第十一章  紫外-可見分光光度法

分析化學(xué)——藥用化學(xué)基礎(chǔ)第十一章??紫外—可見分光光度法

紫外—可見分光光度計及吸收光譜光的性質(zhì)和光吸收的基本定律01020304目錄

紫外—可見分光光度法的定性分析

紫外—可見分光光度法的定量分析光是一種電磁波，是由不同波長（400～700nm）的電磁波按一定比例組成的混合光，通過棱鏡可分解成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等各種顏色相連續(xù)的可見光譜。如把兩種光以適當比例混合而產(chǎn)生白光時，則這兩種光的顏色互為補色。當白光通過溶液時，如果溶液對各種波長的光都不吸收，溶液就沒有顏色。如果溶液吸收了其中一部分波長的光，則溶液就呈現(xiàn)透過溶液后剩余部分光的顏色。例如，我們看到學(xué)習(xí)導(dǎo)學(xué)KMnO4溶液在白光下呈紫色，就是因為白光透過溶液時，綠色光大部分被吸收，而紫色光透過溶液。早在公元初，古希臘人就曾用五倍子溶液測定醋中的鐵。1795年，俄國人也用五倍子的酒精溶液測定礦泉水中的鐵。但是，比色法作為一種定量分析的方法，開始于19世紀三四十年代。學(xué)習(xí)導(dǎo)學(xué)§11-1光的性質(zhì)和光吸收的基本定律學(xué)習(xí)目標１.熟悉光的概念、光的波動性和微粒性、電磁波譜和光譜區(qū)域的概念。２.了解物質(zhì)分子內(nèi)的運動形式、運動能級及能級躍遷的規(guī)律。光屬于電磁輻射，又稱電磁波，是以波的形式在空間高速傳播的粒子流。它具有波動性和微粒性，即具有波粒二象性。光子的能量與頻率、波長的關(guān)系為：Ｅ＝ｈν＝ｈｃ／λ１.光的性質(zhì)一、光的性質(zhì)和物質(zhì)對光的選擇２.物質(zhì)分子的運動形式和運動能級整個分子的能量為：Ｅ＝Ｅｒ＋Ｅｖ＋Ｅｅ物質(zhì)分子的運動、運動能級和能級差見表11-2。一、光的性質(zhì)和物質(zhì)對光的選擇3.物質(zhì)對光的選擇性吸收把兩種特定顏色的光按一定的比例混合就可以得到白光，這兩種特定顏色的光稱為互補色光。當一束白光照射到某一物質(zhì)上時，物質(zhì)呈現(xiàn)的顏色是該物質(zhì)吸收顏色光的互補色光。一、光的性質(zhì)和物質(zhì)對光的選擇表中列出了物質(zhì)的顏色和吸收光之間的關(guān)系一、光的性質(zhì)和物質(zhì)對光的選擇１.物質(zhì)對光的吸收程度的表示形式（１）透光率二、朗伯—比爾定律（2）吸光度

二、朗伯—比爾定律２.光的吸收定律（１）朗伯定律。當一束平行的單色光垂直照射到一定濃度的均勻透明溶液時，物質(zhì)對入射光的吸光度與光程成正比。二、朗伯—比爾定律（２）比爾定律。當用一適當波長的單色光照射一溶液時，若光程一定，則物質(zhì)對光的吸光度與溶液濃度成正比。二、朗伯—比爾定律（３）朗伯—比爾定律。二、朗伯—比爾定律３.吸收系數(shù)１）百分吸收系數(shù)。二、朗伯—比爾定律２）摩爾吸收系數(shù)。二、朗伯—比爾定律３）兩者關(guān)系二、朗伯—比爾定律§11-2紫外—可見分光光度計及吸收光譜學(xué)習(xí)目標１.理解紫外—可見分光光度計的組成。２.正確使用紫外—可見分光光度計測定給定波長處的吸光度、測繪吸收曲線、進行光譜掃描。一、紫外—可見分光光度計由光源、單色器、吸收池、檢測器和信號處理與顯示器五個部分組成１.光源（1）紫外—可見分光光度計的光源在紫外光區(qū)常用氘燈或氫燈（2）可見光區(qū)常用光源為鎢燈或鹵鎢燈一、紫外—可見分光光度計2.單色器

單色器的作用是光源發(fā)射的復(fù)色光按波長順序色散，并從中分離出所需波長的單色光。

單色器由入射狹縫、準光鏡、色散元件（棱鏡或光柵）、物鏡（聚焦鏡或凹面鏡）和出射狹縫構(gòu)成。

一、紫外—可見分光光度計2.單色器一、紫外—可見分光光度計

色散元件的作用是將光源發(fā)射的復(fù)色光分解為不同波長的單色光。色散元件有棱鏡和光柵兩種，常用的是光柵。一、紫外—可見分光光度計３.吸收池吸收池是盛放空白溶液和試樣溶液的器皿，玻璃吸收池只能用于可見光區(qū)，石英吸收池適用于紫外光區(qū)，也可用于可見光區(qū)。兩只吸收池的透光率之差應(yīng)小于0.3％，否則應(yīng)進行校正。４.檢測器檢測器是將光信號轉(zhuǎn)變成電信號的光電轉(zhuǎn)換裝置，有光電池、光電管、光電倍增管和光二極管陣列檢測器四種，常用的是光電管和光電倍增管。一、紫外—可見分光光度計５.顯示器光電管輸出的電信號很弱，需經(jīng)放大才能以某種方式將測定結(jié)果顯示出來。顯示器有電表指示、數(shù)字顯示、熒光屏顯示、計算機控制操作和處理信息等。一、紫外—可見分光光度計一、紫外—可見分光光度計根據(jù)光路結(jié)構(gòu)和檢測器的不同，紫外-可見分光光度計的分類及光路圖如圖所示。一、紫外—可見分光光度計一、紫外—可見分光光度計一、紫外—可見分光光度計二、吸收光譜吸收光譜也稱為吸收曲線，是測定物質(zhì)對不同波長單色光的吸收程度，以波長或波數(shù)為橫坐標，吸光度或透光率為縱坐標所繪制的曲線。二、吸收光譜吸收曲線中的特征值可用于對物質(zhì)的定性鑒別、純度檢查、雜質(zhì)檢查。同時吸收曲線是選擇定量分析條件的重要依據(jù)。二、吸收光譜二、吸收光譜§11-3紫外—可見分光光度法的定性分析學(xué)習(xí)目標１.了解紫外—可見分光光度法定性分析法。２.會正確使用紫外—可見分光光度計測繪吸收曲線、進行光譜掃描。３.會按照操作規(guī)程進行相關(guān)藥品的紫外—可見分光光度法定性分析。一、定性鑒別１.對比吸收光譜特征數(shù)據(jù)（１）對比吸收峰所在的波長（λmax）。（２）對比吸收峰和谷的數(shù)目及所在的波長。（３）對比吸收峰所在的波長和吸光度值。

一、定性鑒別２.對比吸光度的比值３.對比吸收光譜的一致性１.雜質(zhì)檢查二、純度檢查（１）化合物無吸收而雜質(zhì)有吸收。（２）化合物和雜質(zhì)都有吸收。二、純度檢查２.雜質(zhì)限量檢查（１）以某個波長處的吸光度值表示。（２）以峰谷吸光度的比值表示。三、紫外—可見分光光度法定性分析操作規(guī)程１.供試品測定用溶液的配制２.儀器的準備３.測定前的檢查４.測定５.記錄與計算６.數(shù)據(jù)處理７.結(jié)論８.結(jié)束９.特別提示四、紫外—可見分光光度法定性分析法實例解析１.腎上腺素中酮體雜質(zhì)檢查四、紫外—可見分光光度法定性分析法實例解析２.碘解磷定注射液中分解產(chǎn)物雜質(zhì)限量檢查《中國藥典》規(guī)定，碘解磷定注射液在294nm與262nm的吸光度比值應(yīng)不小于3.1。如系純品，則A294／A262＝3.9如有雜質(zhì)，則在262nm處吸光度增大，在294nm處吸光度變小，使A294／A262小于3.9?！?1-4紫外—可見分光光度法的定量分析一、定量分析法的依據(jù)紫外-可見分光光度法定量分析法是通過測定被測組分在紫外-可見光區(qū)的特定波長處的吸光度，依據(jù)光的吸收定律進行含量測定的分析方法。（１）方法概念。（２）方法要求。１.吸收系數(shù)法一、定量分析法的依據(jù)１）吸收系數(shù)（３）計算方法。二、定量分析法的分類２）吸收系數(shù)值比較四、紫外—可見分光光度法定性分析法實例解析１）配制標準系列２）配制樣品溶液３）測定標準系列和樣品溶液的吸光度。４）繪制標準曲線。２.標準曲線法（１）方法概念。（２）方法要求三、紫外—可見分光光度法定性分析操作規(guī)程（３）計算方法。c原樣＝c樣×稀釋倍數(shù)三、紫外—可見分光光度法定性分析操作規(guī)程３.對照品比較法（１）方法概念。（２）方法要求。（３）計算方法。三、紫外—可見分光光度法定性分析操作規(guī)程三、定量分析法的要求１.溶劑測定前，應(yīng)以空氣為空白測定溶劑在不同波長處的吸光度，檢查所用的溶劑在測定波長附近是否符合藥檢要求三、定量分析法的要求２.波長測定時，除另有規(guī)定外，應(yīng)以配制供試品溶液的同批溶劑為空白對照，采用１cm的石英吸收池在規(guī)定的吸收峰波長±2nm以內(nèi)測試幾個點的吸光度，或由儀器在規(guī)定波長附近自動掃描測定，以核對供試品的吸收峰波長是否正確。除另有規(guī)定外，吸收峰波長應(yīng)在規(guī)定波長的±２ｎｍ以內(nèi)，并以吸光度最大的波長作為測定波長。三、定量分析法的要求３.吸光度值范圍一般供試品溶液的吸光度讀數(shù)，以在0.3～0.77之間為宜。４.參比溶液除另有規(guī)定外，選用溶劑作為參比溶液。三、定量分析法的要求５.吸收池透光率相差在0.3%以下的可配對使用，否則須校正。６.單色光純度儀器的狹縫波帶寬度宜小于供試品吸收帶的半高寬度的十分之一，否則測定的吸光度會偏低；狹縫寬度的選擇，應(yīng)以減小狹縫寬度時供試品的吸光度不再增加為準。三、定量分析法的要求７.當溶液的pH值對測定結(jié)果有影響時，應(yīng)將供試品溶液的pH值和對照品溶液的pH值調(diào)成一致。８.容量儀器、分析天平均應(yīng)經(jīng)過檢定校正。四、定量分析法的影響因素１.偏離比爾定律的因素、產(chǎn)生的誤差及減免方法四、定量分析法的影響因素（１）光學(xué)因素１）非單色光的影響。２）反射的影響。３）散射的影響。４）非平行光的影響。四、定量分析法的影響因素（２）化學(xué)因素的影響１）溶液濃度的影響。２）濃度改變或溶液條件改變的影響。四、定量分析法的影響因素四、定量分析法的影響因素２.透光率的測量誤差濃度測定結(jié)果的相對誤差（Δｃ／ｃ）與透光率測量誤差之間的關(guān)系是：當Ａ值在0.2～0.7（Ｔ值65％～20％）范圍之內(nèi)時，測量誤差較小五、定量分析法的操作規(guī)程１.供試品溶液和對照品溶液的配制２.儀器的準備３.測定前的檢查（１）檢查溶劑吸收情況是否符合規(guī)定