光譜檢驗技術(shù)-紫外可見分光光度法

1、第六章光譜分析法第六章光譜分析法理解紫外理解紫外-可見分光光度法的基本原理；掌可見分光光度法的基本原理；掌握吸收定律和吸收系數(shù)的含義；握吸收定律和吸收系數(shù)的含義；掌握紫外掌握紫外-可見分光光度計的基本類型與結(jié)可見分光光度計的基本類型與結(jié)構(gòu)；掌握紫外構(gòu)；掌握紫外-可見分光光度法的主要應(yīng)用。可見分光光度法的主要應(yīng)用。能使用紫外分光光度計測定藥物的含量什么是非水滴定？有什么優(yōu)點？舉例說明碘量法測定的具體操作及注意事項？本節(jié)課內(nèi)容紫外分光光度法概述及基本原理紫外分光光度計主要部件及分類。應(yīng)用示例 朗伯比爾定律：朗伯比爾定律：式中：A為吸收度；T為透光率；E為吸收系數(shù)；c為溶液濃度；l為光路長度。A=l

2、og=Ecl1T紫外紫外-可見分光光度法可見分光光度法是通過被測物質(zhì)在紫是通過被測物質(zhì)在紫外外-可見光區(qū)的特定波可見光區(qū)的特定波長或一定波長范圍內(nèi)長或一定波長范圍內(nèi)光的吸收度，對該物光的吸收度，對該物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析的方法。析的方法。 使用使用200760nm波長范圍的光。波長范圍的光。主要用于藥品的鑒主要用于藥品的鑒別、檢查和含量測定。別、檢查和含量測定。概述概述基本原理基本原理E入射光為單色光入射光為單色光 溶液是稀溶液溶液是稀溶液該定律適用于固體、該定律適用于固體、液體和氣體樣品液體和氣體樣品在同一波長下，在同一波長下，各組分吸光度具有各組分吸光度具有加和性加和性應(yīng)

3、用：多組分測定應(yīng)用：多組分測定1）摩爾吸光系數(shù)摩爾吸光系數(shù)：在一定下，C=1mol/L，L=1cm時的吸光度 2）百分吸光系數(shù)百分吸光系數(shù) E： 在一定下，C=1g/100ml，L=1cm時的吸光度 3）兩者關(guān)系Lamber-Beer定定律的適用條件律的適用條件吸光系數(shù)兩吸光系數(shù)兩種表示法種表示法10ME1%1cm單色器單色器光源光源檢測器檢測器吸收池吸收池信號顯信號顯示系統(tǒng)示系統(tǒng)紫外-可見分光光度計基本結(jié)構(gòu)由光源、單色器、吸收池、檢測器、信號顯示系統(tǒng)五個部分構(gòu)成。主要部件1.1.光源光源: :采采用氘燈和鎢鹵燈用氘燈和鎢鹵燈常用標(biāo)準(zhǔn)氘光源：常用標(biāo)準(zhǔn)氘光源：鎢燈最適宜的鎢燈最適宜的使用波長范圍

4、為使用波長范圍為3203201000nm1000nm。氘燈是最常用的紫外氘燈是最常用的紫外光光源，它能發(fā)出光的波光光源，它能發(fā)出光的波長范圍一般為長范圍一般為190190400nm400nm，使用波長范圍一般為使用波長范圍一般為190190360nm360nm，它的發(fā)光，它的發(fā)光強度和燈的使用壽命強度和燈的使用壽命比氫燈增加比氫燈增加2 23 3倍。倍。 光源光源對光源的基本要求是應(yīng)在對光源的基本要求是應(yīng)在儀器操作所需的光譜區(qū)域儀器操作所需的光譜區(qū)域內(nèi)能夠發(fā)射連續(xù)輻射，有內(nèi)能夠發(fā)射連續(xù)輻射，有足夠的輻射強度和良好的足夠的輻射強度和良好的穩(wěn)定性，而且輻射能量隨穩(wěn)定性，而且輻射能量隨波長的變化應(yīng)盡

5、可能小。波長的變化應(yīng)盡可能小。分光光度計中常用的光源有熱輻射光源和氣體放電熱輻射光源和氣體放電光源兩類。光源兩類。熱輻射光源用于可見光區(qū)，如鎢絲燈和鹵鎢燈；氣體放電光源用于紫外光區(qū)，如氫燈和氘燈。在近紫外區(qū)測定時常用氫燈和氘燈。它們可在在近紫外區(qū)測定時常用氫燈和氘燈。它們可在160 375 nm范圍內(nèi)產(chǎn)生連續(xù)光源。范圍內(nèi)產(chǎn)生連續(xù)光源。氘燈氘燈的燈管內(nèi)充有氫的同位素的燈管內(nèi)充有氫的同位素氘，它是紫外光區(qū)應(yīng)用最廣泛的一種光源，其光譜分布與氘，它是紫外光區(qū)應(yīng)用最廣泛的一種光源，其光譜分布與氫燈類似，但光強度比相同功率的氫燈要大氫燈類似，但光強度比相同功率的氫燈要大35倍。倍。入射狹縫、準(zhǔn)直鏡、色散元

6、件、聚焦透鏡入射狹縫、準(zhǔn)直鏡、色散元件、聚焦透鏡和出射狹縫組成和出射狹縫組成 (色散元件色散元件:棱鏡和光柵棱鏡和光柵 )2.單色器單色器:543211.入射狹縫 2.準(zhǔn)直透鏡 3.棱鏡4.聚焦棱鏡 5.出射狹縫3.光柵光柵 光柵分為光柵分為透射光柵和反射光柵透射光柵和反射光柵，常用的是反射光柵。反射光柵又常用的是反射光柵。反射光柵又可分為平面反射光柵（或稱閃耀可分為平面反射光柵（或稱閃耀光柵）和凹面反射光柵。光柵）和凹面反射光柵。 光柵由玻璃片或金屬片制成，光柵由玻璃片或金屬片制成，其上準(zhǔn)確地刻有大量寬度和距離其上準(zhǔn)確地刻有大量寬度和距離都相等的平行線條（刻痕），可都相等的平行線條（刻痕），

7、可近似地將它看成一系列等寬度和近似地將它看成一系列等寬度和等距離的透光狹縫。等距離的透光狹縫。光柵是光柵是一種多狹縫部一種多狹縫部件，光柵光譜的產(chǎn)件，光柵光譜的產(chǎn)生是多狹縫干涉和生是多狹縫干涉和單狹縫衍射兩者聯(lián)單狹縫衍射兩者聯(lián)合作用的合作用的結(jié)果。結(jié)果。4.吸收池吸收池 吸收池用于盛放分析試樣，一吸收池用于盛放分析試樣，一般有般有石英和玻璃石英和玻璃材料兩種。石材料兩種。石英池適用于可見光區(qū)及紫外光英池適用于可見光區(qū)及紫外光區(qū)，玻璃吸收池只能用于可見區(qū)，玻璃吸收池只能用于可見光區(qū)。光區(qū)。 為減少光為減少光的損失，的損失， 吸收池的吸收池的光學(xué)面光學(xué)面 必須完全必須完全垂直于垂直于 光束方向光束

8、方向。在在 高精度的分析高精度的分析測定中（紫外區(qū)尤其重要），測定中（紫外區(qū)尤其重要），吸收池要挑選配對。因為吸收吸收池要挑選配對。因為吸收池材料的本身吸光特征以及吸池材料的本身吸光特征以及吸收池的光程長度的精度等對分收池的光程長度的精度等對分析結(jié)果都有影響。析結(jié)果都有影響。6. 信號顯示系統(tǒng)信號顯示系統(tǒng)它的作用是放大信號并以適當(dāng)方式指示或記它的作用是放大信號并以適當(dāng)方式指示或記錄下來。常用的信號指示裝置有直讀檢流計、錄下來。常用的信號指示裝置有直讀檢流計、電位調(diào)節(jié)指零裝置以及電位調(diào)節(jié)指零裝置以及數(shù)字顯示數(shù)字顯示或自動記錄或自動記錄裝置等。很多型號的分光光度計裝配有微處裝置等。很多型號的分光光

9、度計裝配有微處理機(jī)，一方面可對分光光度計進(jìn)行操作控制，理機(jī)，一方面可對分光光度計進(jìn)行操作控制，另一方面可進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。另一方面可進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 1.單光束分光光度計單光束分光光度計 2.雙光束分光光度計雙光束分光光度計經(jīng)單色器分光后的一束平行光，輪流通過參比溶液和樣品溶液，以進(jìn)行吸光度的測定。這種簡易型分光光度計結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，維修容易，適用于常規(guī)分析。經(jīng)單色器經(jīng)單色器分光后經(jīng)反射分光后經(jīng)反射鏡分解為強度相等鏡分解為強度相等的兩束光，一束通過參比的兩束光，一束通過參比池，一束通過樣品池。光度計池，一束通過樣品池。光度計能自動比較兩束光的強度，能自動比較兩束光的強度，此比值即為試樣的透射比，

10、此比值即為試樣的透射比，經(jīng)對數(shù)變換將它轉(zhuǎn)換成經(jīng)對數(shù)變換將它轉(zhuǎn)換成吸光度并作為波長的函吸光度并作為波長的函數(shù)記錄下來。數(shù)記錄下來。雙光束分光光度計一般都能自動記錄吸收光譜曲線。雙光束分光光度計一般都能自動記錄吸收光譜曲線。由于兩束光同時分別通過參比池和樣品池，還能自動由于兩束光同時分別通過參比池和樣品池，還能自動消除光源強度變化所引起的誤差消除光源強度變化所引起的誤差。 3.雙波長分光光度計雙波長分光光度計由同一光源發(fā)出由同一光源發(fā)出的光被分成兩束，分的光被分成兩束，分別經(jīng)過兩個單色器，得到別經(jīng)過兩個單色器，得到兩束不同波長兩束不同波長（ 1和和 2）的單色）的單色光；利用切光器使兩束光以一定的

11、光；利用切光器使兩束光以一定的頻率交替照射同一吸收池，然后頻率交替照射同一吸收池，然后經(jīng)過光電倍增管和電子控制系經(jīng)過光電倍增管和電子控制系統(tǒng)，最后由顯示器顯示出統(tǒng)，最后由顯示器顯示出兩個波長處的吸光兩個波長處的吸光度差值度差值A(chǔ) 對于對于多組分混合物多組分混合物、混濁、混濁試樣（如生物組織液）分試樣（如生物組織液）分析，以及存在背景干擾或析，以及存在背景干擾或共存組分吸收干擾的情況共存組分吸收干擾的情況下，利用下，利用雙波長分光光度雙波長分光光度法法，往往能提高方法的靈，往往能提高方法的靈敏度和選擇性。利用雙波敏度和選擇性。利用雙波長分光光度計，能獲得導(dǎo)長分光光度計，能獲得導(dǎo)數(shù)光譜。數(shù)光譜。

12、通過光學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，通過光學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，使雙波長分光光度計能使雙波長分光光度計能很方便地轉(zhuǎn)化為單波長很方便地轉(zhuǎn)化為單波長工作方式。如果能在工作方式。如果能在 1和和 2處分別記錄吸光度處分別記錄吸光度隨時間變化的曲線，還隨時間變化的曲線，還能進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)能進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)研究。研究。751-GD型紫外分光光度計 SF2-752型紫外可見分光光度計型紫外可見分光光度計特點： 采用全息閃耀光柵單色器，波長精度高，單色性好、雜散光低等優(yōu)點。 采用3.5位LED數(shù)字顯示，T.A.C直讀。 紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計754 自動調(diào)整“0”和調(diào)整“100”具有超群的測量讀數(shù)重現(xiàn)性和穩(wěn)定性.紫

13、外紫外760 對比吸收光譜特征數(shù)據(jù)對比吸收光譜特征數(shù)據(jù) 對比吸收度（或吸收系數(shù)）的比值對比吸收度（或吸收系數(shù)）的比值 對比吸收光譜的一致性對比吸收光譜的一致性 1.鑒別鑒別: 2.雜質(zhì)檢查雜質(zhì)檢查:限量檢查限量檢查七、含量測定方法七、含量測定方法（1）對照品比較法）對照品比較法 按各品種項下的方法，分別配制供試品溶液和對照品溶液，對照品溶液中所含被測成分的量應(yīng)為供試品溶液中被測成分規(guī)定量的100%10%，所用溶劑也應(yīng)完全一致，在規(guī)定的波長處測定供試品溶液和對照品溶液的吸光度后，按下式計算供試品中被測溶液的濃度，再計算含量。 A樣品/A對照c樣品/c對照 c樣品A樣品c對照/A對照式中：A為吸收

14、度值；c為測試液濃度（以mg/ml計）。（2）吸收系數(shù)法）吸收系數(shù)法 按各品種項下的方法配制供試品溶液，在規(guī)定的波長處測定其吸光度，再以該品種在規(guī)定條件下的吸收系數(shù)計算含量。用本法測定時，吸收系數(shù)通常應(yīng)大于100，并注意儀器的校正和檢定。示例示例維生素B12的水溶液在361nm處的E值是207，盛于1cm吸收池中，測得溶液的吸收度為0.414，則溶液濃度是多少？檢查:吸收度：取本品加水制成每1ml中含有1.88mg的溶液，在280nm的波長處測定，吸收度不大于0.1，在2641nm處，最大吸收度應(yīng)在0.800.88之間。鑒別：取本品加氫氧化鈉制成1ml含20g的溶液，在287 1nm處有最大吸

15、收，其吸收度為0.49。1.青霉素鉀青霉素鉀2.甲氧芐氨嘧啶甲氧芐氨嘧啶鑒別 ：取本品加鹽酸制成1ml中含0.5mg的溶液，在253 1nm與258 1nm處有最大吸收。鑒別：鑒別：取本品加鹽酸制成1ml含15g的溶液，在276 1nm處有最大吸收，其吸收度為0.45。3.鹽酸苯海拉明4.二甲氧芐氨嘧啶二甲氧芐氨嘧啶檢查:加水稀釋成每1ml中含有50mg的溶液，在420處測定，吸收度不得過0.06。鑒別：加水稀釋成每1ml中含有25g的溶液，在361 1nm與550 1nm處測定有最大吸收，吸收度比值為3.153.45。5.維生素C注射液6.維生素維生素B12注射液注射液雜質(zhì)吸收度：本品適量加乙醇成每1ml有0.5mg的溶液，在320nm的吸收度不得過0.05。雜質(zhì)吸收度：本品適量加鹽酸的甲醇溶液制成每1ml有10mg的溶液，在490nm的吸收度不得過0.12。7.吡喹酮8.鹽酸脫氧土霉素六、含量測定1.地塞米松磷酸鈉2.尼可剎米注射液3.撲熱息痛、撲爾敏、可的松 加水稀釋成每1ml中含有20g的溶液，在242 1nm處測定吸收度，按吸收系數(shù)為290計算，即 得。 加硫酸液適量稀釋，在263 1nm處測定吸收度，按吸收系數(shù)為292計算，即 得。名稱名稱測法測法本課小結(jié)本課小結(jié)基本原理儀器主要部件主要應(yīng)用吸收定律即溶液的吸光度與溶液