第三章紫外～可見光譜分析ppt課件

1、第三章第三章第三章第三章 紫外紫外可見吸收光譜分析可見吸收光譜分析( (分子分子) ) 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述: 第二節(jié)第二節(jié) 紫外可見吸收光譜紫外可見吸收光譜 與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 第三節(jié)第三節(jié) 紫外可見分光光度計的紫外可見分光光度計的 基本組成與結(jié)構(gòu)基本組成與結(jié)構(gòu) 第四節(jié)第四節(jié) 紫外可見分光光度計的性能紫外可見分光光度計的性能 第五節(jié)第五節(jié) 紫外可見吸收光譜法的應(yīng)用紫外可見吸收光譜法的應(yīng)用 紫外可見吸收光譜分析，簡稱紫外可見吸收光譜分析，簡稱UV-VIS。 利用分光光度計測量物質(zhì)對紫外可見光利用分光光度計測量物質(zhì)對紫外可見光的吸光度和通過物質(zhì)的紫外可見吸收光譜來的吸光度和通過物

2、質(zhì)的紫外可見吸收光譜來確定物質(zhì)的組成、含量，推斷物質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析確定物質(zhì)的組成、含量，推斷物質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析方法，稱紫外可見吸收光譜分析，又稱為紫方法，稱紫外可見吸收光譜分析，又稱為紫外可見分光光度法。外可見分光光度法。第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述: : 1、靈敏度較高，一般可測定、靈敏度較高，一般可測定10-6g級的物質(zhì)，級的物質(zhì)，摩爾吸光系數(shù)可達(dá)摩爾吸光系數(shù)可達(dá)104105數(shù)量級。數(shù)量級。 2、準(zhǔn)確度比較高，相對分析誤差可控制在、準(zhǔn)確度比較高，相對分析誤差可控制在15以內(nèi)。以內(nèi)。 3、方法簡便、操作容易、分析速度較快。、方法簡便、操作容易、分析速度較快。 4、應(yīng)用廣泛，在無機化合物分析、有機化合物、

3、應(yīng)用廣泛，在無機化合物分析、有機化合物的鑒定和結(jié)構(gòu)分析、同分異構(gòu)體的鑒別、配合物的組的鑒定和結(jié)構(gòu)分析、同分異構(gòu)體的鑒別、配合物的組成和穩(wěn)定常數(shù)的測定等方面都有應(yīng)用。成和穩(wěn)定常數(shù)的測定等方面都有應(yīng)用。 5、缺陷：許多有機化合物在紫外可見光區(qū)沒有、缺陷：許多有機化合物在紫外可見光區(qū)沒有吸收光譜或光譜較為簡單，無法通過光譜了解其結(jié)構(gòu)。吸收光譜或光譜較為簡單，無法通過光譜了解其結(jié)構(gòu)。紫外可見吸收光譜分析紫外可見吸收光譜分析一、特點：一、特點： 紫外區(qū)：為石英紫外區(qū)，是指可以通過石紫外區(qū)：為石英紫外區(qū)，是指可以通過石英英(SiO2)、且不為氧所吸收的、且不為氧所吸收的200420nm譜區(qū)；譜區(qū)； 可見光

4、區(qū)：波長范圍約為可見光區(qū)：波長范圍約為420760 nm 。二、紫外二、紫外可見吸收光譜分析譜區(qū)：可見吸收光譜分析譜區(qū)： 普通紫外可見分光光度計普通紫外可見分光光度計UV-VIS的波長范圍為：的波長范圍為：200800nm，光子的能量，光子的能量范圍是范圍是6.21.55eV。紫外可見吸收光譜分析紫外可見吸收光譜分析 第二節(jié)第二節(jié) 紫外可見吸收紫外可見吸收光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系二、能級躍遷與分子光譜信息二、能級躍遷與分子光譜信息一、一、 分子外層電子的分子軌道與能級分子外層電子的分子軌道與能級 原子形成分子時，原子中兩個能量相近原子形成分子時，原子中兩個能量相近的外層電子之間

5、組成化學(xué)鍵。的外層電子之間組成化學(xué)鍵。 原子外層電子最多可有原子外層電子最多可有8個電子，分布個電子，分布在四個原子軌道上：一個在四個原子軌道上：一個S軌道，電子云的軌道，電子云的分布呈球形；三個分布呈球形；三個P軌道，電子云的分布呈軌道，電子云的分布呈互相垂直的啞鈴形互相垂直的啞鈴形(Px、Py、Pz)。分子軌道與能級分子軌道與能級一、一、 分子外層電子的分子軌道與能級分子外層電子的分子軌道與能級 原子通過化學(xué)鍵組成分子后，形成分子原子通過化學(xué)鍵組成分子后，形成分子軌道的兩個原子的電子軌道的可能有：軌道的兩個原子的電子軌道的可能有：S-S、S-Px、Px- Px、Py- Py,、Pz- Pz

6、 。前三種。前三種軌道電子云形狀對于鍵軸具有圓柱對稱性，稱軌道電子云形狀對于鍵軸具有圓柱對稱性，稱為為分子軌道；后兩種對于通過鍵軸的平面具分子軌道；后兩種對于通過鍵軸的平面具有反對稱性，稱為有反對稱性，稱為 分子軌道。分子軌道。 因此分子軌道可以分為四種，即因此分子軌道可以分為四種，即成鍵與成鍵與反鍵軌道，反鍵軌道，成鍵與反鍵軌道，它們分別用成鍵與反鍵軌道，它們分別用,*,*表示。表示。 分子軌道與能級分子軌道與能級 有的原子在組成分子時，其外層有的原子在組成分子時，其外層還有沒參與形成鍵的孤對電子，被束還有沒參與形成鍵的孤對電子，被束縛在原來的原子核周圍，這個嵌在分縛在原來的原子核周圍，這個

7、嵌在分子內(nèi)的原子軌道保持原來的能量狀態(tài)，子內(nèi)的原子軌道保持原來的能量狀態(tài)，稱之為非鍵軌道，常用稱之為非鍵軌道，常用 n 表示。表示。 分子軌道與能級分子軌道與能級五種分子軌道所對應(yīng)的能級示意五種分子軌道所對應(yīng)的能級示意 能能量量*反鍵軌道反鍵軌道*反鍵軌道反鍵軌道n非成鍵軌道非成鍵軌道成鍵軌道成鍵軌道成鍵軌道成鍵軌道高高低低分子軌道與能級分子軌道與能級 分子中外層電子的能級結(jié)構(gòu)由五種分子軌道所分子中外層電子的能級結(jié)構(gòu)由五種分子軌道所對應(yīng)的能級組成，能量由低到高排列次序為對應(yīng)的能級組成，能量由低到高排列次序為 n* 。 電子傾向于優(yōu)先排在能量較低的成電子傾向于優(yōu)先排在能量較低的成鍵軌道上。鍵軌道

8、上。 基態(tài)分子的外層電子主要是基態(tài)分子的外層電子主要是、n軌道的電軌道的電子，這些軌道通常是排滿的；分子的空軌道是子，這些軌道通常是排滿的；分子的空軌道是*、* 軌道。軌道。 一般有機分子中常同時包含幾種分子軌道，例一般有機分子中常同時包含幾種分子軌道，例如在甲醛分子如在甲醛分子H2C=O中，中，C-H鍵是鍵是鍵，鍵， C=O基團(tuán)基團(tuán)中的雙鍵分別為中的雙鍵分別為鍵與鍵與鍵；氧原子上還有鍵；氧原子上還有n 鍵分鍵分子軌道。子軌道。分子軌道與能級分子軌道與能級二、能級躍遷與分子光譜信息二、能級躍遷與分子光譜信息（一）、分子中軌道躍遷與光譜特點（一）、分子中軌道躍遷與光譜特點 1、* 躍遷：主要為有

9、機分子中的躍遷：主要為有機分子中的CC鍵鍵與與CH鍵電子鍵電子(單鍵單鍵)。躍遷的能量間距較大，產(chǎn)生。躍遷的能量間距較大，產(chǎn)生躍遷需要的激發(fā)光波長在真空紫外區(qū)，約躍遷需要的激發(fā)光波長在真空紫外區(qū)，約150nm左左右，普通的紫外可見光譜分析不能利用。右，普通的紫外可見光譜分析不能利用。 可利用飽和烴類化合物的這一特性，做紫外可可利用飽和烴類化合物的這一特性，做紫外可見光吸收光譜分析的溶劑，如正己烷、正庚烷等。見光吸收光譜分析的溶劑，如正己烷、正庚烷等。 2、* 躍遷：主要是有機分子中的躍遷：主要是有機分子中的C=C，C=O，CC 等雙鍵、三鍵電子。躍遷的能量間距等雙鍵、三鍵電子。躍遷的能量間距約

10、約6電子伏特左右，產(chǎn)生這類躍遷需要吸收光子的電子伏特左右，產(chǎn)生這類躍遷需要吸收光子的波長在真空紫外區(qū)與石英紫外區(qū)之間，約波長在真空紫外區(qū)與石英紫外區(qū)之間，約200nm左左右，可被普通的紫外可見光譜分析利用。產(chǎn)生這類右，可被普通的紫外可見光譜分析利用。產(chǎn)生這類躍遷的幾率較高，其摩爾吸光系數(shù)約躍遷的幾率較高，其摩爾吸光系數(shù)約104。有共軛。有共軛體系的大體系的大鍵與反鍵之間的能量差降低，使吸收峰鍵與反鍵之間的能量差降低，使吸收峰波長向長波方向移動，可在波長向長波方向移動，可在200-700nm的紫外可見的紫外可見光區(qū)。光區(qū)。分子軌道與能級分子軌道與能級 3、n* 躍遷：主要是含有躍遷：主要是含有O

11、、N、P等等雜原子的有機分子。這些雜原子中的孤對電雜原子的有機分子。這些雜原子中的孤對電子在非成鍵分子軌道子在非成鍵分子軌道n上，上，n與與*分子軌道的分子軌道的能量間距也約能量間距也約6電子伏特，因此產(chǎn)生這種躍電子伏特，因此產(chǎn)生這種躍遷需要吸收的光子與遷需要吸收的光子與* 躍遷相似，但躍遷相似，但發(fā)生這類躍遷的幾率較低，其摩爾吸光系數(shù)發(fā)生這類躍遷的幾率較低，其摩爾吸光系數(shù)約約102103 。分子軌道與能級分子軌道與能級 4、n* 躍遷：主要是既含有躍遷：主要是既含有C=C雙鍵，雙鍵，又含有又含有CO、C=S、N=O、N=N等雜原子的等雜原子的有機分子，由于有機分子，由于n與與*這兩種分子軌道

12、的能量這兩種分子軌道的能量間距較小，因此，產(chǎn)生這種躍遷需要吸收的光間距較小，因此，產(chǎn)生這種躍遷需要吸收的光子在石英紫外區(qū)，其波長范圍較寬，能被普通子在石英紫外區(qū)，其波長范圍較寬，能被普通的紫外可見光譜分析所利用。這類躍遷的幾率的紫外可見光譜分析所利用。這類躍遷的幾率更低，其摩爾吸光系數(shù)約更低，其摩爾吸光系數(shù)約101102 。 分子軌道與能級分子軌道與能級 1、生色團(tuán)：含有不飽和鍵，能吸收紫外可見光、生色團(tuán)：含有不飽和鍵，能吸收紫外可見光產(chǎn)生產(chǎn)生*或或n* 躍遷的基團(tuán)稱為生色團(tuán)或發(fā)色躍遷的基團(tuán)稱為生色團(tuán)或發(fā)色團(tuán)。如：團(tuán)。如：C=C、CC、C=O、C=N、N=N、COOH等。等。 2、助色團(tuán)：含有

13、未成鍵、助色團(tuán)：含有未成鍵n電子，本身不產(chǎn)生吸電子，本身不產(chǎn)生吸收峰、但與發(fā)色團(tuán)相連，能使發(fā)色團(tuán)吸收峰向長波收峰、但與發(fā)色團(tuán)相連，能使發(fā)色團(tuán)吸收峰向長波方向移動，吸收強度增加的雜原子基團(tuán)稱為助色團(tuán)，方向移動，吸收強度增加的雜原子基團(tuán)稱為助色團(tuán)，如：如：NH2，OH，OR，SR，X等。等。 3、吸收帶：在紫外可見光光譜中，吸收峰的波、吸收帶：在紫外可見光光譜中，吸收峰的波帶位置稱為吸收帶。帶位置稱為吸收帶。 分子軌道與能級分子軌道與能級（二）、生色團(tuán)、助色團(tuán)和吸收帶（二）、生色團(tuán)、助色團(tuán)和吸收帶 R吸收帶吸收帶 K吸收帶吸收帶 B吸收帶吸收帶 E吸收帶吸收帶分子軌道與能級分子軌道與能級吸收帶吸收

14、帶 通常劃分為如下四種：通常劃分為如下四種：3、吸收帶：在紫外可見光光譜中，、吸收帶：在紫外可見光光譜中，吸收峰的波帶位置稱為吸收帶。吸收峰的波帶位置稱為吸收帶。 R R吸收帶：由吸收帶：由n n * * 躍遷產(chǎn)生。吸收強躍遷產(chǎn)生。吸收強度較弱度較弱k102k104k104；所需的能量大，在；所需的能量大，在217217280nm280nm。K K吸收帶的波長位置及吸收強度與共軛吸收帶的波長位置及吸收強度與共軛體系數(shù)目、位置、取代基的種類有關(guān)。體系數(shù)目、位置、取代基的種類有關(guān)。 吸收波長吸收波長隨共軛體系的加長而向長波方向移動，吸收強度也隨共軛體系的加長而向長波方向移動，吸收強度也隨之增加。可

15、用于判斷化合物的共軛結(jié)構(gòu)。隨之增加?？捎糜谂袛嗷衔锏墓曹椊Y(jié)構(gòu)。吸收帶吸收帶 B B吸收帶：由芳香族化合物的吸收帶：由芳香族化合物的* *躍遷而躍遷而產(chǎn)生的精細(xì)結(jié)構(gòu)吸收。吸收峰在產(chǎn)生的精細(xì)結(jié)構(gòu)吸收。吸收峰在230230270nm270nm之間，之間，k102k102。當(dāng)苯環(huán)上有取代基且與苯環(huán)共軛，或在極。當(dāng)苯環(huán)上有取代基且與苯環(huán)共軛，或在極性溶劑中測定時，這些精細(xì)結(jié)構(gòu)會簡化或消失。性溶劑中測定時，這些精細(xì)結(jié)構(gòu)會簡化或消失。 E E吸收帶：由芳香族化合物的吸收帶：由芳香族化合物的* *躍遷所躍遷所產(chǎn)生，是芳香族化合物的特征吸收，可分為產(chǎn)生，是芳香族化合物的特征吸收，可分為E1E1帶和帶和E2E2

16、帶。帶。E1E1帶出現(xiàn)在帶出現(xiàn)在185nm185nm處、強吸收處、強吸收k104k104；E2E2帶出帶出現(xiàn)在現(xiàn)在204nm204nm，為較強吸收，為較強吸收k103k103。 當(dāng)苯環(huán)上有發(fā)色團(tuán)且與苯環(huán)共軛時，當(dāng)苯環(huán)上有發(fā)色團(tuán)且與苯環(huán)共軛時，E E帶與帶與K K帶帶合并向長波方向移動，合并向長波方向移動，B B吸收帶的精細(xì)結(jié)構(gòu)簡化，吸收帶的精細(xì)結(jié)構(gòu)簡化，吸收強度增加、向長波方向移動。吸收強度增加、向長波方向移動。吸收帶吸收帶 紫外可見吸收光譜主要取決于分子中電子紫外可見吸收光譜主要取決于分子中電子軌道的能級躍遷，但分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部環(huán)境軌道的能級躍遷，但分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部環(huán)境也會對其產(chǎn)生影

17、響。也會對其產(chǎn)生影響。（三）、影響紫外可見吸收光譜的因素（三）、影響紫外可見吸收光譜的因素1、共軛效應(yīng)、共軛效應(yīng)2、助色效應(yīng)、助色效應(yīng)3、超共軛效應(yīng)、超共軛效應(yīng)4、溶劑的影響、溶劑的影響影響因素：影響因素：吸收光譜影響因素吸收光譜影響因素 1、共軛效應(yīng)：使共軛體系形成大、共軛效應(yīng)：使共軛體系形成大鍵，可鍵，可使各能級間的能量差減小，躍遷也變的容易。因使各能級間的能量差減小，躍遷也變的容易。因此共軛效應(yīng)使吸收波長向長波方向移動，吸收強此共軛效應(yīng)使吸收波長向長波方向移動，吸收強度也隨之加強。隨著共軛體系的加長，吸收峰的度也隨之加強。隨著共軛體系的加長，吸收峰的波長和吸收強度會呈現(xiàn)規(guī)律性的改變。波長

18、和吸收強度會呈現(xiàn)規(guī)律性的改變。 2、助色效應(yīng)：使助色團(tuán)的、助色效應(yīng)：使助色團(tuán)的n電子于發(fā)色團(tuán)電子于發(fā)色團(tuán)的的電子共軛，也可使吸收峰的波長向長波方向電子共軛，也可使吸收峰的波長向長波方向移動，吸收強度也隨之增加。移動，吸收強度也隨之增加。 3、超共軛效應(yīng)：由烷基的、超共軛效應(yīng)：由烷基的鍵與共軛體系鍵與共軛體系的的鍵共軛而引起，其效應(yīng)也可使吸收峰向長鍵共軛而引起，其效應(yīng)也可使吸收峰向長波方向移動、吸收強度增加，但其作用遠(yuǎn)小于波方向移動、吸收強度增加，但其作用遠(yuǎn)小于共軛效應(yīng)。共軛效應(yīng)。 4、溶劑的影響：溶劑的極性強弱能影響物、溶劑的影響：溶劑的極性強弱能影響物質(zhì)的精細(xì)結(jié)構(gòu)，影響其紫外可見吸收光譜的吸

19、質(zhì)的精細(xì)結(jié)構(gòu)，影響其紫外可見吸收光譜的吸收峰波長、吸收強度和形狀。收峰波長、吸收強度和形狀。 吸收光譜影響因素吸收光譜影響因素 n*躍遷的吸收峰向短波方向躍遷的吸收峰向短波方向移動，稱短移或紫移效應(yīng)。移動，稱短移或紫移效應(yīng)。 *躍遷的吸收峰向長波方向躍遷的吸收峰向長波方向移動，稱為長移或紅移效應(yīng)。移動，稱為長移或紅移效應(yīng)。溶劑的極性增強：溶劑的極性增強：吸收光譜影響因素吸收光譜影響因素例：異亞丙基丙酮的溶劑效應(yīng)例：異亞丙基丙酮的溶劑效應(yīng)極性增強極性增強溶劑溶劑正己烷正己烷氯仿氯仿甲醇甲醇水水* *230nm230nm238nm238nm 237nm237nm 243nm243nm 向長波移動向

20、長波移動波長波長增加增加nn* *329nm329nm315nm315nm 309nm309nm 305nm305nm 向短波移動向短波移動波長波長縮短縮短吸收光譜影響因素吸收光譜影響因素: 溶劑溶劑第三節(jié)第三節(jié) 紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計基本組成與結(jié)構(gòu)基本組成與結(jié)構(gòu)一、儀器的基本組成一、儀器的基本組成二、紫外可見分光光度計整機的光路結(jié)構(gòu)二、紫外可見分光光度計整機的光路結(jié)構(gòu)一、儀器的基本組成一、儀器的基本組成 由光源、單色器由光源、單色器(分光系統(tǒng)分光系統(tǒng))、吸收池、吸收池、檢測器和顯示器等五大部分組成。檢測器和顯示器等五大部分組成。紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計 紫外可見分光

21、光度計的測定波長紫外可見分光光度計的測定波長范圍最大在范圍最大在2001000nm。光源光源單色器單色器吸收池吸收池檢測器檢測器顯示器顯示器 光源是提供激發(fā)所需入射光的裝置。光源是提供激發(fā)所需入射光的裝置。 光源的數(shù)量特征，要求光源有足夠高光源的數(shù)量特征，要求光源有足夠高和穩(wěn)定的強度。光源的不穩(wěn)定性會疊加到和穩(wěn)定的強度。光源的不穩(wěn)定性會疊加到定性信息中，影響測量的準(zhǔn)確度與精確度。定性信息中，影響測量的準(zhǔn)確度與精確度。 光源的性質(zhì)特征光源的性質(zhì)特征(光譜特征光譜特征):每種光源所每種光源所發(fā)的光具有一定的波長范圍；不同波長成發(fā)的光具有一定的波長范圍；不同波長成分光分光()的相對強度的相對強度fs

22、()也不同。也不同。 紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計1、光源、光源常用光源：鎢燈、氫燈、氘燈、氙燈常用光源：鎢燈、氫燈、氘燈、氙燈 (1)、鎢燈：可見光區(qū)光源。白熾鎢燈的燈絲、鎢燈：可見光區(qū)光源。白熾鎢燈的燈絲溫度約溫度約2850K，工作波長范圍約為，工作波長范圍約為3502500nm，所發(fā)出的光大部分在近紅外區(qū)。為了提高其在可所發(fā)出的光大部分在近紅外區(qū)。為了提高其在可見區(qū)輻射的相對強度，須提高燈絲的溫度，為此見區(qū)輻射的相對強度，須提高燈絲的溫度，為此常在燈泡內(nèi)充入鹵素氣體，制成鹵素?zé)?，如碘鎢常在燈泡內(nèi)充入鹵素氣體，制成鹵素?zé)?，如碘鎢燈，溴鎢燈等。燈，溴鎢燈等。紫外可見分光光度計紫外可見

23、分光光度計 是低壓氫和氘的氣體放電燈，能在是低壓氫和氘的氣體放電燈，能在160360nm間發(fā)出波長連續(xù)的紫外光。在空氣中，用石間發(fā)出波長連續(xù)的紫外光。在空氣中，用石英作燈管的氫燈或氘燈，由于受石英與空氣透過特英作燈管的氫燈或氘燈，由于受石英與空氣透過特性的影響，工作波長范圍約為性的影響，工作波長范圍約為190360nm(普通玻普通玻璃不能通過紫外線，只能通過可見光璃不能通過紫外線，只能通過可見光)。與氫燈相比，。與氫燈相比，氘燈的能量輸出和波長范圍均顯著的提高。氘燈的能量輸出和波長范圍均顯著的提高。(2)、氫燈和氘燈，(3)、氙燈、氙燈 在紫外區(qū)和可見區(qū)都可以發(fā)出強度高、波長連在紫外區(qū)和可見區(qū)

24、都可以發(fā)出強度高、波長連續(xù)的光，是高檔儀器采用的光源。續(xù)的光，是高檔儀器采用的光源。紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計2.單色器分光系統(tǒng)）：單色器分光系統(tǒng)）： 單色器是提供將光源輻射的復(fù)合光單色器是提供將光源輻射的復(fù)合光分成單色光的光學(xué)裝置。分成單色光的光學(xué)裝置。 單色器的功能：通過色散器件，將單色器的功能：通過色散器件，將光源產(chǎn)生的包含多種波長成分的、波長光源產(chǎn)生的包含多種波長成分的、波長連續(xù)的復(fù)色光，在空間上分開，呈按一連續(xù)的復(fù)色光，在空間上分開，呈按一定波長順序排列的單色光，然后取出所定波長順序排列的單色光，然后取出所需波長的單色光用于分析。需波長的單色光用于分析。紫外可見分光光度計紫

25、外可見分光光度計 入射狹縫：只許光源分一束光進(jìn)入。入射狹縫：只許光源分一束光進(jìn)入。 準(zhǔn)光鏡：將光源產(chǎn)生的光轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫泄馐?，使其?zhǔn)光鏡：將光源產(chǎn)生的光轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫泄馐?，使其照射在色散元件上的入射角均相等。照射在色散元件上的入射角均相等?色散元件：為棱鏡或光柵，將復(fù)合光色散成按色散元件：為棱鏡或光柵，將復(fù)合光色散成按一定波長順序排列的單色光。一定波長順序排列的單色光。 成像物鏡：將色散原件產(chǎn)生的單色平行光，在其成像物鏡：將色散原件產(chǎn)生的單色平行光，在其焦平面的不同位置聚焦，成為出射狹縫對應(yīng)波長的單焦平面的不同位置聚焦，成為出射狹縫對應(yīng)波長的單色光。色光。 出射狹縫：使分析所需波長的單色光通過。出射

26、狹縫：使分析所需波長的單色光通過。紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計(1)單色器的組成單色器的組成:棱鏡單色器的結(jié)構(gòu)原理示意棱鏡單色器的結(jié)構(gòu)原理示意光源光源入射狹縫入射狹縫準(zhǔn)光鏡準(zhǔn)光鏡棱鏡棱鏡成像物鏡成像物鏡出射狹縫出射狹縫光光電電管管 單色器中入射狹縫越窄，則光譜帶上任意單色器中入射狹縫越窄，則光譜帶上任意一點的波長成分越純，光譜的質(zhì)量就越高；出一點的波長成分越純，光譜的質(zhì)量就越高；出射狹縫越小，則產(chǎn)生單色光的帶寬小、單色性射狹縫越小，則產(chǎn)生單色光的帶寬小、單色性好、但能量小，影響儀器的信噪比。好、但能量小，影響儀器的信噪比。 通常入射狹縫和出射狹縫進(jìn)行同步調(diào)節(jié)，通常入射狹縫和出射狹縫進(jìn)行

27、同步調(diào)節(jié)，保持兩者的寬度相同，這種情況下單色光的能保持兩者的寬度相同，這種情況下單色光的能量輸出與狹縫的寬度的平方成正比。量輸出與狹縫的寬度的平方成正比。紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計狹縫大小的影響?yīng)M縫大小的影響 棱鏡：棱鏡材料對不同波長光的折棱鏡：棱鏡材料對不同波長光的折射率不同，波長短光的折射率大，波長長射率不同，波長短光的折射率大，波長長的光折射率小。平行的復(fù)合光經(jīng)色散后，的光折射率小。平行的復(fù)合光經(jīng)色散后，就按波長順序被分解為不同波長的就按波長順序被分解為不同波長的“單色單色光光”，得到按波長順序展開的光譜。，得到按波長順序展開的光譜。 有玻璃棱鏡有玻璃棱鏡( (可見光可見光)

28、)和石英棱鏡和石英棱鏡( (紫外波段紫外波段) )。紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計（2）、色散元件）、色散元件: 棱鏡或光柵棱鏡或光柵 光柵：利用多狹縫干涉和單狹縫衍射的聯(lián)合作光柵：利用多狹縫干涉和單狹縫衍射的聯(lián)合作用，將復(fù)合光色散為用，將復(fù)合光色散為“單色光單色光”；多狹縫干涉決定譜；多狹縫干涉決定譜線的位置，單狹縫衍射決定譜線的強度分布。線的位置，單狹縫衍射決定譜線的強度分布。 有凹面光柵和平面光柵。有凹面光柵和平面光柵。 色散作用：用光柵公式表示色散作用：用光柵公式表示d(sin+sin)=n，式，式中：中：、分別為入射角和衍射角，整數(shù)分別為入射角和衍射角，整數(shù)n為光譜級數(shù)，為光譜

29、級數(shù)，波長波長。在入射角一定的情況下，衍射角隨波長而不。在入射角一定的情況下，衍射角隨波長而不同而變化，將復(fù)合光色散為單色光。同而變化，將復(fù)合光色散為單色光。 （2）、色散元件）、色散元件:紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計（3）、單色器的性能指標(biāo)）、單色器的性能指標(biāo) 包括：單色光的單色性、波長分辨率和單包括：單色光的單色性、波長分辨率和單色光的強度等指標(biāo)評價。色光的強度等指標(biāo)評價。 單色性是指單色光波長成分的純度，用光單色性是指單色光波長成分的純度，用光譜帶寬表示，簡稱帶寬。指單色光光譜中譜帶寬表示，簡稱帶寬。指單色光光譜中1/2峰高處的波長寬度，稱為半高寬或半寬。峰高處的波長寬度，稱為半

30、高寬或半寬。 波長分辨率：光譜儀分辯譜線的能力，是光譜波長分辨率：光譜儀分辯譜線的能力，是光譜儀極為重要的性能指標(biāo)。儀極為重要的性能指標(biāo)。 有絕對分辨率、相對分辨率和實際分辨率、理有絕對分辨率、相對分辨率和實際分辨率、理論極限分辨率等。論極限分辨率等。 紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計 絕對分辨率：指最低實際能分絕對分辨率：指最低實際能分開的兩條譜線之間的絕對距離，開的兩條譜線之間的絕對距離，也稱為分辨波長。也稱為分辨波長。 紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計單色器的波長分辨率單色器的波長分辨率 絕對分辨率越小，光譜儀絕對分辨率越小，光譜儀分辨譜線的能力越大。分辨譜線的能力越大。 3、吸

31、收池、吸收池 即比色皿，根據(jù)測定即比色皿，根據(jù)測定波長的范圍，用光學(xué)玻璃或石英加波長的范圍，用光學(xué)玻璃或石英加工而成。有不同大小光徑的系列。工而成。有不同大小光徑的系列。紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計 4、檢測器、檢測器 分光光度計中檢測信分光光度計中檢測信號的器件稱為檢測器。光譜儀器中號的器件稱為檢測器。光譜儀器中信號的傳輸主要是光強度特征的傳信號的傳輸主要是光強度特征的傳送，受檢測器影響很大。送，受檢測器影響很大。 檢測器的類型有：檢測器的類型有： 單通道檢測單通道檢測器和多通道檢測器。器和多通道檢測器。 單通道檢測器：檢測器位于單色器的出射狹單通道檢測器：檢測器位于單色器的出射狹縫

32、后面，只能對一種波長成分的光進(jìn)行檢測。波縫后面，只能對一種波長成分的光進(jìn)行檢測。波長掃描時，檢測器逐個檢測各個單色光波長單元長掃描時，檢測器逐個檢測各個單色光波長單元的強度，因此，掃描一個樣品的光譜要有足夠長的強度，因此，掃描一個樣品的光譜要有足夠長的時間。的時間。 多通道檢測器：是多個單通道檢測器的集合，多通道檢測器：是多個單通道檢測器的集合，能同時檢測空間不同位置光的強度。有多通道光能同時檢測空間不同位置光的強度。有多通道光譜儀和二級管陣列檢測器。譜儀和二級管陣列檢測器。紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計檢測器的類型檢測器的類型 常用的檢測器是把光信號轉(zhuǎn)變成電信號的光電常用的檢測器是把光

33、信號轉(zhuǎn)變成電信號的光電檢測器。光電檢測器：有光電池、光電管、光電檢測器。光電檢測器：有光電池、光電管、光電倍增管、硅二極管。倍增管、硅二極管。 、光電池、光電池 又稱光生伏打電池；有硒光電又稱光生伏打電池；有硒光電池和硅光電池。將硒或硅沉積在鐵或銅的金屬基池和硅光電池。將硒或硅沉積在鐵或銅的金屬基板上，其表面再復(fù)蓋一層金、銀或其它金屬的透板上，其表面再復(fù)蓋一層金、銀或其它金屬的透明金屬層，即構(gòu)成了光電池。明金屬層，即構(gòu)成了光電池。 當(dāng)光照射在半導(dǎo)體硒或硅上時，半導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)當(dāng)光照射在半導(dǎo)體硒或硅上時，半導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生自由電子和空穴，自由電子向透明的金屬薄膜生自由電子和空穴，自由電子向透明的金屬薄膜層移

34、動層移動(向集電極運動向集電極運動)，為負(fù)極；空穴則移向基，為負(fù)極；空穴則移向基板，為正極。將產(chǎn)生的自由電子通過外電路與空板，為正極。將產(chǎn)生的自由電子通過外電路與空穴復(fù)合即可產(chǎn)生電流。穴復(fù)合即可產(chǎn)生電流。紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計光電檢測器光電檢測器 又稱真空光電二極管。由一個陰極和一個陽又稱真空光電二極管。由一個陰極和一個陽極構(gòu)成，裝在抽成真空的玻璃或石英管內(nèi)。陰極極構(gòu)成，裝在抽成真空的玻璃或石英管內(nèi)。陰極為一金屬的半圓筒，內(nèi)涂堿金屬及其它材料組成為一金屬的半圓筒，內(nèi)涂堿金屬及其它材料組成的光敏物質(zhì)，陽極為金屬鎳環(huán)或鎳片。的光敏物質(zhì)，陽極為金屬鎳環(huán)或鎳片。 當(dāng)光照射到陰極上的光敏物

35、質(zhì)上時，光敏物當(dāng)光照射到陰極上的光敏物質(zhì)上時，光敏物質(zhì)發(fā)射光電子，光電子在兩極之間施加的正電壓質(zhì)發(fā)射光電子，光電子在兩極之間施加的正電壓的作用下加速流向陽極，經(jīng)陽極收集產(chǎn)生光電流。的作用下加速流向陽極，經(jīng)陽極收集產(chǎn)生光電流。光電流在負(fù)載電阻兩端產(chǎn)生一個電位降，經(jīng)放大光電流在負(fù)載電阻兩端產(chǎn)生一個電位降，經(jīng)放大即可進(jìn)行測量。將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴＜纯蛇M(jìn)行測量。將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計、光電管、光電?加上了多級電子倍增電極的光電管。在陰極和加上了多級電子倍增電極的光電管。在陰極和陽極之間，加有約陽極之間，加有約1000V的直流電壓，當(dāng)光子撞擊的直流電壓，當(dāng)光子撞擊

36、陰極時發(fā)射的光電子，在電場的作用下加速撞擊第陰極時發(fā)射的光電子，在電場的作用下加速撞擊第一倍增極，撞擊出更多的二次電子。依次類推，在一倍增極，撞擊出更多的二次電子。依次類推，在陽極上最后收集到的電子數(shù)將是陰極發(fā)出電子數(shù)的陽極上最后收集到的電子數(shù)將是陰極發(fā)出電子數(shù)的105108倍。光電倍增管的線性范圍較寬，并可通倍。光電倍增管的線性范圍較寬，并可通過倍增極的負(fù)反饋使輸出信號穩(wěn)定，通過調(diào)節(jié)外加過倍增極的負(fù)反饋使輸出信號穩(wěn)定，通過調(diào)節(jié)外加電壓的大小可調(diào)節(jié)光電倍增管的輸出電流大小。因電壓的大小可調(diào)節(jié)光電倍增管的輸出電流大小。因此，多用來作為中、高檔分光光度計的檢測器。此，多用來作為中、高檔分光光度計的

37、檢測器。紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計、光電倍增管、光電倍增管光電倍增管工作原理示意圖光電倍增管工作原理示意圖K光敏陰極；光敏陰極；14打拿極；打拿極；A陽極；陽極；R電阻；電阻；C1C5電容電容 它由一塊有反向偏置它由一塊有反向偏置p pn n結(jié)的硅片構(gòu)成。由結(jié)的硅片構(gòu)成。由于反向偏置，其導(dǎo)電性幾乎為零。在光照射時，于反向偏置，其導(dǎo)電性幾乎為零。在光照射時，由于電子和空穴的增加，硅片的導(dǎo)電性增加。其由于電子和空穴的增加，硅片的導(dǎo)電性增加。其導(dǎo)電性與光照呈線性關(guān)系。導(dǎo)電性與光照呈線性關(guān)系。 硅二極管的最大優(yōu)點是體積很小，在硅二極管的最大優(yōu)點是體積很小，在1mm21mm2的的面積上最多可設(shè)

38、置超過面積上最多可設(shè)置超過1500015000個的硅二極管，特個的硅二極管，特別適合加工成二級管陣列檢測器。別適合加工成二級管陣列檢測器。紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計、硅二極管、硅二極管 顯示器的類型因儀器的檔次不顯示器的類型因儀器的檔次不同而有較大差異，常見的有：指針同而有較大差異，常見的有：指針表頭式，數(shù)值管表頭式，液晶表頭表頭式，數(shù)值管表頭式，液晶表頭式，計算機配套顯示器等。式，計算機配套顯示器等。紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計5 5、顯示器、顯示器 按光路結(jié)構(gòu)，常見紫外分光光度計按光路結(jié)構(gòu)，常見紫外分光光度計可分為下列幾種類型：單光束、雙光可分為下列幾種類型：單光束、雙光

39、束、雙波長以及光電二極管陣列分光束、雙波長以及光電二極管陣列分光光度計。光度計。紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計二、紫外可見分光光度計儀器類型二、紫外可見分光光度計儀器類型 分析光經(jīng)過的路線只有一條。單色器產(chǎn)生的分析光經(jīng)過的路線只有一條。單色器產(chǎn)生的用于分析的一束單色光，輪流通過參比溶液和樣用于分析的一束單色光，輪流通過參比溶液和樣品溶液來進(jìn)行測定。品溶液來進(jìn)行測定。 這種分光光度計結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜，主要這種分光光度計結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜，主要用于定量分析。使用時，如在不同的波長范圍內(nèi)、用于定量分析。使用時，如在不同的波長范圍內(nèi)、用不同的吸收池，則每換一次波長都必須用參比用不同的吸收池，則

40、每換一次波長都必須用參比溶液校正，操作麻煩，不適于作定性分析。溶液校正，操作麻煩，不適于作定性分析。紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計1、單光束分光光度計、單光束分光光度計單色器單色器比色池比色池顯示器顯示器檢測器檢測器2、雙光束分光光度計、雙光束分光光度計 雙光束分光光度計的光路設(shè)計與單光束相似，雙光束分光光度計的光路設(shè)計與單光束相似，將單色器產(chǎn)生的單色光被斬光器一分為二，一束將單色器產(chǎn)生的單色光被斬光器一分為二，一束通過參比溶液、另一束通過樣品溶液，然后由檢通過參比溶液、另一束通過樣品溶液，然后由檢測系統(tǒng)測量得到樣品的吸光度。測系統(tǒng)測量得到樣品的吸光度。紫外可見分光光度計紫外可見分光光度

41、計單色器單色器參比池參比池樣品池樣品池檢檢測測器器顯顯示示器器光源光源斬光器斬光器 工作時，隨著波長掃描不同波長的單色光依次工作時，隨著波長掃描不同波長的單色光依次投向快速旋轉(zhuǎn)的斬光器，斬光器的反射鏡面、透光投向快速旋轉(zhuǎn)的斬光器，斬光器的反射鏡面、透光面與吸光面交替進(jìn)入光路；反射面進(jìn)入光路，成為面與吸光面交替進(jìn)入光路；反射面進(jìn)入光路，成為參比光束；通過參比樣后，經(jīng)反射鏡由光電倍增管參比光束；通過參比樣后，經(jīng)反射鏡由光電倍增管檢測，產(chǎn)生參比光信號檢測，產(chǎn)生參比光信號I0I0；透光面進(jìn)入光路時，成；透光面進(jìn)入光路時，成為樣品光束，通過待測樣品后，由光電倍增管檢測，為樣品光束，通過待測樣品后，由光電

42、倍增管檢測，產(chǎn)生分析光信號產(chǎn)生分析光信號I I；分光光度計通過對；分光光度計通過對I I與與I0I0的相比，的相比，得到不同波長的透過率得到不同波長的透過率T T。 當(dāng)吸光面進(jìn)入光路時，檢測器的輸出為零，以當(dāng)吸光面進(jìn)入光路時，檢測器的輸出為零，以便檢查或控制零點。便檢查或控制零點。紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計雙光束光度計工作原理雙光束光度計工作原理 雙波長分光光度計是用兩個不同波長雙波長分光光度計是用兩個不同波長(1和和2)的單色光交替通過樣品溶液的單色光交替通過樣品溶液(不需使用參比溶液不需使用參比溶液)后后到達(dá)檢測系統(tǒng)，得到樣品溶液在兩波長處的吸光度到達(dá)檢測系統(tǒng)，得到樣品溶液在兩波

43、長處的吸光度的差值的差值12。只要波長合適就可扣除背。只要波長合適就可扣除背景的吸光度。適于高濃度、多組分、混濁液等試樣景的吸光度。適于高濃度、多組分、混濁液等試樣。最適于測定存在相互干擾組分的混合試樣，不僅。最適于測定存在相互干擾組分的混合試樣，不僅操作簡單，精確度也較高。操作簡單，精確度也較高。紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計3、雙波長分光光度計、雙波長分光光度計單色器單色器1單色器單色器2樣品池樣品池檢檢測測器器光源光源斬光器斬光器 它是一種高檔的用光電二極管陣它是一種高檔的用光電二極管陣列作為多通道檢測器，由微型計算機列作為多通道檢測器，由微型計算機控制的單光束紫外可見分光光度計，

44、控制的單光束紫外可見分光光度計，具有快速掃描吸收光譜的特點。具有快速掃描吸收光譜的特點。紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計4、多通道光電二極管陣列分光光度計、多通道光電二極管陣列分光光度計 從光源發(fā)射的復(fù)合光，通過樣品池后經(jīng)全息從光源發(fā)射的復(fù)合光，通過樣品池后經(jīng)全息光柵色散，色散后的單色光由二極管陣列中的二光柵色散，色散后的單色光由二極管陣列中的二極管接受，二極管與電容耦合；受光照射時電容極管接受，二極管與電容耦合；受光照射時電容放電，電容器上的帶電量與照射到二極管上的總放電，電容器上的帶電量與照射到二極管上的總光量成正比。光量成正比。 一個光電二極管陣列可容納一個光電二極管陣列可容納400

45、400個以上的二極個以上的二極管，若覆蓋管，若覆蓋200-800nm200-800nm波長范圍，光譜分辨率在波長范圍，光譜分辨率在1 12nm2nm，可滿足紫外可見吸收光譜分析的需要。，可滿足紫外可見吸收光譜分析的需要。（已經(jīng)應(yīng)用在高級的液相色譜上）。（已經(jīng)應(yīng)用在高級的液相色譜上）。 紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計光電二極管陣列測定原理光電二極管陣列測定原理二、儀器分析條件的設(shè)定二、儀器分析條件的設(shè)定一、分光光度計的結(jié)構(gòu)性能及其對分析的影響 由于樣品的光學(xué)特征與測試目的不同，對測由于樣品的光學(xué)特征與測試目的不同，對測試結(jié)果的準(zhǔn)確度、精確度與檢測限的要求也不同。試結(jié)果的準(zhǔn)確度、精確度與檢測

46、限的要求也不同。應(yīng)根據(jù)分析的要求，選用適當(dāng)性能的分光光度計。應(yīng)根據(jù)分析的要求，選用適當(dāng)性能的分光光度計。 分光光度計的性能決定于其結(jié)構(gòu)，也與儀器分光光度計的性能決定于其結(jié)構(gòu)，也與儀器實際使用狀態(tài)與測試參數(shù)有關(guān)。表示分光光度計實際使用狀態(tài)與測試參數(shù)有關(guān)。表示分光光度計分析測試性能的參數(shù)有：儀器中傳送信息的保真分析測試性能的參數(shù)有：儀器中傳送信息的保真度、對信息采集的選擇性以及儀器的測試范圍、度、對信息采集的選擇性以及儀器的測試范圍、速度與靈敏度等。速度與靈敏度等。 一、分光光度計的結(jié)構(gòu)性能一、分光光度計的結(jié)構(gòu)性能及其對分析的影響及其對分析的影響（一光學(xué)系統(tǒng)對光度計性能的影響（一光學(xué)系統(tǒng)對光度計性

47、能的影響（二整機對光度計性能的影響（二整機對光度計性能的影響 波長的準(zhǔn)確度是指儀器所指示的波長值和單色波長的準(zhǔn)確度是指儀器所指示的波長值和單色器實際輸出單色光的波長值之間相符合的程度。用器實際輸出單色光的波長值之間相符合的程度。用波長誤差來表示。波長誤差來表示。 波長準(zhǔn)確度是分光光度計能夠正確測定樣品光波長準(zhǔn)確度是分光光度計能夠正確測定樣品光譜的前提，對分析測量有很大的影響。定性分析，譜的前提，對分析測量有很大的影響。定性分析，波長準(zhǔn)確度直接影響光譜吸收峰的位置。定量分析，波長準(zhǔn)確度直接影響光譜吸收峰的位置。定量分析，波長準(zhǔn)確度影響分析所得的數(shù)值大小。波長準(zhǔn)確度影響分析所得的數(shù)值大小。 在測量

48、波長附近，樣品吸光系數(shù)在測量波長附近，樣品吸光系數(shù)K隨波長變化越隨波長變化越快，波長誤差對測量的影響越大。快，波長誤差對測量的影響越大。 1.波長準(zhǔn)確度及其對分析測定的影響波長準(zhǔn)確度及其對分析測定的影響 單色光帶寬決定了儀器的分辨率。對分析影單色光帶寬決定了儀器的分辨率。對分析影響的大小與待測樣品光譜特征及所用方法有關(guān)。響的大小與待測樣品光譜特征及所用方法有關(guān)。 如葉綠素在如葉綠素在663nm663nm吸收峰的半寬約為吸收峰的半寬約為20nm20nm左左右，按右，按ArnonArnon公式絕對測量法，測定某葉片提取公式絕對測量法，測定某葉片提取液中葉綠素液中葉綠素a a、b b的濃度比的濃度比

49、(a/b(a/b應(yīng)當(dāng)在應(yīng)當(dāng)在4 4左右左右) )。 當(dāng)帶寬分別為：當(dāng)帶寬分別為：2 2、4 4、5 5、1010、20nm20nm時，時， 測定的測定的a/ba/b值為：值為：4.14.1、4.04.0、3.83.8、1.81.8、1.31.3。 由此可以看出，在定性、定量分析中，單色由此可以看出，在定性、定量分析中，單色光的帶寬應(yīng)為樣品光譜吸收峰寬的光的帶寬應(yīng)為樣品光譜吸收峰寬的1/51/51/101/10。帶寬過大時，吸收光譜峰高度變小，峰寬變大，帶寬過大時，吸收光譜峰高度變小，峰寬變大，靈敏度降低。靈敏度降低。 2、單色光帶寬對分析測量的影響、單色光帶寬對分析測量的影響 雜散光影響分光光

50、度計測量的本雜散光影響分光光度計測量的本底值，影響測定的檢測限和準(zhǔn)確度。底值，影響測定的檢測限和準(zhǔn)確度。 高吸光度測量時，雜散光引起的高吸光度測量時，雜散光引起的相對誤差比低吸光度時要大的多，因相對誤差比低吸光度時要大的多，因此盡量避免在高吸光度條件下測量。此盡量避免在高吸光度條件下測量。3 3、雜散光及其對分析測定的影響、雜散光及其對分析測定的影響二、儀器分析條件的設(shè)定二、儀器分析條件的設(shè)定 為了得到正確的結(jié)果，在選用合為了得到正確的結(jié)果，在選用合適的分光光度計基礎(chǔ)上，還要選擇適適的分光光度計基礎(chǔ)上，還要選擇適當(dāng)?shù)臏y量條件：當(dāng)?shù)臏y量條件：1.分析波長的選擇分析波長的選擇2.控制適當(dāng)?shù)臉悠肺?/p>

51、度范圍控制適當(dāng)?shù)臉悠肺舛确秶?.選擇適當(dāng)?shù)膮⒈热芤哼x擇適當(dāng)?shù)膮⒈热芤?實際應(yīng)用時，須依據(jù)樣品的光譜特征和分析需實際應(yīng)用時，須依據(jù)樣品的光譜特征和分析需要去選定分析波長與帶寬。要去選定分析波長與帶寬。 一般分析用單色光應(yīng)選擇被測物質(zhì)溶液的最大一般分析用單色光應(yīng)選擇被測物質(zhì)溶液的最大吸收波長，這樣吸光度值大、靈敏度較高，受分析吸收波長，這樣吸光度值大、靈敏度較高，受分析波長誤差的影響較小。波長誤差的影響較小。 如有背景干擾時，則可選靈敏度稍低，但能避如有背景干擾時，則可選靈敏度稍低，但能避免干擾的波長為作用光。免干擾的波長為作用光。 單色作用光帶寬大體相當(dāng)于樣品光譜吸收峰寬單色作用光帶寬大體相當(dāng)

52、于樣品光譜吸收峰寬1/51/10。 1.分析波長的選擇 分析條件的設(shè)定分析條件的設(shè)定 為了減小測量結(jié)果的相對誤差，被測試液為了減小測量結(jié)果的相對誤差，被測試液的吸光度應(yīng)控制在的吸光度應(yīng)控制在0.20.20.70.7范圍內(nèi)?？赏ㄟ^：范圍內(nèi)?？赏ㄟ^：改變試樣的稱量、改變?nèi)芤旱南♂尪?，選擇適改變試樣的稱量、改變?nèi)芤旱南♂尪龋x擇適當(dāng)光程的比色皿等控制溶液的吸光度值大小當(dāng)光程的比色皿等控制溶液的吸光度值大小 。2.控制適當(dāng)?shù)臉悠肺舛确秶刂七m當(dāng)?shù)臉悠肺舛确秶?參比溶液應(yīng)包括除待測成分以外的全部背景參比溶液應(yīng)包括除待測成分以外的全部背景成分，以消除由于樣品、比色皿池壁及溶劑等背成分，以消除由于樣品、

53、比色皿池壁及溶劑等背景成分對作用光的發(fā)射和吸收帶來的誤差。景成分對作用光的發(fā)射和吸收帶來的誤差。3.選擇適當(dāng)?shù)膮⒈热芤哼x擇適當(dāng)?shù)膮⒈热芤悍治鰲l件的設(shè)定分析條件的設(shè)定 1、溶劑空白：當(dāng)顯色劑及制備試液所用的其、溶劑空白：當(dāng)顯色劑及制備試液所用的其他試劑均為無色，被測試液中又無有色離子存在他試劑均為無色，被測試液中又無有色離子存在時，可用蒸餾水等溶劑作參比溶液。時，可用蒸餾水等溶劑作參比溶液。 2、試劑空白：為防止試劑中含有待測成分的、試劑空白：為防止試劑中含有待測成分的干擾物質(zhì)，用試劑空白。干擾物質(zhì)，用試劑空白。 3、試液空白：被測試液存在其他有色離子時，、試液空白：被測試液存在其他有色離子時，

54、應(yīng)采用不加顯色劑的被測試液作為參比溶液。應(yīng)采用不加顯色劑的被測試液作為參比溶液。 4、不顯色、不顯色(退色退色)空白：如果顯色劑和試劑均有空白：如果顯色劑和試劑均有顏色時，則可按試液測定的方法，取一份試液加顏色時，則可按試液測定的方法，取一份試液加入適當(dāng)?shù)难诒蝿?，將被測組分掩蔽起來，使之不入適當(dāng)?shù)难诒蝿?，將被測組分掩蔽起來，使之不再與顯色劑作用，以此作為參比溶液，消除一些再與顯色劑作用，以此作為參比溶液，消除一些共存組分的干擾。共存組分的干擾。分析條件的設(shè)定分析條件的設(shè)定參比溶液的類型參比溶液的類型第五節(jié)第五節(jié) 紫外可見吸收光譜法的應(yīng)用紫外可見吸收光譜法的應(yīng)用 一、一、 定性分析定性分析二、二

55、、 定量分析定量分析三、定量分析結(jié)果的評三、定量分析結(jié)果的評價價 進(jìn)行定性分析時，通常是根據(jù)吸收光譜的形狀、進(jìn)行定性分析時，通常是根據(jù)吸收光譜的形狀、吸收峰的數(shù)目以及最大吸收波長的位置和相應(yīng)的吸收峰的數(shù)目以及最大吸收波長的位置和相應(yīng)的摩爾吸收系數(shù)等進(jìn)行定性鑒定。摩爾吸收系數(shù)等進(jìn)行定性鑒定。 一般采用比較光譜法，在相同的測定條件下，一般采用比較光譜法，在相同的測定條件下，比較待測物與已知標(biāo)準(zhǔn)物的吸收光譜曲線，如果比較待測物與已知標(biāo)準(zhǔn)物的吸收光譜曲線，如果它們的吸收光譜曲線完全等同它們的吸收光譜曲線完全等同(max(max及相應(yīng)的及相應(yīng)的值均相同值均相同) )，則可以認(rèn)為是同一種物質(zhì)。，則可以認(rèn)為

56、是同一種物質(zhì)。 因為紫外可見光吸收光譜包含的信息量較少，因為紫外可見光吸收光譜包含的信息量較少，在定性分析中受到一定限制。在定性分析中受到一定限制。一、一、 定性分析定性分析 定量分析是紫外可見分光光度計最經(jīng)常使定量分析是紫外可見分光光度計最經(jīng)常使用的功能之一。既可用于常量分析、也可用于用的功能之一。既可用于常量分析、也可用于微量分析，還可用于多組分混合物的分析。微量分析，還可用于多組分混合物的分析。 定量分析的理論依據(jù)是朗伯比耳定律，定量分析的理論依據(jù)是朗伯比耳定律，即：物質(zhì)在一定波長處的吸光度與它的濃度呈即：物質(zhì)在一定波長處的吸光度與它的濃度呈線性關(guān)系。線性關(guān)系。 二、 定量分析 在紫外可

57、見光區(qū)有吸收的物質(zhì)，可直接測在紫外可見光區(qū)有吸收的物質(zhì)，可直接測定，測定的靈敏度受樣品摩爾吸光系數(shù)的限制。定，測定的靈敏度受樣品摩爾吸光系數(shù)的限制。 用來使被測物質(zhì)顯色、生成有色化合物的試用來使被測物質(zhì)顯色、生成有色化合物的試劑稱為顯色劑。對顯色劑的要求：靈敏度高劑稱為顯色劑。對顯色劑的要求：靈敏度高(與待與待測物的反應(yīng)產(chǎn)物有足夠大的摩爾吸光系數(shù)測物的反應(yīng)產(chǎn)物有足夠大的摩爾吸光系數(shù))、穩(wěn)定、穩(wěn)定性好、選擇性好性好、選擇性好(只與待測物或其他少數(shù)化合物起只與待測物或其他少數(shù)化合物起顯色反應(yīng)顯色反應(yīng))。 顯色劑是通過與被測物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)顯色劑是通過與被測物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)或生成二元或多元絡(luò)

58、合物而顯色?；蛏啥蚨嘣j(luò)合物而顯色。 （一）、單組分物質(zhì)的定量分析（一）、單組分物質(zhì)的定量分析定量分析方法定量分析方法1.直接測定法：直接測定法： 利用間接的方法測定待測物質(zhì)。利用間接的方法測定待測物質(zhì)。 如蛋白質(zhì)測定的染料結(jié)合法：利用酸性橙如蛋白質(zhì)測定的染料結(jié)合法：利用酸性橙等某些偶氮染料可與蛋白質(zhì)分子中堿性氨基酸等某些偶氮染料可與蛋白質(zhì)分子中堿性氨基酸發(fā)生等當(dāng)量的反應(yīng)而沉淀，使染料濃度降低；發(fā)生等當(dāng)量的反應(yīng)而沉淀，使染料濃度降低；通過測定染料濃度的變化，間接測定蛋白質(zhì)中通過測定染料濃度的變化，間接測定蛋白質(zhì)中堿性氨基酸含量和蛋白質(zhì)總含量。堿性氨基酸含量和蛋白質(zhì)總含量。定量分析方法定量

59、分析方法2、間接測定法：、間接測定法：（一）、單組分物質(zhì)的定量分析（一）、單組分物質(zhì)的定量分析 根據(jù)比耳定律，只要知道樣品中待測組分的根據(jù)比耳定律，只要知道樣品中待測組分的摩爾吸光系數(shù)摩爾吸光系數(shù)k k，就可通過測得樣品的吸光度，就可通過測得樣品的吸光度A A，由比耳定律公式由比耳定律公式A=kbc A=kbc 算出其濃度。算出其濃度。 如用如用ArnonArnon公式測定葉綠素公式測定葉綠素a a、b b的含量就屬于的含量就屬于此方法。此方法。 公式計算法屬于絕對測量，因此分析測定吸公式計算法屬于絕對測量，因此分析測定吸光度光度A A的條件應(yīng)當(dāng)與公式要求的條件一致，儀器的條件應(yīng)當(dāng)與公式要求的

60、條件一致，儀器的性能如波長精度、單色器帶寬、雜散光等對測的性能如波長精度、單色器帶寬、雜散光等對測量的準(zhǔn)確度有直接影響。量的準(zhǔn)確度有直接影響。3、計算法：、計算法：定量分析方法定量分析方法（一）、單組分物質(zhì)的定量分析（一）、單組分物質(zhì)的定量分析 為了減少測量條件對計算法的影響，可用已為了減少測量條件對計算法的影響，可用已知濃度知濃度CsCs的溶液作為標(biāo)準(zhǔn)溶液，在同樣測量條件的溶液作為標(biāo)準(zhǔn)溶液，在同樣測量條件下下( (同一臺儀器、同一波長與光程同一臺儀器、同一波長與光程L L等等) )與待測物與待測物濃度濃度CxCx同時測量其標(biāo)準(zhǔn)液吸光度同時測量其標(biāo)準(zhǔn)液吸光度AsAs與待測樣品與待測樣品AxAx