紫外-可見光分光光度法

紫外-可見吸收光譜分析法2021/7/912.1紫外-可見吸收光譜分析法概述2.1.1特點靈敏度高：測定下限可達10-5～10-6mol·L-1,10-4%～10-5%準確度能夠滿足微量組分的測定要求：相對誤差2～5％（1～2％）操作簡便快速應(yīng)用廣泛

基于被測物質(zhì)的分子對紫外-可見光具有選擇性吸收的特性而建立起來的分析方法。2021/7/92波長范圍：100~800nm。遠紫外區(qū)：100~200nm；近紫外區(qū)：200~400nm；可見光區(qū)：400~800nm。紫外吸收光譜：價電子能級躍遷。結(jié)構(gòu)鑒定和定量分析。電子躍遷同時，伴有振動轉(zhuǎn)動能級的躍遷，帶狀光譜。最大吸收峰的波長λmax和相應(yīng)的摩爾吸光系數(shù)εmax反映了構(gòu)成有機分子部分結(jié)構(gòu)的發(fā)射團的特征。

2021/7/932.1.2電子躍遷與分子吸收光譜物質(zhì)分子內(nèi)部三種運動形式：（1）電子相對于原子核的運動。（2）原子核在其平衡位置附近的相對振動。（3）分子本身繞其重心的轉(zhuǎn)動。分子有三種不同能級：電子能級、振動能級和轉(zhuǎn)動能級三種能級都是量子化的，且各自具有相應(yīng)的能量。分子的內(nèi)能：電子能量Ee、振動能量Ev、轉(zhuǎn)動能量Er即:E＝Ee+Ev+Er

ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr

2021/7/94能級躍遷

電子能級間躍遷的同時，總伴隨有振動和轉(zhuǎn)動能級間的躍遷。即電子光譜中總包含有振動能級和轉(zhuǎn)動能級間躍遷產(chǎn)生的若干譜線而呈現(xiàn)寬譜帶。2021/7/95

由圖可見，在每一個電子能級上有許多間距較小的振動能級，在每一個振動能級上又有許多間距更小的轉(zhuǎn)動能級。

由于這個原因，處在同一電子能級的分子，可能因振動能量不同而處于不同的能級上。

同理，處于同一電子能級和同一振動能級上的分子，由于轉(zhuǎn)動能量不同而處于不同的能級上。

當用光照射分子時，分子就要選擇性的吸收某些波長（頻率）的光而由較低的能級E躍遷到較高能級E‘上，所吸收的光的能量就等于兩能級的能量之差：

△E=E‘－E

光的頻率為：γ=△E/h

或光的波長為：λ=hc/△E2021/7/96

由于分子選擇性的吸收了某些波長的光，所以這些光的能量就會降低，將這些波長的光及其所吸收的能量按一定順序排列起來，就得到了分子的吸收光譜。

2021/7/97分子吸收光譜類型

遠紅外光譜、紅外光譜、紫外-可見光譜三類。

分子的轉(zhuǎn)動能級躍遷，需吸收波長為遠紅外光，因此，形成的光譜稱為轉(zhuǎn)動光譜或遠紅外光譜。

分子的振動能級差一般需吸收紅外光才能產(chǎn)生躍遷。在分子振動時同時有分子的轉(zhuǎn)動運動。這樣，分子振動產(chǎn)生的吸收光譜中，包括轉(zhuǎn)動光譜，故常稱為振-轉(zhuǎn)光譜。由于它吸收的能量處于紅外光區(qū)，故又稱紅外光譜。

電子的躍遷吸收光的波長主要在真空紫外到可見光區(qū)，對應(yīng)形成的光譜，稱為電子光譜或紫外-可見吸收光譜。2021/7/982.1.3光的選擇性吸收與物質(zhì)顏色的關(guān)系：1．可見光的顏色和互補色：

在可見光范圍內(nèi)，不同波長的光的顏色是不同的。平常所見的白光（日光、白熾燈光等）是一種復(fù)合光，它是由各種顏色的光按一定比例混合而得的。利用棱鏡等分光器可將它分解成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等不同顏色的單色光。

白光除了可由所有波長的可見光復(fù)合得到外，還可由適當?shù)膬煞N顏色的光按一定比例復(fù)合得到。能復(fù)合成白光的兩種顏色的光叫互補色光。2021/7/99/nm顏色互補光400～450紫黃綠450～480藍黃480～490綠藍橙490～500藍綠紅500～560綠紅紫560～580黃綠紫580～610黃藍610～650橙綠藍650～760紅

分子對光的吸收與吸收光譜不同顏色的可見光波長及其互補光藍綠2021/7/910物質(zhì)的顏色與吸收光的關(guān)系：

當白光照射到物質(zhì)上時，如果物質(zhì)對白光中某種顏色的光產(chǎn)生了選擇性的吸收，則物質(zhì)就會顯示出一定的顏色。物質(zhì)所顯示的顏色是吸收光的互補色。完全吸收完全透過吸收黃色光光譜示意表觀現(xiàn)象示意復(fù)合光2021/7/911物質(zhì)顏色吸收光物質(zhì)顏色吸收光顏色波長范圍（nm）顏色波長范圍(nm)黃綠紫400～450紫綠560～580黃藍450～480藍黃580～600橙綠藍480～490綠藍橙600～650紅藍綠490～500藍綠紅650～760紫紅綠500～560

2021/7/912熔融石英晶體石英玻璃NaCl170nm~3.6

m

*200~600nm2

m~3.5

m*360nm~2.5

m*200nm~15

mKClKBrCsI200nm~18

m*230nm~25

m230nm~50

m一些材料的有效透明區(qū)2021/7/913Cr2O72-、MnO4-的吸收光譜300400500600700

/nm350525545Cr2O72-MnO4-1.00.80.60.40.2Absorbance3502021/7/914苯和甲苯在環(huán)己烷中的吸收光譜苯(254nm)甲苯(262nm)A

2302502702021/7/915不同物質(zhì)吸收光譜的形狀以及

max不同——定性分析的基礎(chǔ)同一物質(zhì)，濃度不同時，吸收光譜的形狀相同，Amax不同——定量分析的基礎(chǔ)2021/7/916吸收曲線（吸收光譜）及最大吸收波長

1．吸收曲線：每一種物質(zhì)對不同波長光的吸收程度是不同的。如果我們讓各種不同波長的光分別通過被測物質(zhì)，分別測定物質(zhì)對不同波長光的吸收程度。以波長為橫坐標，吸收程度為縱坐標作圖所得曲線。300400500600700

/nm350525545Cr2O72-MnO4-1.00.80.60.40.2Absorbance350Cr2O72-、MnO4-的吸收光譜2021/7/9172、吸收峰和最大吸收波長

max

吸收曲線表明了某種物質(zhì)對不同波長光的吸收能力分布。曲線上的各個峰叫吸收峰。峰越高，表示物質(zhì)對相應(yīng)波長的光的吸收程度越大。其中最高的那個峰叫最大吸收峰，它的最高點所對應(yīng)的波長叫最大吸收波長，用λmax表示。

3．物質(zhì)的吸收曲線和最大吸收波長的特點：1）不同的物質(zhì)，吸收曲線的形狀不同，最大吸收波長不同。2）對同一物質(zhì)，其濃度不同時，吸收曲線形狀和最大吸收波長不變，只是吸收程度要發(fā)生變化，表現(xiàn)在曲線上就是曲線的高低發(fā)生變化。2021/7/9183)吸收曲線可以提供物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息，并作為物質(zhì)定性分析的依據(jù)之一。4)不同濃度的同一種物質(zhì)，在某一定波長下吸光度A有差異，在λmax處吸光度A的差異最大。此特性可作作為物質(zhì)定量分析的依據(jù)。5)在λmax處吸光度隨濃度變化的幅度最大，所以測定最靈敏。吸收曲線是定量分析中選擇入射光波長的重要依據(jù)。2021/7/9192.1.4光吸收基本定律:朗伯-比爾定律朗伯定律:(1760)A=lg(I0/It)=k1b當入射光的

,吸光物質(zhì)的c一定時,溶液的吸光度A與液層厚度b成正比.比爾定律(1852)A=lg(I0/It)=k2c 當入射光的

,液層厚度b

一定時,溶液的吸光度A與吸光物質(zhì)的c成正比.2021/7/920朗伯-比爾定律意義:

當一束平行單色光通過均勻、透明的吸光介質(zhì)時，其吸光度與吸光質(zhì)點的濃度和吸收層厚度的乘積成正比.A=lg(I0/It)=kbc2021/7/921透光率(透射比）T（Transmittance）A

=lg(I0/It)=lg(1/T)=—lgT=Kbc吸光度A

(Absorbance）I0It入射光透過光2021/7/922吸光度A、透射比T與濃度c

的關(guān)系A(chǔ)T(%)cA=kbc1.00.80.60.40.2100

80

60

40

202021/7/923比例常數(shù)K的幾種表示方法：

吸收定律的數(shù)學(xué)表達式中的比例常數(shù)叫“吸收系數(shù)”，它的大小可表示出吸光物質(zhì)對某波長光的吸收本領(lǐng)（即吸收程度）。它與吸光物質(zhì)的性質(zhì)、入射光的波長及溫度等因素有關(guān)。

另外，K的值隨著b和c的單位不同而不同。下面就介紹K的幾種不同的表示方法。2021/7/924K

吸光系數(shù)Absorptivity

a

的單位:L·g-1·cm-1當c的單位用g·L-1表示時，K叫“吸光系數(shù)”，用a表示，

A＝abc它表示的是當c=1g/L、b=1cm時溶液的吸光度。

的單位:L·mol-1·cm-1當c的單位用mol·L-1表示時，K叫“摩爾吸光系數(shù)”用

表示.

－摩爾吸光系數(shù)MolarAbsorptivity

A＝

bc

它表示的是當c=1mol/L，b=1cm時，物質(zhì)對波長為λ的光的吸光度。2021/7/925對于K的這兩種表示方法，它們之間的關(guān)系為：ελ=aMM為吸光物質(zhì)的分子量。ελ和a的大小都可以反映出吸光物質(zhì)對波長為λ的單色光的吸收能力。但更常用和更好的是用ελ來表示吸光物質(zhì)對波長為λ的光的吸收能力。摩爾吸光系數(shù)越大，表示物質(zhì)對波長為λ的光的吸收能力越強，同時在分光光度法中測定的靈敏度也越大。2021/7/926吸光度與光程的關(guān)系

A=abc

0.10b0.202b0.00光源檢測器顯示器參比2021/7/927吸光度與濃度的關(guān)系

A=abc0.10c0.202c0.00光源檢測器顯示器參比2021/7/928吸光度與波長的關(guān)系

A=abc0.00紅0.10紅0.00光源檢測器顯示器參比藍綠光紅光2021/7/929朗伯-比爾定律的適用條件1.單色光

應(yīng)選用

max處或肩峰處測定.3.稀溶液

濃度增大，分子之間作用增強.2.吸光質(zhì)點形式不變

離解、絡(luò)合、締合會破壞線性關(guān)系,應(yīng)控制條件(酸度、濃度、介質(zhì)等).2021/7/930溶液濃度的測定A＝

bc工作曲線法(校準曲線)朗伯-比爾定律的分析應(yīng)用01.02.03.04.0c(mg/mL)A。。。。*0.800.600.400.200.00Axcx2021/7/931例題：已知某化合物的相對分子量為251，將此化合物用已醇作溶劑配成濃度為0.150mmol·L-1溶液，在480nm處用2.00cm吸收池測得透光率為39.8%，求該化合物在上述條件下的摩爾吸光系數(shù)和吸光系數(shù)。解：已知溶劑濃度c=0.150mmol.L-1，b=2.00cm,T=0.398,由Lambert-Beer定律得：ε（480nm）=A/cb=-lg0.398/0.150×10-3×2.00=1.33×103(L·mol-1·cm-1)由ε=aM,得:a=ε/M

=ε/251=5.30(L·g-1·cm-1)2021/7/932實際溶液對吸收定律的偏離及原因：1.偏離：被測物質(zhì)濃度與吸光度不成線性關(guān)系的現(xiàn)象，如下圖。AC2021/7/933偏離吸收定律的原因：1)入射光為非單色光：

嚴格地說吸收定律只適用于入射光為單色光的情況。但在紫外可見光分光光度法中，入射光是由連續(xù)光源經(jīng)分光器分光后得到的，這樣得到的入射光并不是真正的單色光，而是一個有限波長寬度的復(fù)合光，這就可能造成對吸收定律的偏離。

對非單色光引起的偏離，其原因是由于同一物質(zhì)對不同波長的光的摩爾吸光系數(shù)不同造成的。所以只要在入射光的波長范圍內(nèi)，摩爾吸光系數(shù)差別不是太大，由此引起的偏離是較小的。2021/7/9342)非平行光和光的散射：當入射光是非平行光時，所有光通過介質(zhì)的光的光程不同，引起小的偏離。另外，當溶液中含有懸浮物或膠粒等散射質(zhì)點時，入射光通過溶液時就會有一部分光因散射而損失掉，使透過光強度減小，測得的吸光度增大，從而引起偏離吸收定律。3)化學(xué)因素引起的偏離：1）離解作用;2）酸效應(yīng);3）溶劑作用;2021/7/935a）離解作用：

在可見光區(qū)域的分析中常常是將待測組分同某種試劑反應(yīng)生成有色配合物來進行測定的。有色配合物在水中不可避免的要發(fā)生離解，從而使得有色配合物的濃度要小于待測組分的濃度，導(dǎo)致對吸收定律的偏離。特別是在稀溶液中時，更是如此。b）酸效應(yīng)：

如果待測組分包括在一種酸堿平衡體系中，溶液的酸度將會使得待測組分的存在形式發(fā)生變化，而導(dǎo)致對吸收定律的偏離。c）溶劑作用：

溶劑對吸收光譜的影響是比較大的，溶劑不同時，物質(zhì)的吸收光譜不同。2021/7/9362.1.5吸光度的加和性與吸光度的測量

A=A1+A2+…+An

用參比溶液調(diào)T=100%（A=0），再測樣品溶液的吸光度，即消除了吸收池對光的吸收、反射，溶劑、試劑對光的吸收等。2021/7/9372.2光度分析的方法和儀器方便、靈敏，準確度差.常用于限界分析.8.2.1光度分析的幾種方法1.目視比色法觀察方向空白c1c2c3c42021/7/9382.光電比色法光電比色計結(jié)構(gòu)示意圖通過濾光片得一窄范圍的光(幾十nm)2021/7/939濾光片吸收濾光片：只允許指定的窄范圍波長光通過，其他波長的光均被吸收.選擇濾光片的原則：濾光片透光率最大的光是溶液吸收最大的光,即濾光片的顏色與有色溶液的顏色互補.2021/7/9403.吸光光度法和分光光度計光源單色器吸收池檢測系統(tǒng)分光光度計的基本組成通過棱鏡或光柵得到一束近似的單色光.波長可調(diào),故選擇性好,準確度高.2021/7/941分光光度計的主要部件光源：發(fā)出所需波長范圍內(nèi)的連續(xù)光譜，有足夠 的光強度,穩(wěn)定。

可見光區(qū)：鎢燈，碘鎢燈(320～2500nm) 紫外區(qū)：氫燈，氘燈(180～375nm)

氙燈：紫外、可見光區(qū)均可用作光源

/nm鎢燈（熱輻射光源）4006008001000氙燈（氣體放電光源）氫燈強度2021/7/942氙燈氫燈鎢燈2021/7/943單色器：將光源發(fā)出的連續(xù)光譜分解為單色光的 裝置。

棱鏡：依據(jù)不同波長光通過棱鏡時折射率不同.玻璃350～3200nm,石英185～4000nm入射狹縫準直透鏡棱鏡聚焦透鏡出射狹縫白光紅紫λ1λ28006005004002021/7/944光柵：在鍍鋁的玻璃表面刻有數(shù)量很大的等寬度等間距條痕(600、1200、2400條/mm)。

利用光通過光柵時發(fā)生衍射和干涉現(xiàn)象而分光。波長范圍寬,色散均勻,分辨性能好,使用方便.－平面透射光柵－反射光柵（廣泛使用）光柵衍射示意圖M1M2出射狹縫光屏透鏡平面透射光柵2021/7/945吸收池(比色皿)：用于盛待測及參比溶液。 可見光區(qū)：光學(xué)玻璃池 紫外區(qū)：石英池檢流計（指示器）： 低檔儀器：刻度顯示中高檔儀器：數(shù)字顯示，自動掃描記錄檢測器：利用光電效應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)換成電流訊號。 光電池，光電管，光電倍增管2021/7/946硒光電池（Barrier-layerphotocell）適用于300-800nm,在500-600nm范圍最靈敏。Se陰極Au，Ag半導(dǎo)體h

陽極2021/7/947光電管(Phototube)h

（片）紅敏管625-1000nm藍敏管200-625nm2021/7/948光電倍增管(PhotomultiplierTube,PMT)1個光子可產(chǎn)生106～107個電子160-700nm2021/7/949722型分光光度計光源：鎢鹵素?zé)簦?2V、30W波長范圍：330～800nm分光元件：光柵，1200線/mm檢測器：端窗式G1030光電管 多堿陰極真空管300～850nm波長精度：2nm光譜帶寬：6nm波長精度：儀器波長指示器所顯示的波長值與儀器 對應(yīng)輸出的實際波長值之間的符合程 度?？捎枚咧顏砗饬俊?021/7/950吸光光度法儀器主要差異比較可見光（380～780nm）紫外光（200～380nm)中紅外（2.5～50

m)光源鎢燈碘鎢燈320～2500氫燈氘燈180～375硅碳棒（紅外線）吸收池材料玻璃（350～3200）石英（185～4000）NaCl晶體2021/7/9511.單光束分光光度計可變波長單光束紫外-可見分光光度計示意圖8.2.2分光光度計的基本類型2021/7/9522.雙光束分光光度計參比池檢測器濾光片或單色器放大器樣品池光源hv光子檢測器反光鏡反光鏡透明部分扇形鏡正面圖扇形鏡反光鏡柵鏡雙光束型可以消除光源強度變化的影響.2021/7/953多通道儀器（MultichannelInstruments）光電二極管陣列(通常具有316個硅二極管)photodiodearrays(PDAs)

同時測量200～820nm范圍內(nèi)的整個光譜,比單個檢測器快316倍,信噪比增加3161/2倍.

3.其他類型分光光度計纖維光度計將光度計放入樣品中,原位測量.對環(huán)境和過程監(jiān)測非常重要.2021/7/954HP8452A多通道二極管陣列分光光度計2021/7/955鍍鋁反射鏡纖維光度計示意圖2021/7/956纖維光度計2021/7/9572.3吸光光度法的靈敏度與準確度2.3.1靈敏度的表示方法

摩爾吸光系數(shù)(

)

A=

bc

=A/bc

(L·mol-1·cm-1)

越大,靈敏度越高:

<104為低靈敏度;

104～105為中等靈敏度;

>105為高靈敏度.2021/7/9582.Sandell(桑德爾)靈敏度

(S)定義：截面積為1cm2的液層在一定波長或波段處，測得吸光度為0.001時所含物質(zhì)的量。用S表示，單位：

g·cm-2A=

bc=0.001

bc

＝0.001/

S小靈敏度高;

相同的物質(zhì),M小則靈敏度高.變換單位:bcmcmol/L=bcM106

g/1000cm22021/7/959例1鄰二氮菲光度法測鐵

(Fe)=1.0mg/L,

b=2cm,A=0.38計算

、S

和解：

c(Fe)=1.0mg/L=1.0×10-3/55.85=1.8×10-5(mol·L-1)S=M/

=55.85/1.1×104=0.0051(

g/cm2)或2021/7/960c=1.0mg/L=1.0×10-3g/1000mL=1.0×10-4g/100mL2021/7/961例2比較用以下兩種方法測Fe的靈敏度.B.用4,7-二苯基鄰二氮菲光度法測定鐵ε533＝2.2×104L·mol-1·cm-1S=55.85/(2.2×104)＝0.0025(

g·cm-2)B方法比A方法的靈敏度高.A.用鄰二氮菲光度法測定鐵時，ε508＝1.1×104L·mol-1·cm-1S=55.85/(1.1×104)＝0.0051(

g·cm-2)2021/7/9622.3.2準確度—儀器測量誤差100806040200T/%

c1

c2

c3

T

T

T-透光率讀數(shù)誤差

c

c1c1

c2c2

c3c3><由于T與濃度c不是線性關(guān)系，故不同濃度時的儀器讀數(shù)誤差

T

引起的測量誤差

c/c不同。2021/7/963測量誤差公式推導(dǎo):dA=d(-lgT)=d(-0.434lnT)=-0.434dT/TA=-lgTTlgT最大時，即(TlgT)′=0時誤差最小,算得lgT=-0.434,T=36.8%,A=0.4342021/7/9641086420204060800.70.40.20.1AT/%Er(36.8)0.434濃度測量的相對誤差與T(或A)的關(guān)系實際工作中，應(yīng)控制T在10～70％,

A在0.15～1.0之間(調(diào)c,b,

)2021/7/9652.4.1顯色劑與顯色反應(yīng)

顯色反應(yīng)：在光度分析中將試樣中的待測組分轉(zhuǎn)變成有色化合物的反應(yīng)叫顯色反應(yīng)。

：：：：助色團－NH，－OH，－X（孤對電子）ne8.4顯色反應(yīng)與分析條件的選擇O生色團：－N＝N－，－N＝O，OC=S,－N（共軛雙鍵）πe2021/7/966顯色反應(yīng)一般分為兩大類：一類是配位反應(yīng)；另一類是氧化還原反應(yīng)。Fe3＋＋SCN－=FeSCN－；Mn2＋－5e＋4H2O=MnO4－＋8H＋在這兩類反應(yīng)中，用得較多的是配位反應(yīng)。

顯色劑：與待測組分生成有色化合物的試劑叫顯色劑；

1．無機顯色劑：2．有機顯色劑：

1）優(yōu)點：a．具有鮮明的顏色，ε都很大（一般可達到104以上），所以測定的靈敏度很高；b．生成的一般為螯合物，穩(wěn)定性很好，一般離解常數(shù)都很小；c．選擇性好d．有些有色配合物易溶于有機溶劑，可進行萃取光度分析，提高了測定的靈敏度和選擇性。2021/7/967有機顯色劑CH3－C－C－CH3HO－NN－OH＝＝NNOHCOOHSO3HOO型：NNNOH

OHON型：PARNHNHNSNS型：雙硫腙測定很多重金屬離子，如：鉛、鋅、銅、銀、汞、鎘等。NN型：丁二酮肟鄰二氮菲磺基水楊酸2021/7/968顯色反應(yīng)的選擇

靈敏度高，一般ε>104;選擇性好;顯色劑在測定波長處無明顯吸收,

對照性好,

max>60nm;反應(yīng)生成的有色化合物組成恒定，穩(wěn)定;顯色條件易于控制，重現(xiàn)性好.2021/7/9692.4.2顯色條件的確定c(R)c(R)c(R)1.顯色劑用量（c(M)、pH一定）Mo(SCN)32+淺紅Mo(SCN)5橙紅Mo(SCN)6-淺紅Fe(SCN)n3-n2021/7/9702.顯色反應(yīng)酸度（c(M)、c(R)一定）pH1<pH<pH2pH2021/7/97125℃50℃t/minA3.顯色溫度及顯色時間

(c(M)、c(R)、pH一定)另外，還有介質(zhì)條件、有機溶劑、表面活性劑等.2021/7/9722.4.3測定中的干擾以及消除方法Co2+,Fe3+Co2+FeF63-Co(SCN)2(藍)⑴NaFSCN－Co2+Fe2+,Sn4+(2)Sn2+Co(SCN)2SCN－測Co2＋:(掩蔽法)1.化學(xué)法

2021/7/973Co2+,Zn2+,Ni2+,Fe2+

CoR,ZnRNiR,FeRCoR,Zn2+

,Ni2+

,Fe2+

鈷試劑RH+測Co2＋:(生成絡(luò)合物性質(zhì)不同)消除干擾，也可采取分離法。Fe3+,Cu2+FeSSal（紫紅）Cu2+pH=2.5SSal測Fe3＋:(控制pH)2021/7/9742.物理法—選擇適當?shù)臏y定波長515655415500釷-偶氮砷III

鈷-亞硝基紅鹽

AA絡(luò)合物絡(luò)合物試劑試劑

/nm

/nm2021/7/9751.僅絡(luò)合物有吸收，溶劑作參比。

如phen—Fe2+標準曲線2.待測液也有吸收，被測液作參比。

如測汽水中的Fe3.顯色劑或其他試劑也有吸收，空白溶液作參比

例:鄰二氮菲光度法測Li2CO3中的Fe，參比溶液為不含Li2CO3樣品的所有試劑。4.干擾組分與顯色劑有反應(yīng),又無法掩蔽消除時：1）掩蔽被測組分，再加入顯色劑，作參比.2）加入等量干擾組分到空白溶液中,作參比.

--選擇適當?shù)膮⒈热芤?021/7/976

2.4.4光度測量誤差及測量條件的選擇

光度分析的誤差來源于兩方面：一方面是各種化學(xué)因素引入的誤差；另一方面是儀器測量不準引入的誤差。對于化學(xué)因素，前面巳經(jīng)講過，現(xiàn)在我們來看儀器測量不準引入的誤差。

1.儀器測量誤差：

任何光度計都有一定的測量誤差，測量誤差的來源主要是光源的發(fā)光強度不穩(wěn)定，光電效應(yīng)的非線性，電位計的非線性，雜散光的影響，單色器的光不純等等因素.具體說來，對于一個給定的光度計來說，其透光率的讀數(shù)誤差等于常數(shù)△T，約為0.01～0.02。

T%在80～10%即A=1～0.1時的濃度測量的相對誤差較小。對于精度較好的儀器，當T%在60～20%（A=0.2～0.7）時，測量誤差約為1%。當T=0.368或A=0.434時，濃度的測量誤差最小。

2021/7/9772．測量波長的選擇：一般選用待測物質(zhì)的最大吸收波長作為測量波長（入射光）但當在最大吸收波長處有干擾時，則應(yīng)根據(jù)“吸收最大干擾最小”的原則來選擇波長。3．控制適當?shù)奈舛确秶河蓽y量誤差可知，當吸光度在0.2～0.8之間時，測量誤差最小，所以應(yīng)盡量控制吸光度在此范圍進行測定。控制的方法為：1）控制溶液的濃度；2）選用適當厚度的比色皿；2021/7/9782.5吸光光度法的應(yīng)用8.5.1單一組分的測定1.金屬離子:Fe-phen,Ni-丁二酮肟,Co-鈷試劑2.磷的測定:DNA中含P～9.2%,RNA中含P～9.5%,可得核酸量.H3PO4+12(NH4)2MoO4+21HNO3=(NH4)3PO4·12MoO3+12NH4NO3+12H2O磷鉬黃(

小)磷鉬(V)藍(

大)Sn2+2021/7/9793.蛋白質(zhì)測定—溴甲酚綠、考馬司亮藍等4.氨基酸測定—茚三酮(紫色化合物)5.水質(zhì)檢測:NH4+、NO2-、Mn2+、Fe2+、SO42-、Hg2+----6.藥物含量測定—比吸光系數(shù)定量；荷移光譜法測定.7.紫外吸收(UV):NO2-、NO3-、SO42-、SO32-、CO32-、SCN-、酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋白質(zhì)等。2021/7/980單組分定量分析

紫外-可見吸收光譜是進行定量分析最廣泛使用的、最有效的手段之一。尤其在醫(yī)院的常規(guī)化驗中，95%的定量分析都用此法。其用于定量分析的優(yōu)點是：1)可用于無機及有機體系。一般可檢測10-4-10-5mol/l的微量組分，通過某些特殊方法(如膠束增溶)可檢測

10-6-10-7mol/l的組分。2)準確度高，一般相對誤差1-3%，有時可降至百分之零點幾。3)分析條件的選

定量分析方法

標準曲線法

標準加入法2021/7/981標準曲線法配制不同濃度的標準溶液，由低濃度至高濃度依次測定其吸收光譜，作一定波長下濃度與吸光度的關(guān)系曲線，在一定范圍內(nèi)應(yīng)得到通過原點的直線，即標準曲線。通過標準曲線可求得未知樣品的濃度。標準加入法樣品組成比較復(fù)雜，難于制備組成匹配的標樣時用標準加入法。將待測試樣分成若干等份，分別加入不同已知量0,C1,C2…,Cn的待測組分配制溶液。由加入待測試樣濃度由低至高依次測定上述溶液的吸收光譜，作一定波長下濃度與吸光度的關(guān)系曲線，得到一條直線。若直線通過原點，則樣品中不含待測組分；若不通過原點，將直線在縱軸上的截距延長與橫軸相交，交點離開原點的距離為樣品中待測組分的濃度。2021/7/9822.5.2多組分的測定

xl1,eyl1,exl2,eyl2由x,y標液在

1,

2處分別測得.在

1處測組分x,在

2處測組分y.b)在

1處測組分x;在

2處測總吸收,扣除x吸收,可求y.c)x,y組分不能直接測定

A1=exl1bcx+eyl1bcy(在

1處測得A1)

A2=exl2bcx+eyl2bcy(在

2處測得A2)2021/7/983

2.5.3光度滴定NaOH滴定對硝基酚pKa=7.15 間硝基酚pKa=8.39

pKa=1.24V1V2V(NaOH)/mL對硝基酚間硝基酚酸形均無色.堿形均黃色2021/7/984典型的光度滴定曲線依據(jù)滴定過程中溶液吸光度變化來確定終點的滴定分析方法。Vsp滴定劑吸收Vsp被滴物吸收Vsp滴定劑與待測物均吸收Vsp產(chǎn)物吸收2021/7/9852.5.4絡(luò)合物組成的測定1.摩爾比法:

固定cM,改變cR

1:13:1c(R)/c(M)A1.02.03,0

2021/7/9862.等摩爾連續(xù)變化法:M:R=1:10.50.33cM/ccM/cM:R=1:200.20.40.60.8100.20.40.60.812021/7/9872.5.5一元弱酸離解常數(shù)的測定HLH＋＋LKa＝[H+][L]/[HL]高酸度下，幾乎全部以HL存在，可測得AHL＝εHL·c(HL)；低酸度下，幾乎全部以L存在，可測得AL＝εL·c(HL).代入整理：或配制一系列c相同,pH不同的溶液,測A.HL、L顏色不同[HL][L]2021/7/988MO吸收曲線Aa(HL)Ab(L)123456Ab654321Aa350400450500550600

/nmA曲線pH11.10,1.3822.6533.0643.4853.9865.53,6.80由每份溶液的一對pH、A，可求得一個Ka,取平均值即可.2021/7/9892.5.6差示分光光度法

高含量組分的測定:配制一系列待測組分的濃度相差較小，且待測組分濃度與試液濃度相近的標準溶液，以其中濃度最小的標準溶液(Cs)作參比溶液，測定其它標準溶液的吸光度，以吸光度對測定溶液和參比溶液的濃度差作圖，得一過原點的標準曲線。

再在相同的條件下測定試液的吸光度，由曲線上查得試液的濃度與參比溶液濃度的差值，從而求得待測組分的濃度。

Cx=Cs+△Cx

AAx△Cx△C2021/7/990測量原理：當試樣中組份的濃度過大時，則A值很大，會產(chǎn)生讀數(shù)誤差。此時若以一濃度略小于試樣組份濃度作參比，則有：具體做法：以濃度為cs的標準溶液調(diào)T=100%或A=0（調(diào)零），所測得的試樣吸光度實際就是上式中的

A，然后求出

Cx，則試樣中該組份的濃度為(Cs+

Cx)。2021/7/991Tx常規(guī)法T051050100TsT051050100落在測量誤差較大的范圍

落在測量誤差較小的范圍TrTs示差法結(jié)論：示差法通過提高測量的準確度提高了方法的準確度2021/7/9928.6

紫外可見分光光度法在有機定性分析中的應(yīng)用2.6.1有機化合物分子的電子躍遷和吸收帶非鍵軌道成鍵軌道成鍵軌道反鍵軌道反鍵軌道

(nm)HCHO==n

*>*>*>n*>*>n*2021/7/993躍遷

max(nm)

*~150(<200)n*~200100～300n*200～80010～100*~200~104190CH2－CH2CH2135（C－C）CH3－CH2－CH3135（C－C）CH3－CH3125（C－H）CH4λmax（nm）飽和烴類

→

*躍遷

(飽和烴類)

（作溶劑）2021/7/994

max(nm)

max(nm)

H2O1671480CH3OCH31842520CH3OH183150CH3NH2215600CH3Cl173200(CH3)2NH220100CH3Br204200(CH3)3N227900CH3I258365

n→

*

躍遷（含具n電子的雜原子）2021/7/995n→

*躍遷（帶孤對電子的雜原子與其他

鍵共軛）280～300飽和醛酮1000(n→

*)16(n→

*)186280CH3COCH3異辛烷22280CH3－NO2EtOH5339CH3N＝NCH3H2O60214CH3CONH2EtOH41204CH3COOH

max(nm）介質(zhì)2021/7/996π→π*

躍遷（不飽和烴類)6000173CH三CH14000175CH2＝CH2

max(nm）π→π*躍遷的

max短，

大,n→

*躍遷的

max長，

小.2021/7/997電荷遷移躍遷（荷移光譜）特點：譜帶寬,吸收強度大,λmax處的ε可大于104。Fe3＋—SCN-

Fe2＋—SCN

（分子內(nèi)氧化還原）h

RN1R2Rh

D—AD＋—A-e給予體e接受體e給予體e接受體N1R2-+h

CROCRO-+h

2021/7/9982.6.2有機分子中的生色團與助色團 嚴格地說，只有含有不飽和基團或孤對電子的基團，才是生色團（n→π*，π→π*）－C－C－，－C－H，σ→σ*～150nmn→σ*，σ→σ*::C＝OC＝C－O－::n→π*，π→π*－C－O－，－C－S－n→σ*

,σ→σ*

～200nm::::－C－N－，－C－Cl：:::C＝C,－C＝C－π

→π*,σ→σ*～200nm

（孤立雙鍵<200nm）生色團類型2021/7/999生色團舉例-1221000275190(CH3)2C=O12.51000289182蒸氣H3CCHOC＝O4500172蒸氣C2H2C三C15530171氣態(tài)C2H4C＝C125CH4－C－H135C2H6－C－Cελmax溶劑例生色團2021/7/9100生色團舉例-2

max溶劑例生色團15.84400279202己烷CH3NO2－NO2160295MeOH乙酰胺－CONH260204水乙酸乙酯－COOR34240庚烷CH3COCl－COCl41200EtOHCH3COOH－COOH～200－C－OH，－C－SH－C－N，－C－Cl2021/7/9101生色團舉例-3

max溶劑例生色團2257000261206.5水甲苯2057400254203.5水苯200238異辛烷C2H5CH＝NC5H6C＝N－25343水反式偶氮甲烷－N＝N－7417乙醚重氮甲烷＝N＝NCH3＋－2021/7/9102不飽和基團助色效應(yīng)大256261264282

320

276(K帶)

苯環(huán)B帶λmax(nm)CH3ClCH=CH2CCH3O常見助色團及其助色效應(yīng)(紅移——

max增大):－F<－CH3<－Cl<－Br<－OH<－OCH3<－NH2<－NHCH3<－N(CH3)2<－NHC6H5<－O－例：

CH3Cl CH3Br CH3I

max(nm)172 204 2582021/7/9103反助色團大多是吸電子基團（藍移）

－NH3＋<－SO2NH2<－COO－<－CN<－COOH<－COOCH3<－COCH3<－CHO2021/7/9104共軛烯烴鍵數(shù)與能量的關(guān)系

E

E

E

E

4*

5*

6*

3

2

1

3

2

1

4

5*

6*

7