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光譜分析技術(shù)hu第一頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日光是電磁波,可用波長(zhǎng)“λ”表示,電磁波譜是由不同性質(zhì)的連續(xù)波長(zhǎng)的光譜所組成,對(duì)于生物化學(xué)來(lái)說(shuō),最重要的波長(zhǎng)區(qū)域是可見(jiàn)光和紫外光。光的波長(zhǎng)是二個(gè)相鄰的波峰之間的距離。光的傳播是由相互垂直的電場(chǎng)分量“E”和磁場(chǎng)分量“H”所構(gòu)成。λ=C/νλ——波長(zhǎng)C——光速ν——頻率,單位時(shí)間通過(guò)一個(gè)定點(diǎn)的波數(shù)。第二頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日紫外可見(jiàn)吸收光譜的形成

按照量子力學(xué)原理,分子能態(tài)按一定的規(guī)律跳躍式地變化,物質(zhì)在入射光的照射下,分子吸收光時(shí),其能量的增加是不連續(xù)的,物質(zhì)只能吸收一定能量的光,吸收光的頻率和兩個(gè)能級(jí)間的能量差要符合下列關(guān)系:E=E2-E1=h第三頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日E1、E2分別表示初能態(tài)和終能態(tài)的能量,初能態(tài)與終能態(tài)之間的能量差愈大,則所吸收的光的頻率愈高(即波長(zhǎng)愈短),反之則所吸收的光的頻率愈低(即波長(zhǎng)愈長(zhǎng))。由于吸收是不連續(xù)的,因此在光的一定部位出現(xiàn)一系列吸收暗帶。因?yàn)榉肿愚D(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)及電子能級(jí)躍遷的能量差別較大,因此,它們的吸收光譜出現(xiàn)在不同的光譜區(qū)域。分子轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)級(jí)差小,△E<0.05電子伏特(ev),分子轉(zhuǎn)動(dòng)光譜的吸收出現(xiàn)在遠(yuǎn)紅外或微波區(qū)。振動(dòng)能級(jí)縱間的差別較大,E=0.05~1.0ev,振動(dòng)光譜出現(xiàn)在中紅外區(qū)。電子能級(jí)的級(jí)差更大,E=1~20ev,所以由電子躍遷得到的光譜出現(xiàn)在可見(jiàn)、紫外或波長(zhǎng)更短的光譜區(qū)。第四頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日可見(jiàn)光、紫外光吸收光譜,是由于分子中聯(lián)系較松散的價(jià)電子被激發(fā)產(chǎn)生躍遷從而吸收光輻射能量形成的,即分子由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài),電子由一個(gè)低能級(jí)的軌道(即成鍵軌道),吸收了光能量躍遷到高能級(jí)軌道(稱(chēng)為反鍵軌道)。第五頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日若逐漸改變照射某物質(zhì)的入射光的波長(zhǎng),并測(cè)定物質(zhì)對(duì)各種波長(zhǎng)光的吸收程度(吸光度“A”或光密度“O.D”)或透射程度(透光度“T”),以波長(zhǎng)λ作橫坐標(biāo),“A”或“T”為縱座標(biāo),畫(huà)出連續(xù)的“A~λ”或“T~λ”曲線,即為該物質(zhì)的吸收光譜曲線。第六頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日第七頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日⑴曲線上“A”處稱(chēng)最大吸收峰,它所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)稱(chēng)最大吸收波長(zhǎng),以λmax表示。⑵曲線上“B”處有一谷,稱(chēng)最小吸收,它所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng),所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng),稱(chēng)最小吸收波長(zhǎng),以λmin表示。⑶曲線上在最大吸收峰旁邊有一小峰“C”,稱(chēng)肩峰。⑷在吸收曲線的波長(zhǎng)最短的一端,曲線上“D”處,吸收相當(dāng)強(qiáng),但不成峰形,此處稱(chēng)為末端吸收。第八頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日λmax是化合物中電子能級(jí)躍遷時(shí)吸收的特征波長(zhǎng),不同物質(zhì)有不同的最大吸收峰,所以它對(duì)鑒定化合物極為重要。吸收光譜中,λmax、λmin、-肩峰以及整個(gè)吸收光譜的形狀決定于物質(zhì)的性質(zhì),其特征隨物質(zhì)的結(jié)構(gòu)而異,所以是物質(zhì)定性的依據(jù)。測(cè)定某物質(zhì)的紫外吸收光譜的曲線,可與已知標(biāo)準(zhǔn)的紫外光譜圖相對(duì)照,對(duì)照時(shí)須注意測(cè)定的條件,如溶劑、濃度等。第九頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日常用標(biāo)準(zhǔn)的紫處吸收光譜是薩德勒研究實(shí)驗(yàn)公司編制的“Sadtler”紫外標(biāo)準(zhǔn)圖譜集,到七十年代末為止已收集28585個(gè)化合物紫外光譜圖,此外還有藥物和非極性溶劑紫外光譜圖2000多幅。第十頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日由于化合物紫外吸收峰較少,而且峰形都很寬,不象紅外光譜是許多指紋峰,所以在用紫外吸收光譜進(jìn)行化合物定性鑒定時(shí),應(yīng)注意:化合物相同,其紫外光譜應(yīng)完全相同;但是紫外光譜相同不一定化合物就相同,可能僅是存在某些相同的發(fā)色團(tuán)或基團(tuán),因此在鑒定時(shí)應(yīng)與紅外光譜相結(jié)合。第十一頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日常用的術(shù)語(yǔ)紫外光譜中常用的術(shù)語(yǔ)有發(fā)色團(tuán)、助色團(tuán)、增色效應(yīng)和減色效應(yīng)。發(fā)色團(tuán):凡是與飽和碳?xì)浠衔镞B接能引起n→π*、π→π*、n→σ*等電子躍遷的基團(tuán)稱(chēng)為發(fā)色團(tuán)。例如:C=C、C=O等發(fā)色團(tuán)。助色團(tuán):助色團(tuán)是一些具有非共價(jià)鍵的基團(tuán)(如OH、NH2、SH等)。這些基團(tuán)在波長(zhǎng)>200nm處沒(méi)有吸收,當(dāng)它與發(fā)色團(tuán)相連接時(shí),使發(fā)色團(tuán)的吸收帶向長(zhǎng)波移動(dòng),稱(chēng)為紅移(或淺色效應(yīng)),紅移的同時(shí)吸收帶的強(qiáng)度增加。若助色團(tuán)與發(fā)色團(tuán)相連接,產(chǎn)生n→π*躍遷,使吸收波長(zhǎng)向短波移動(dòng),稱(chēng)為蘭移(或深色效應(yīng))。第十二頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日增色效應(yīng)(hyperchromiceffect):核酸變性或降解,使得DNA或RNA溶液對(duì)紫外光的吸收明顯增加,即ε值(吸光系數(shù)或稱(chēng)消光系數(shù))顯著升高,此現(xiàn)象稱(chēng)為增色效應(yīng)。此效應(yīng)是由于堿基之間電子相互作用的改變所致,通常在260nm處測(cè)量。減色效應(yīng)(hypochromiceffect):在一定的條件下,變性的核酸又可以復(fù)性,此時(shí)ε值又明顯減少,回復(fù)到原來(lái)的核酸分子ε值較低的水平,即此時(shí)DNA或RNA溶液的紫外光吸收顯著降低,此現(xiàn)象稱(chēng)為減色效應(yīng),此效應(yīng)也是由于堿基之間電子相互作用的變化所引起的,通常在260nm條件下測(cè)量。第十三頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日有色溶液對(duì)可見(jiàn)光線有選擇性的吸收作用,有些無(wú)色溶液,所含物質(zhì)可以吸收特定波長(zhǎng)的紫外線或紅外線。不同物質(zhì)由于其分子結(jié)構(gòu)不同,對(duì)不同波長(zhǎng)光線的吸收能力也不同,因此,每種物質(zhì)都具有其特異的吸收光譜。利用紫外光、可見(jiàn)光、紅外光和激光等測(cè)定物質(zhì)的吸收光譜,利用此吸收光譜對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性定量分析和物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析的方法,稱(chēng)為分光光度法或分光光度技術(shù),使用的儀器稱(chēng)為分光光度計(jì)。分光光度計(jì)靈敏度高,測(cè)定速度快,應(yīng)用范圍廣。第十四頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日第二章光譜分析技術(shù)第一節(jié)朗伯-比爾(Lambert-beer)光吸收定律第二節(jié)分光光度計(jì)基本結(jié)構(gòu)第三節(jié)光度法的誤差第四節(jié)分光光度法的應(yīng)用第五節(jié)原子吸收分光光度法第六節(jié)熒光分析法第七節(jié)散射光譜分析法第十五頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日第一節(jié)朗伯-比爾(Lambert-beer)1.1朗伯-比爾(Lambert-beer)光吸收定律:A:吸光度,又稱(chēng)光密度“OD”T:透光度,T=I/I0I0:照射到吸收池上的光強(qiáng)It:透過(guò)吸收池的光強(qiáng)。第十六頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日1.2吸光度、溶液濃度及液層厚度之間關(guān)系:A=εbCε:摩爾吸光系數(shù)或克分子吸光系數(shù),L·mol-1·cm-1b:樣品光程(cm),通常使用1.0cm的吸收地。C:樣品濃度,mol·L-1摩爾吸光系數(shù)ε是物質(zhì)對(duì)某波長(zhǎng)的光的吸收能力的量度。ε越大,吸收光的能力越強(qiáng),相應(yīng)的分光度法測(cè)定的靈敏度就越高。ε值越大,說(shuō)明電子躍遷的幾率大,通常ε=10~105:一般認(rèn)為ε>104為強(qiáng)吸收;ε=103~104

為較強(qiáng)吸收;ε<102

為弱吸收,此時(shí)分光光度法不靈敏。第十七頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日1.3應(yīng)用朗伯-比耳定律的條件:入射光波長(zhǎng)應(yīng)為λmax,且單色性好;被測(cè)溶液具有均勻性、非散射性(不渾濁,也不呈膠體);被測(cè)物質(zhì)的濃度應(yīng)在一定范圍內(nèi);朗伯-比耳定律不僅適用于可見(jiàn)光,也適用于紅外光和紫外光;朗伯-比耳定律不僅適用于均勻非散射的液體,也適用于固體和氣體。因此,它是各類(lèi)吸光光度法定量的依據(jù),用途很廣。第十八頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日第二節(jié)分光光度計(jì)基本結(jié)構(gòu)2.1常見(jiàn)的分光光度計(jì)類(lèi)型2.2分光光度計(jì)基本結(jié)構(gòu)

2.2.1電光源系統(tǒng)

2.2.2樣品室

2.2.3單色器第十九頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日2.1常見(jiàn)的分光光度計(jì)類(lèi)型2.1.1單光束分光光度計(jì)2.1.2雙光束分光光度計(jì)2.1.3雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)2.1.4光多道二極管陣列檢瀏分光光度計(jì)第二十頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日第二十一頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日2.1.1單光束分光光度計(jì)早期的分光光度計(jì)都是單光束的,例如751型、75lG型,有些仍為手動(dòng)操作,即固定在某一波長(zhǎng),分別測(cè)量比較樣品、空白或參比液的透光率或吸光度,操作比較費(fèi)時(shí),要求光源和檢測(cè)器的供電電壓穩(wěn)定性高,用于繪制吸收光譜圖時(shí)很不方便,但其光路簡(jiǎn)單,能量損失小,適用于物質(zhì)的定量分析。第二十二頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日2.1.2雙光束分光光度計(jì)雙光束分光光度計(jì)是目前發(fā)展最快,應(yīng)用最為普遍的一種。既可直接讀數(shù),又可掃描圖譜。因?yàn)閱紊饽茉诤芏痰臅r(shí)間內(nèi)交替通過(guò)空白和樣品溶液,所以可以減小因光源強(qiáng)度不穩(wěn)帶來(lái)的誤差。雙光束分光光度計(jì)在測(cè)量過(guò)程中不需移動(dòng)吸收池,可在隨意改變波長(zhǎng)的同時(shí)記錄吸光度。其操作簡(jiǎn)單,測(cè)量快速,自動(dòng)化程度高。測(cè)定含量時(shí),為準(zhǔn)確起見(jiàn),仍宜用固定波長(zhǎng)測(cè)量方式。第二十三頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日第二十四頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日2.1.3雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)是將光源發(fā)出的光分成兩束,分別進(jìn)人各自的單色器,獲得兩束波長(zhǎng)可任意調(diào)節(jié)的單色光,然后交替照射到同一個(gè)吸收池,到達(dá)同一檢測(cè)器,測(cè)得在兩個(gè)波長(zhǎng)處的吸光度差值△A,△A與被測(cè)組分的量成正比。此法可消除參比和樣品溶液組成不一致及比色池不匹配帶來(lái)的誤差,主要用于存在干擾組分的樣品、渾濁樣品和多組分混合樣品的測(cè)定。但儀器價(jià)格昂貴,體積較大。第二十五頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日第二十六頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日2.1.4光多道二極管陣列檢瀏分光光度計(jì)光多道二極管陣列檢測(cè)分光光度計(jì)是一種具有全新光路系統(tǒng)的儀器。具有光譜響應(yīng)寬、數(shù)字化掃描準(zhǔn)確、性能比較穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。由于全部波長(zhǎng)同時(shí)被檢測(cè),而且光二極管的響應(yīng)很快,一般可在0.1s的極短時(shí)間內(nèi)獲得190~820nm范圍的全光光譜,可作為追蹤化學(xué)反應(yīng)和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究的重要工具。第二十七頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日隨著儀器的改進(jìn)和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,又出現(xiàn)了許多新的測(cè)量技術(shù),如1~4階導(dǎo)數(shù)光譜測(cè)量技術(shù)、三波長(zhǎng)分光光度法、速率分析或動(dòng)力學(xué)分析等。第二十八頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日2.2分光光度計(jì)基本結(jié)構(gòu)光源單色器吸收池檢測(cè)器顯示系統(tǒng)2.2.1電光源系統(tǒng)2.2.2樣品室2.2.3單色器第二十九頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日2.2.1電光源系統(tǒng)可見(jiàn)光源:鎢/鹵鎢燈(320-2500nm),鹵鎢燈更好。紫外光源:氫燈和氘燈發(fā)光二極管,氘燈(160-375nm),氘燈產(chǎn)生的光譜強(qiáng)度比氫燈大3~5倍,而且壽命也比氫燈長(zhǎng)。

紅外光源:碘鎢燈(近紅外)、能斯持燈(中紅外)、汞燈(遠(yuǎn)紅外)。線光源:空心陰極燈/金屬(汞/鈉)蒸汽燈激光光源:固體/氣體/染料激光器熒光分光光度計(jì)多用球形氙燈原子吸收光譜儀多用原子光譜燈,要求輻射的原子光譜線半寬度要窄,以利于提高儀器的靈敏度。第三十頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日能斯特?zé)羰怯赦?、鋯、釷和釔等氧化物燒結(jié)而成的長(zhǎng)約2cm、直徑約1mm的實(shí)心或空心棒組成,工作溫度可達(dá)1300~1700℃,其發(fā)射的波長(zhǎng)范圍約為1~30μm,它的壽命較長(zhǎng)、穩(wěn)定性好。對(duì)短波范圍輻射效率優(yōu)于硅碳棒,但價(jià)格較貴,操作不如硅碳棒方便。硅碳棒是由碳化硅燒結(jié)而成的實(shí)心捧,工作溫度達(dá)1200~1500℃。對(duì)于長(zhǎng)波,其輻射效率高于能斯特?zé)?,其使用波長(zhǎng)范圍比能斯特?zé)魧?,發(fā)光面大,操作方便、廉價(jià)。第三十一頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日島津熒光分光光度計(jì)RF-5301PC熒光分光光度計(jì)在越來(lái)越多的領(lǐng)域發(fā)揮著巨大的作用,比如生命科學(xué)中的定性定量分析,化學(xué)中的光化學(xué)反應(yīng)的研究,食品中的殘留農(nóng)藥檢測(cè)和環(huán)境中大氣、水質(zhì)、土壤的污染評(píng)估。相比于吸光度法,熒光法的靈敏度更高,選擇性也更好,把激發(fā)光、熒光波長(zhǎng)相結(jié)合,可以測(cè)定混合物。RF-5301PC作為新一代的熒光分光光度計(jì)具有高水平的性?xún)r(jià)比和功能強(qiáng)大的軟件,從日常分析到科學(xué)研究都發(fā)揮了極大的作用第三十二頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日原子吸收光譜儀的光源主要采用空心陰極燈??招年帢O燈的結(jié)構(gòu)如左圖所示。1-紫外玻璃窗口;2-石英窗口,3-密封4-玻璃套,5-云母屏蔽;6-陽(yáng)極;7-陰極;8-支架;9-管座,10-連接管腳第三十三頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日2.2.2樣品室紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)和熒光分光光度計(jì)的樣品室內(nèi)裝有比色皿,可以是玻璃或石英比色皿??梢?jiàn)光范圍用玻璃比色皿。紫外光范圍用石英比色皿。原子吸收光譜儀的樣品室為原子化器,常用的原子化器有火焰和石墨爐。第三十四頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日2.2.3單色器凡能把復(fù)合光分解為按波長(zhǎng)順序排列的單色光,并能通過(guò)出射狹縫分離出某一波長(zhǎng)單色光的儀器,稱(chēng)為單色器。分光光度計(jì)中所用的單色器有兩種類(lèi)型:棱鏡單色器和光柵單色器。第三十五頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日單色器主要部分都是由入光狹縫、出光狹縫、色散元件、準(zhǔn)直鏡以及附屬機(jī)械裝置所組成。入光狹縫起著限制復(fù)合光進(jìn)入單色器的作用;色散元件起著把復(fù)合光分解為單色光的作用;準(zhǔn)直鏡的作用一是把來(lái)自入光狹縫的光轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫泄?,投射到色散元件上,作用二是把?lái)自色散元件的平行光束聚焦于出光狹縫上,形成光譜像;出光狹縫是單色光的出口。它只讓光譜帶中額定波長(zhǎng)的光從狹縫中透出,而將其他波長(zhǎng)的光擋住,不許其通過(guò)。第三十六頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日1、棱鏡單色器30゜利特羅(Litrow)式(自準(zhǔn)式)60゜棱鏡利特羅(Litrow)式瓦茲渥斯(Wadsworch)式澤尼特(Czerny-Turner)式第三十七頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日光從一種介質(zhì)射到另一種介質(zhì)時(shí),一部分光從界面反射回去稱(chēng)為反射,另一部分光則改變前進(jìn)方向進(jìn)入第二種介質(zhì)稱(chēng)為折射。若入射角為i、折射角為θ,則其折射率n為:n=sini/sinθ。不同的光學(xué)材料具有不同的折射率,即便是同一種光學(xué)材料以相同的入射角照射,若波長(zhǎng)不同,得到的折射角也不一樣。第三十八頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日第三十九頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日2、光柵單色器光路圖光柵色散均勻、譜線清晰、工作波段寬,是棱鏡無(wú)法比擬的。再加上它所組成的單色器的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,所以近年來(lái)逐步取代了棱鏡,而成為色散元件的主角。第四十頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日光柵原是指大量等寬、等間距的平行狹縫所組成的光學(xué)元件,是一種多狹縫部件,光柵光譜的產(chǎn)生是多狹縫干涉和單狹縫衍射兩者聯(lián)合作用的結(jié)果。多縫干涉決定光譜線出現(xiàn)的位置,單狹縫衍射決定譜線的強(qiáng)度分布。光柵分為平面透射光柵和反射光柵,反射光柵應(yīng)用更廣泛。反射光柵又可分為平面反射光柵(或稱(chēng)閃耀光柵)和凹面反射光柵。第四十一頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日b為狹縫寬度d為光柵常數(shù),它等于狹縫寬度加兩狹縫之間的距離,即相鄰兩刻痕間的距離。θ為衍射角。i為入射角光柵的色散原理圖光柵會(huì)聚透鏡透鏡焦平面上的受光屏平面透射光柵第四十二頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日當(dāng)光以垂直方向照射光柵即i=0°,則

n=0,±1,±2,……,

n稱(chēng)為干涉的級(jí)??梢缘玫椒Q(chēng)為零級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、……的光柵光譜。若入射光不是垂直地照射在光柵上,而是有一定的角度,則上式寫(xiě)為:

該式稱(chēng)為平面衍射光柵方程,簡(jiǎn)稱(chēng)光柵方程。第四十三頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日反射型復(fù)制光柵,它是在平面玻璃上粘結(jié)上一定角度刻槽的鋁反射膜而制成的。鋁膜很薄(約0.1~1.5um)、很亮,故從外表看不出和一般的反射鏡有什么明顯的差異。第四十四頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日光柵表面的鋁膜質(zhì)地很松軟,極易擦傷,所以在維護(hù)時(shí),嚴(yán)禁用任何擦拭物擦拭,更不能用手去觸摸,否則會(huì)造成永久性損壞。萬(wàn)一光柵上落上了灰塵,只能用吹氣球吹去。不同波長(zhǎng)的光具有不同的衍射角,兩者成比例關(guān)系。波長(zhǎng)長(zhǎng)者衍射角大,波長(zhǎng)短者衍射角小。因此,利用光柵可以把不同波長(zhǎng)的光分開(kāi),這就是光柵的色散原理。第四十五頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日閃耀光柵光柵的寬度越大,總刻線數(shù)越多,分辨率越大。對(duì)同一線光譜而言,光柵的分辨率是常數(shù),不隨波長(zhǎng)而變化。i是入射角,θ是衍射角,β是光柵刻痕角。反射面與光柵平面的夾角,稱(chēng)為閃耀角。第四十六頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日3、濾光片在簡(jiǎn)易的比色計(jì)中,使用濾光片能夠獲得有限波長(zhǎng)范圍的光。濾光片分為吸收濾光片和干涉濾光片兩種。吸收濾光片由有色玻璃或內(nèi)夾在兩玻璃片之間的有色染料的明膠所組成,這種濾光片適用于可見(jiàn)光區(qū)。干涉濾光片是根據(jù)光的干涉原理設(shè)計(jì)的,它是由透明的電解質(zhì)(如氟化鈣或氟化鎂),夾在兩塊內(nèi)側(cè)涂有一層半透明金屬(如銀)簿膜的玻璃或石英片之間所組成。電解質(zhì)的厚度必須嚴(yán)格控制。這種濾光片適用于紫外光區(qū)。第四十七頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日偏離Beer定律的因素根據(jù)Beer定律,當(dāng)波長(zhǎng)和入射光強(qiáng)度一定時(shí),吸光度A與吸光物質(zhì)的濃度C成正比。不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度,C與A之間的關(guān)系應(yīng)該是一條通過(guò)原點(diǎn)的直線。但實(shí)際工作中常常會(huì)出現(xiàn)偏離直線的情況,即偏離Beer定律的現(xiàn)象。導(dǎo)致偏離的主要因素有化學(xué)因素與光學(xué)因素。第三節(jié)光度法的誤差第四十八頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日3.1化學(xué)因素通常只有當(dāng)溶液濃度小于0.01mol/L的稀溶液時(shí)Beer定律才能成立。隨著溶液濃度的改變,溶液中吸光物質(zhì)可因濃度的改變而發(fā)生離解、締合、溶劑化以及配合物組成等的變化,使吸光物質(zhì)存在形式發(fā)生變化,從而使吸光物質(zhì)對(duì)光吸收的選擇性和吸光強(qiáng)度也發(fā)生相應(yīng)的變化。第四十九頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日

隨著濃度的增大,660nm處吸收峰減弱,而610nm處吸收峰增強(qiáng),吸收光譜形狀改變。由于離子濃度的變化,使吸光度與濃度成正比的關(guān)系發(fā)生偏離。例1:亞甲藍(lán)陽(yáng)離子水溶液的吸收光譜第五十頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日例2:重鉻酸鉀的水溶液有以下平衡:若溶液稀釋2倍,由于受稀釋平衡向右移動(dòng)的影響,Cr2O72-離子濃度不是減小2倍,Cr2O72-

離子濃度的減少明顯地多于2倍。第五十一頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日Cr2O72-、CrO42-兩種離子在某一波長(zhǎng)處吸光強(qiáng)度相差較大,致使重鉻酸鉀水溶液吸光度的降低與濃度的降低不成正比而偏離Beer定律。若控制溶液的酸度,在強(qiáng)酸性條件下測(cè)定Cr2O72-

,或在強(qiáng)堿條件下測(cè)定Cr2O72-

,偏離Beer定律的現(xiàn)象可以避免。第五十二頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日3.2光學(xué)因素3.2.1非單色光Beer定律只適用于單色光,而實(shí)際用于測(cè)量的是一定波長(zhǎng)范圍的復(fù)合光,由于吸光物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光的吸收能力不同,就導(dǎo)致了對(duì)Beer定律的偏離。第五十三頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日例如,右圖所示的吸收光譜,用譜帶I所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)進(jìn)行分析,造成的偏離就比較小。用譜帶Ⅱ所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)進(jìn)行分析就會(huì)造成較大的偏離。通常選擇吸光物質(zhì)的最大吸收波長(zhǎng)作為測(cè)定波長(zhǎng)。這樣不僅能保證測(cè)定有較高的靈敏度,而且此處曲線較為平坦,吸光系數(shù)變化不大,對(duì)Beer定律的偏離程度就比較小。在保證一定光強(qiáng)的前提下,應(yīng)使用盡可能窄的帶寬寬度,同時(shí)應(yīng)盡量避免采用尖銳的吸收峰進(jìn)行定量分析。第五十四頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日3.2.2雜散光從單色光器得到的單色光中,還有一些不在譜帶范圍內(nèi)的與所需波長(zhǎng)相隔甚遠(yuǎn)的光,稱(chēng)為雜散光(straylight)。主要由儀器光學(xué)系統(tǒng)的缺陷或光學(xué)元件受灰塵、霉蝕的影響而引起。特別是在透光率很弱的情況下,雜散光的影響尤為顯著。第五十五頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日雜散光Is常隨入射光強(qiáng)度I0的增大而增大。若供試品不吸收雜散光,(Is+I0)/(It+Is)<I0/It,A變小,為負(fù)偏離,供試品吸收雜散光,A增大,為正偏離。前一種情況在分析中常會(huì)遇到。

設(shè)照射光強(qiáng)度為I0,透過(guò)光強(qiáng)度為It,雜散光強(qiáng)度為Is,則觀察到的吸光度為:第五十六頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日隨著儀器制造工藝的提高,絕大部分波長(zhǎng)內(nèi)雜散光的影響可忽略不計(jì)。但在接近紫外末端處,因在短波長(zhǎng)光源強(qiáng)度和檢測(cè)器靈敏度均減弱,雜散光的比例相對(duì)增大,測(cè)定時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)假峰。如用鎢燈作為光源時(shí),350-400nm波長(zhǎng)雜散光影響顯著;若用紫外光源時(shí),220nm以下的雜散光迅速增大。第五十七頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日3.2.3散射光和反射光吸光質(zhì)點(diǎn)對(duì)入射光有散射作用,吸收池內(nèi)外界面之間入射光通過(guò)時(shí)又有反射作用。散射光和反射光均由入射光譜帶寬度內(nèi)的光產(chǎn)生,對(duì)透射光強(qiáng)度有直接影響。散射和反射作用致使透射光強(qiáng)度減弱。真溶液散射作用較弱,可用空白進(jìn)行補(bǔ)償。混濁溶液散射作用較強(qiáng),一般不易制備相同的空白溶液,常使測(cè)得的吸光度偏離,分析中不容忽視。第五十八頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日3.2.4非平行光通過(guò)吸收池的光,一般都不是真正的平行光,傾斜光通過(guò)吸收池的實(shí)際光程將比垂直照射的平行光的光程長(zhǎng)。使厚度增大而影響測(cè)量值。這種測(cè)量時(shí)實(shí)際厚度的變異也是同一物質(zhì)用不同儀器測(cè)定吸光系數(shù)時(shí),產(chǎn)生差異的主要原因之一。第五十九頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日3.3干擾的產(chǎn)生及其消除干擾物質(zhì)的影響有以下幾種情況:干擾物質(zhì)本身有顏色或無(wú)色但與顯色劑形成有色化合物,在測(cè)定條件下也有吸收;在顯色條件下,干擾物質(zhì)水解,析出沉淀使溶液混濁,致使吸光度的測(cè)定無(wú)法進(jìn)行;與待測(cè)離子或顯色劑形成更穩(wěn)定的配合物,使顯色反應(yīng)不能進(jìn)行完全。第六十頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日3.3.1控制酸度根據(jù)配合物的穩(wěn)定性不同,可以利用控制酸度的方法提高反應(yīng)的選擇性,保證主反應(yīng)進(jìn)行完全。例如,雙硫腺能與Hg2+、Pb2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、等十多種金屬離子形成有色配合物,其中與Hg2+生成的配合物最穩(wěn)定,在o.5mol/mlH2SO4介質(zhì)中仍能定量進(jìn)行,而上述其他離子在此條件下不發(fā)生反應(yīng)。第六十一頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日3.3.2選擇適當(dāng)?shù)难诒蝿┦褂醚诒蝿┫蓴_是常用的有效方法。選取的條件是掩蔽劑不與待測(cè)離子作用;掩蔽劑以及它與干擾物質(zhì)形成的配合物的顏色應(yīng)不干擾待測(cè)離子的測(cè)定。第六十二頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日3.3.3利用生成惰性配合物

例如鋼鐵中微量鈷的測(cè)定常用鈷試劑為顯色劑,但鈷試劑不僅與Co2+發(fā)生反應(yīng),而且與Ni2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、等都有反應(yīng)。鈷試劑與Co2+在弱酸性介質(zhì)中一旦完成反應(yīng)后,即使再用強(qiáng)酸酸化溶液,該配合物也不會(huì)分解。Ni2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、等與鈷試劑形成的配臺(tái)物在強(qiáng)酸介質(zhì)中很快分解,從而消除了上述離子的干擾,提高了反應(yīng)的選擇性。第六十三頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日3.3.4選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量波長(zhǎng)例如在K2Cr2O7存在下測(cè)定KMnO4時(shí)不是選λmax(525nm),而是選λ=545nm。這樣測(cè)定KMn04溶液的吸光度,K2Cr2O7就不干擾。第六十四頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日3.3.5選擇適宜的空白溶液空白溶液又叫參比溶液??瞻兹芤撼靡孕U齼x器透光率100%或吸光度為零,除作為測(cè)量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)外,在中藥制劑分析中還用于消除干擾吸收。溶劑、試劑、器皿及試樣本身都可能引入干擾因素。常見(jiàn)的空白溶液有:溶劑空白、試劑空白、試樣空白、不顯色空白、平行操作空白等。第六十五頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日1、溶劑空白在測(cè)定入射光波長(zhǎng)下,溶液中只有被測(cè)組分對(duì)光有吸收,而顯色劑和其他組分對(duì)光無(wú)吸收,或雖有少許吸收,但所引起的測(cè)定誤差在允許范圍內(nèi),在此情況下可用溶劑作為空白溶液。第六十六頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日2、試劑空白相同條件下只是不加試樣溶液,依次加入各種試劑和溶劑所得到的溶液稱(chēng)為試劑空白溶液。適用于在測(cè)定條件下,顯色劑或其他試劑、溶劑等對(duì)待測(cè)組分的測(cè)定有干擾的情況。第六十七頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日3、試樣空白與顯色反應(yīng)同樣的條件取同量試樣溶液,不加顯色劑所制備的溶液稱(chēng)為試樣空白溶液。適用于試樣基體有色并在測(cè)定條件下有吸收,而顯色劑溶液無(wú)干擾吸收.也不與試樣基體顯色的情況。第六十八頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日4、不顯色空白某些顯色反應(yīng),當(dāng)改變?cè)噭┘尤腠樞蚧蚰骋徊僮鳎ㄈ缂訜岣臑椴患訜幔r(shí),可使被測(cè)組分與顯色劑的顯色反應(yīng)不發(fā)生,這樣配制的溶液稱(chēng)為不顯色空白溶液。這種空白能夠同時(shí)消除試樣基體和試劑的干擾。第六十九頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日5、平行操作空白如果容器、器材、溶劑、試劑以及環(huán)境可能帶入被測(cè)組分或干擾組分時(shí).可采用不含被測(cè)組分的試樣基體作為空白試樣,與試樣在完全相同條件下平行操作,然后用此溶液為空白溶液,這種空白可當(dāng)作一個(gè)試樣來(lái)處理,測(cè)得的結(jié)果稱(chēng)為空白值,應(yīng)從試樣測(cè)得結(jié)果中減去。第七十頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日3.3.6分離若上述方法不宜采用時(shí),也可以采用預(yù)先分離的方法,如沉淀、萃取、離子交換、蒸發(fā)和蒸餾以及色譜分離法等。此外,還可以利用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法實(shí)現(xiàn)多組分同時(shí)測(cè)定。第七十一頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日4.1定性分析4.2定量分析4.3分光光度法的具體應(yīng)用第四節(jié)分光光度法的應(yīng)用第七十二頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日1、比較吸收光譜曲線。2、比較最大吸收波長(zhǎng)。3、比較吸光度比值。4.1定性分析第七十三頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日定性分析缺點(diǎn):紫外和可見(jiàn)光譜的特征吸收帶是主要的定性依據(jù),但在定性分析上的應(yīng)用是有限的,因?yàn)槠湮諑Ш軐挘狈?xì)結(jié)構(gòu)的特征,在定性方面不如紅外吸收光譜。如果只有一兩個(gè)發(fā)色團(tuán)相同,其它部分的結(jié)構(gòu)略有不同,對(duì)紫外和可見(jiàn)光譜影響變化不大,往往具有十分接近的吸收光譜。所以在鑒定化合物時(shí)要注意,即使是光譜相同,未必是同一種化合物,要采用其它分析方法配合進(jìn)一步鑒定。第七十四頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日4.2定量分析定量分析的依據(jù)是比耳定律、在液層厚度一定時(shí),溶液的濃度與吸光度要成正比關(guān)系。標(biāo)準(zhǔn)曲線法、對(duì)比法、標(biāo)準(zhǔn)增量法,多組分混合物分析法,雙波長(zhǎng)分光光度法。第七十五頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日4.2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線法將一系列濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液按照一定操作過(guò)程顯色后,分別測(cè)吸光度,以吸光度為縱坐標(biāo),濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。在相同條件下處理待測(cè)物質(zhì)并測(cè)定其吸光度,即可從標(biāo)準(zhǔn)曲線找出相對(duì)應(yīng)的濃度。第七十六頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日4.2.2對(duì)比法先配制一種己知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液C標(biāo),測(cè)其吸光度為A標(biāo),再在相同條件下測(cè)得樣品溶液的吸光度為A樣,根據(jù)下列公式求得樣品濃度。此法可不做標(biāo)準(zhǔn)曲線.但要求溶液中的待測(cè)物質(zhì)能?chē)?yán)格符合光的吸收定律,而且樣品溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度值較為接近.這種方法的測(cè)定誤差比標(biāo)準(zhǔn)曲線法要大一些。第七十七頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日4.2.3標(biāo)準(zhǔn)增量法采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法使未知樣與標(biāo)準(zhǔn)樣保持一致,在實(shí)際中并不是總能做到的,

采用增量法可以彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)。方法是將未知樣分成體積相同若干份,除其中一份不加已知被測(cè)組分外,其余都加,在合適條件下測(cè)定.如未知樣不含被測(cè)組分,吸光值A(chǔ)應(yīng)為零,曲線過(guò)原點(diǎn)。但實(shí)際沒(méi)過(guò)原點(diǎn),上截矩A1,校正后,曲線延長(zhǎng)至OO’濃度為Cx如圖。第七十八頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日此法還可以檢查實(shí)驗(yàn)過(guò)程的系統(tǒng)誤差.設(shè)樣品中校測(cè)組分真實(shí)含量為Cx.實(shí)驗(yàn)值為C1,在樣品中增加已知量b時(shí),測(cè)得實(shí)驗(yàn)值為C2,實(shí)驗(yàn)過(guò)程系統(tǒng)誤差為k則:必要條件是當(dāng)被測(cè)組分含量的變化時(shí)K不隨其改變。第七十九頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日4.2.4多組分混合物分析法當(dāng)樣品溶液中含有二種以上組分時(shí),由于組分之間吸收峰相互干擾情況不同,計(jì)算方式也有所不同。①吸收光譜不重疊②吸收光譜重疊第八十頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日①吸收光譜不重疊。在λ1處B無(wú)吸收,在λ2處A無(wú)吸收,所以可分別在λ1及λ2處測(cè)定組分A和B的濃反,直接應(yīng)用比爾定律計(jì)算。第八十一頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日②吸收光譜重疊如果二組分各自的吸收光譜互相重疊,則混合物的吸收光譜為二組分各自吸收光譜的加和,則可根據(jù)吸光度的加合性求解聯(lián)立方程組得出各組分的含量。Aλ1=εaλ1bca+εbλ1bcb

Aλ2=εaλ2bca+εbλ2bcb

第八十二頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日4.2.5雙波長(zhǎng)分光光度法不需空白溶液作參比;但需要兩個(gè)單色器獲得兩束單色光(λ1和λ2);以參比波長(zhǎng)λ1處的吸光度Aλ1作為參比,來(lái)消除干擾。在分析渾濁或背景吸收較大的復(fù)雜試樣時(shí)顯示出很大的優(yōu)越性。靈敏度、選擇性、測(cè)量精密度等方面都比單波長(zhǎng)法有所提高。

ΔA=Aλ2

-Aλ1

=(ελ2

-ελ1)bc兩波長(zhǎng)處測(cè)得的吸光度差值ΔA與待測(cè)組分濃度成正比。ελ1和ελ2分別表示待測(cè)組分在λ1和λ2處的摩爾吸光系數(shù)。第八十三頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日雙波長(zhǎng)分光光度法關(guān)鍵問(wèn)題測(cè)量波長(zhǎng)λ2和參比波長(zhǎng)λ1的選擇與組合以?xún)山M分x和y的雙波長(zhǎng)法測(cè)定為例:設(shè):x為待測(cè)組分,y為干擾組分,二者的吸光度差分別為:ΔAx和ΔAy。則該體系的總吸光度差ΔAx+y為:

ΔAx+y=ΔAx+ΔAy如何選擇波長(zhǎng)λ1

、λ2有一定的要求。第八十四頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日波長(zhǎng)組合λ1

、λ2的基本要求是:⑴選定的波長(zhǎng)λ1和λ2處,干擾組分應(yīng)具有相同吸光度,即:

ΔAy=ΔAyλ2-ΔAyλ1=0

故:ΔAx+y=ΔAx=(εxλ2-εxλ1)bcx此時(shí):測(cè)得的吸光度差ΔA只與待測(cè)組分x的濃度呈線性關(guān)系,而與干擾組分y無(wú)關(guān)。若x為干擾組分,則也可用同樣的方法測(cè)定y組分。⑵在選定的兩個(gè)波長(zhǎng)λ1和λ2處待測(cè)組分的吸光度應(yīng)具有足夠大的差值。采用作圖法選擇符合上述兩個(gè)條件的波長(zhǎng)組合。第八十五頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日4.3分光光度法的具體應(yīng)用4.3.1蛋白質(zhì)測(cè)定雙縮脲法考馬斯亮藍(lán)G250染色法4.3.2核酸測(cè)定4.3.3葉綠素的測(cè)定第八十六頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日4.3.1蛋白質(zhì)測(cè)定蛋白質(zhì)的分析是生物化學(xué)和其它生物學(xué)科、食品檢驗(yàn)、臨床診斷等領(lǐng)域最常涉及到的分析檢測(cè)手段。由于蛋白質(zhì)種類(lèi)很多,分子組成、結(jié)構(gòu)、分子量差別很大,功能各異,因此分析蛋白質(zhì)含且的方法很多,各有其持點(diǎn)。分光光度法是目前最常用的一種方法.第八十七頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日(1)雙縮脲法利用雙縮脲反應(yīng),蛋白質(zhì)與二價(jià)銅離子在堿性溶液中形成紫色絡(luò)合物,最大吸收波長(zhǎng)在540nm,可測(cè)定含有10-1200ug/mL蛋白質(zhì)樣品,標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系和重復(fù)性好.雙縮脲試劑:硫酸銅1.5g,酒石酸鉀鈉6g,碘化鉀1g,溶于適量水,攪拌狀態(tài)下加入300mL10%氫氧化鈉溶液,用水稀釋至1000mL,在塑料瓶中貯存.標(biāo)淮曲線繪制及樣品測(cè)定:在試管中分別加入0.0,0.1,0.2,0.3、0.4,0.5,0.6mL標(biāo)準(zhǔn)蛋白液,用水補(bǔ)足到0.6ml,另取一份0.6mL樣品,上述溶液中分別加入2.4mL雙縮脲試劑,混均后室溫放置15min,540nm處測(cè)定.第八十八頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日(2)考馬斯亮藍(lán)G250染色法考馬斯亮藍(lán)G250,在酸性溶液中為棕紅色,它和蛋白質(zhì)通過(guò)疏水作用結(jié)合后產(chǎn)生顏色反應(yīng)呈藍(lán)色。在595nm處有最大光吸收,在一定的范圍內(nèi),蛋白質(zhì)含量與595nm的吸收值成正比,測(cè)定蛋白質(zhì)濃度范圍為l-140ug/mL,幾乎無(wú)測(cè)定干擾,靈敏度較高。配制顯色劑:將100mg考馬斯亮藍(lán)G250溶解于50mL95%的乙醇中。加入100mL85%的磷酸,加水稀釋至1L。配制標(biāo)準(zhǔn)蛋白溶液:在試管中分別加入含0,10,20,30,40,50,60ug的標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì),加水至60uL.加3mL染色液,另取樣品液也加3mL染色液,混勻后室溫放置15min。595nm處測(cè)定。第八十九頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日4.3.2核酸測(cè)定由于核酸和蛋白質(zhì)通常(結(jié)合在一起)以核蛋白的形式存在,所以在提純核酸的過(guò)程中.要測(cè)定其中蛋白質(zhì)雜質(zhì)的含量。通過(guò)兩個(gè)波長(zhǎng)(260nm/280nm)的吸收讀數(shù)比率和空白的校正,即可估算核酸的純度。DNA比值為1.8,RNA比值為2.0。對(duì)核酸來(lái)說(shuō),260nm/280nm的比值越小,說(shuō)明蛋白雜質(zhì)越多,兩個(gè)波長(zhǎng)吸收比率小于所規(guī)定的最小值,則核酸純度不符合要求。第九十頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日常涉及到用于測(cè)定核酸樣品的波長(zhǎng)有4個(gè)①230nm,肽鍵的吸收波長(zhǎng),用此波長(zhǎng)檢測(cè)蛋白質(zhì)的含量比280nm處更靈敏.但常用緩沖液(如Tris等)對(duì)測(cè)定有干擾。②280nm,蛋白質(zhì)中芳香族氨基鼓的吸收波長(zhǎng),由于干擾少,經(jīng)常使用。③260nm,大多數(shù)單核苷酸的最大吸收波長(zhǎng)均在260nm附近,用來(lái)檢測(cè)核酸的含量。④320nm,用于本底校正,核酸和蛋白質(zhì)在此波長(zhǎng)下無(wú)吸收,一些干擾因素(如散射光)可產(chǎn)生吸收。為使用方便起見(jiàn),將上述4種波長(zhǎng)按不同組合編成四個(gè)固定的指定參數(shù)方法。第九十一頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日核酸測(cè)定的四種指定的參數(shù)法:(1)測(cè)定260nm/280nm及280nm/260nm的比率。(2)測(cè)定260nm/280nm及280nm/260nm的比率,背景校正波長(zhǎng)320nm。(3)測(cè)定230nm/280nm及260nm/230nm的比率,背景校正波長(zhǎng)320nm。(4)測(cè)定260nm/280nm及280nm/260nm的比率,用Warburg和Christian系數(shù)計(jì)算蛋白質(zhì)和核酸濃度。第九十二頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日核酸中的嘌呤、嘧啶、蛋白質(zhì)中的酪氨酸、色氨酸都有共軛雙鍵,分別在波長(zhǎng)260nm、280nm處有紫外吸收。由于各種核酸、蛋白的差異很大,為了更準(zhǔn)確的測(cè)定核酸和蛋白質(zhì)的濃度,用經(jīng)典濃度公式,即Warburg和Christian濃度公式測(cè)定核酸和蛋白質(zhì)濃度.蛋白質(zhì)(ug/mL)=1552×A280-757.3×A260核酸(ug/mL)=62.9×A260-

36×A280第九十三頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日4.3.3葉綠素的測(cè)定將2g鮮重葉片放在干凈研缽內(nèi),加40mL80%丙酮,把組織研磨勻漿,研磨大約3min,小心地把綠色液體轉(zhuǎn)移到一個(gè)墊有濾紙的漏斗內(nèi),當(dāng)過(guò)濾提取液時(shí)(抽濾),用另外30mL80%丙酮重復(fù)研磨所剩物成勻漿,3-4min之后,如前一樣將第二次提取液過(guò)濾到含第一次提取液的燒瓶里。最后用80%丙酮將濾液定容至100mL。葉綠素有葉綠素a和葉綠素b,它們分別有持征吸收光譜。在丙酮提取液中,葉綠素a在波長(zhǎng)663nm;葉綠素b在波長(zhǎng)645nm有吸收蜂。第九十四頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日式中Ca、Cb分別為葉綠素a及葉綠素b的濃度,為了便于區(qū)別用d代表光徑。當(dāng)d=1.0cm,C取mg/mL為單位時(shí),其ε值已由實(shí)驗(yàn)測(cè)定,分別為:

εa1=82.09εb1=9.24εa2=16.75εb2=45.6葉綠素提取液的消光度在兩種波長(zhǎng)下分別為A1及A2,它們可寫(xiě)為:第九十五頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日可得到每克葉片中所含葉綠素的毫克數(shù):W為葉片的鮮重、單位為克.V是80%丙酮-葉綠素提取液的最終體積,單位為毫升.測(cè)量時(shí)以80%丙酮為空白對(duì)照,比色池的光徑為10mm。第九十六頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日另外,葉綠素a、b的等吸收點(diǎn)在652nm,故可在652nm測(cè)定。第九十七頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日4.3.4酶動(dòng)力學(xué)研究分光光度法是酶動(dòng)力學(xué)研究最有效的工具。通過(guò)酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究,有助于了解酶與底物的結(jié)合機(jī)制和作用方式、酶的底物濃度與酶促反應(yīng)速度的關(guān)系符合米氏理論。第九十八頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日第五節(jié)原子吸收分光光度法1802年,發(fā)現(xiàn)原子吸收現(xiàn)象:原子蒸氣對(duì)其原子共振輻射吸收的現(xiàn)象;1955年,澳大利亞物理學(xué)家WalshA(瓦爾西)發(fā)表了著名論文:《原子吸收光譜法在分析化學(xué)中的應(yīng)用》,奠定了原子吸收光譜法的基礎(chǔ),之后迅速發(fā)展。第九十九頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日原子吸收光譜法特點(diǎn):(1)檢出限低,10-10~10-14g;(2)準(zhǔn)確度高,誤差在1%~5%;(3)選擇性高,一般情況下共存元素不干擾;(4)應(yīng)用廣,可測(cè)定各種樣品中70多個(gè)元素。原子吸收光譜法局限性:(1)難熔元素、非金屬元素測(cè)定困難(2)不能同時(shí)多元素第一百頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日第六節(jié)熒光分析法某些物質(zhì)經(jīng)紫外線照射后,能立即放出能量較低(亦即波長(zhǎng)較長(zhǎng))的光。當(dāng)照射停止后,如化合物的發(fā)射在10-9秒鐘內(nèi)停止,則稱(chēng)熒光超過(guò)此限度即稱(chēng)為磷光。熒光的波長(zhǎng)與被照射物質(zhì)有關(guān)。以紫外線作激發(fā)光源,所發(fā)射的熒光常在可見(jiàn)光區(qū)。測(cè)量熒光強(qiáng)度以確定物質(zhì)含量的方法叫做熒光分析法,所使用的儀器叫熒光計(jì)。第一百零一頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日6.1原理設(shè)IF為熒光強(qiáng)度;I0入射紫外線強(qiáng)度;It為透過(guò)溶液后紫外線強(qiáng)度;Ia為溶液吸收紫外線;則:Ia=I0-ItC為溶液中被測(cè)物質(zhì)的濃度;l為溶液層的厚度。第一百零二頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日據(jù)朗伯-比爾定律A=εlc經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo),當(dāng)濃度很小時(shí):又Ia=I0-It,則第一百零三頁(yè),共一百一十八頁(yè),2022年,8月28日熒光強(qiáng)度IF與物質(zhì)吸收紫外線的強(qiáng)度成正比當(dāng)紫外線的強(qiáng)度一定,溶液的厚度一定,對(duì)同

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