制、原材料和产品检验等各个方面，进教学、生产中的质量控制、原材料和产品检验等各个方面，进行定性分析、定量测定、纯度检查、动力学研究等等。行定性分析、定量测定、纯度检查、动力学研究等等。什么是吸收光谱？什么是吸收光谱？什么是朗伯比尔定律？什么是朗伯比尔定律？如何用紫外如何用紫外-可见分光光度法进行定性分析？可见分光光度法进行定性分析？如何进行定量分析？如何进行定量分析？紫外紫外-可见分光光度计的组成？可见分光光度计的组成？