紫外可见分光光度法

1、紫外可见分光光度法紫外可见分光光度法 第一节第一节 概述概述比色分析：利用被测物质的分子对比色分析：利用被测物质的分子对紫外紫外- -可见光选择性吸收的特性而建立可见光选择性吸收的特性而建立起来的方法。起来的方法。比色分析法分为比色分析法分为（1 1）目视比色法目视比色法：相对误差相对误差一般为一般为5%20%5%20%（2 2）分光光度法分光光度法：根据根据物质对不同波长的单色光的吸收程度物质对不同波长的单色光的吸收程度不同而对物质进行定性和定量分析的方法。不同而对物质进行定性和定量分析的方法。分光光度法分光光度法的的特点特点：（1 1）灵敏度高）灵敏度高。一般一般可测定浓度下限为可测定浓度

2、下限为1010-5-51010-6-6molmolL L-1-1( (达达g g量级量级) )的物质。的物质。（2 2）准确度高。相对误差一般为）准确度高。相对误差一般为2%5%2%5%。（3 3）设备和操作简单，价格）设备和操作简单，价格低廉低廉。（4 4）分析速度快。）分析速度快。（5 5）应用广泛应用广泛。第二节第二节 基本原理基本原理一、一、光光的基本特性的基本特性光是一种电磁波，具有波动性和粒子性光是一种电磁波，具有波动性和粒子性。光子光子的的能量能量式中，式中，E E 为能量（为能量（1ev=1.6021ev=1.602* *1010-19-19J J）；）； h h为普朗克常数为

3、普朗克常数( (6.6266.6261010-34-34J.sJ.s) )；为为频率频率；c c为光速为光速(299792458m/s)(299792458m/s)；为波长。为波长。chhEchhE波长波长：用用表示。表示。可用可用相邻两个波峰或波谷之间的距离来相邻两个波峰或波谷之间的距离来表达。单位常用表达。单位常用nmnm、cmcm。注：注：1m=101m=102 2cm=10cm=103 3mm=10mm=106 6m=10m=109 9 nm nm摘自摘自GB/T14666-1993GB/T14666-1993可见光可见光：波长范围为波长范围为380380780nm780nm紫外光：紫

4、外光：1010380nm 380nm 分分1010200nm200nm远紫远紫外外也叫真空紫外也叫真空紫外 200380nm200380nm近紫外近紫外 单色光单色光：是指是指具有同一种波长的光具有同一种波长的光。复合光复合光：是指是指含有含有多种波长的多种波长的光光。1 1、透射比、透射比：用符号用符号表示表示当一束平行的当一束平行的单色光垂单色光垂直照射到含有吸直照射到含有吸光物质的均匀透明溶液时，透射光通量和光物质的均匀透明溶液时，透射光通量和入入射光通量射光通量之之比。比。二二、 吸收光谱吸收光谱曲线：曲线：trtr：透射光通量透射光通量；0 0：入：入射射光通量光通量 可以用小数表示

5、，也可用百分可以用小数表示，也可用百分数表示。数表示。的范围：的范围：0,10,1的单位：无的单位：无 越越大，溶液对光的吸收大，溶液对光的吸收越越小。小。2、吸光度、吸光度：透射比透射比倒数的对数。用倒数的对数。用A A表示：表示：A A = = lglg(1/(1/)= -)= -lglgA A的的范围：范围：00,+,+）A A的的单位：无单位：无A A 越越大，溶液对光的吸收大，溶液对光的吸收越越大。大。 = 10= 10- - A A3 3、吸收、吸收光谱光谱曲线曲线简称：简称：吸收吸收曲线、曲线、吸收光谱吸收光谱以以波长为横坐标，吸收程度为纵波长为横坐标，吸收程度为纵坐标作图所得曲

6、线。坐标作图所得曲线。最大吸收波长最大吸收波长 max 吸收曲线表明了某种物质对不同吸收曲线表明了某种物质对不同波长光的吸收能力分布。波长光的吸收能力分布。它的最高点所对应的波长叫它的最高点所对应的波长叫最大最大吸收波长吸收波长，用，用maxmax表示。表示。 三、光三、光的选择性吸收与物质颜色的的选择性吸收与物质颜色的关系：关系：1 1可见光的可见光的颜色：颜色：白光：分成白光：分成红、橙、黄、绿、青、红、橙、黄、绿、青、蓝、蓝、紫紫。 2 2互补色互补色：能能复合成白光的两种颜色的光叫互复合成白光的两种颜色的光叫互补色光补色光。特殊颜色：白色、无色、灰色特殊颜色：白色、无色、灰色 /nm/

7、nm颜色颜色互补光互补光400-450400-450紫紫黄绿黄绿450-480450-480蓝蓝黄黄480-490480-490绿蓝绿蓝橙橙490-500490-500蓝绿蓝绿红红500-560500-560绿绿红紫红紫560-580560-580黄绿黄绿紫紫580-610580-610黄黄蓝蓝610-650610-650橙橙绿蓝绿蓝650-760650-760红红蓝绿蓝绿四、光吸收定律四、光吸收定律1 1、光吸收定律光吸收定律又又叫叫朗朗伯伯比耳定律比耳定律。光吸收定律：光吸收定律：当一束平行单色光垂直入射通过均当一束平行单色光垂直入射通过均匀、透明的吸光物质的稀溶液时，溶匀、透明的吸光物质

8、的稀溶液时，溶液对光的吸收程度与溶液的浓度及液液对光的吸收程度与溶液的浓度及液层厚度的乘积成正比。层厚度的乘积成正比。通式是：通式是：A A = = kbckbc它它是紫外是紫外- -可见分光光度法进行定可见分光光度法进行定量分析的理论基础量分析的理论基础定量依据定量依据。 k叫叫“吸光系数吸光系数” 它它表示表示待测物质在单位浓度、单位待测物质在单位浓度、单位厚度时的特征吸光度厚度时的特征吸光度。k与物质的与物质的性质、性质、入射光的波长和入射光的波长和溶液的温度等因素有关。溶液的温度等因素有关。2 2、光、光吸收吸收定律定律的的适用范围适用范围( (1 1) )只适用于只适用于单色性单色性

9、。( (2)2)只适用于稀溶液。只适用于稀溶液。一般要求浓度小于一般要求浓度小于0.010.01 molmolL L-1-1以下以下。(3)(3) 适用适用于于紫外光、可见光、红外光。紫外光、可见光、红外光。3 3 吸光系数吸光系数的的二二种表示方法：种表示方法：k值的单位和大小随着值的单位和大小随着b b和和c的单位的单位不同而不同。不同而不同。（1 1）质量吸光系数质量吸光系数：厚度以厚度以cmcm表示，表示，浓度以浓度以g/Lg/L表示的表示的吸光系数吸光系数叫叫“质量吸光系数质量吸光系数”。用用表示表示其单位为其单位为L/(L/(cmcmg g) )，此时：，此时：A= b （2 2）

10、摩尔吸光系数：）摩尔吸光系数：厚度以厚度以cmcm表示，表示，浓度浓度以以molmol/L/L表示表示的吸光系数的吸光系数叫叫“摩尔吸光系数摩尔吸光系数”，用，用表示表示其单位为其单位为L/(L/(cmcmmolmol) )，此时：此时：A= b c摩尔吸光系数摩尔吸光系数越大，在分光光度法越大，在分光光度法中测定的灵敏度也越大中测定的灵敏度也越大。：称：称方法灵敏度指标方法灵敏度指标0.575光源光源单色器单色器吸收池吸收池检测器检测器显示装置显示装置第三节第三节 紫紫外外- -可见可见分光光度计分光光度计一一紫外紫外- -可见可见分光光度计基本组成部件分光光度计基本组成部件共共五个基本部件

11、五个基本部件：（一）光源：（一）光源： 常用常用的的光源分为：光源分为：可见光源（热辐射光源）可见光源（热辐射光源）和紫外光源（气体放电光源）两类。和紫外光源（气体放电光源）两类。 热辐射光源用于热辐射光源用于可见光区，可见光区，如如钨丝灯和卤钨钨丝灯和卤钨灯；灯；钨灯和碘钨灯可钨灯和碘钨灯可使用的范围在使用的范围在340 340 2500nm2500nm。气体放电光源用于紫气体放电光源用于紫外光区，如外光区，如氢灯和氘灯。氢灯和氘灯。氢灯和氘灯。它们可氢灯和氘灯。它们可在在160 160 375 nm375 nm范围内范围内产生连续光源。产生连续光源。 另外，光源的供电一另外，光源的供电一般

12、都要用般都要用稳压电源，稳压电源，即即加有一个稳压器。加有一个稳压器。 （二）（二）分光系统分光系统：分光系统也叫分光系统也叫单色器单色器。单色单色器组成：入射器组成：入射狭缝、准光器狭缝、准光器（透镜或凹面（透镜或凹面反射镜）反射镜）、色散元件色散元件、聚焦元件和出射聚焦元件和出射狭缝。狭缝。入射狭缝入射狭缝 准光准光器器棱镜棱镜聚焦元件聚焦元件 出射狭缝出射狭缝白光白光红红紫紫1 12 2800 600 500400单色器的核心部分是色散元件。单色器的核心部分是色散元件。 色散元件主要是色散元件主要是棱镜和光栅。棱镜和光栅。 棱镜棱镜有玻璃和有玻璃和石英石英两种材料。两种材料。玻璃棱镜只能

13、用于可见光域内。玻璃棱镜只能用于可见光域内。石英棱镜可用于紫外、可见和近红石英棱镜可用于紫外、可见和近红外三外三 个光域。个光域。光栅光栅可用于紫外、可见及红外光可用于紫外、可见及红外光域域（三）吸收池（比色皿）：（三）吸收池（比色皿）：用于盛放试液的器皿就是用于盛放试液的器皿就是吸收池吸收池（也叫比色皿、样品池）（也叫比色皿、样品池）。有玻璃和石英两种。有玻璃和石英两种。玻璃玻璃吸收池吸收池只能用于可见光域内。只能用于可见光域内。石英石英吸收池吸收池可用于紫外、可见和近可用于紫外、可见和近红外三红外三 个光域。个光域。常用的吸收池规格有：常用的吸收池规格有：0.5cm0.5cm、1.0cm1

14、.0cm、2.0cm2.0cm、3.0cm3.0cm、5.0cm5.0cm等等二、吸收池二、吸收池使用使用方法方法1.1. 拿拿：只能只能捏捏两侧的毛玻璃面，不可两侧的毛玻璃面，不可接触光学面接触光学面；2.2. 洗：依次用自来水、溶剂、待装液洗：依次用自来水、溶剂、待装液各润洗各润洗3 3次；次；3.3. 装：吸收池高度的装：吸收池高度的2/32/33/43/4；4.4. 擦：先用滤纸吸干外壁，然后用擦擦：先用滤纸吸干外壁，然后用擦镜纸或丝绸擦干；镜纸或丝绸擦干；5.5. 查：内部溶液无气泡，查：内部溶液无气泡，光学面光学面外壁外壁无垃圾；无垃圾；6.6. 放：放：光学面光学面对光路，垂直放

15、入吸收对光路，垂直放入吸收池架，用吸收池夹固定。池架，用吸收池夹固定。根据根据JJG178-2007JJG178-2007规定规定石英石英吸收池在吸收池在220nm220nm处装蒸馏水处装蒸馏水；玻璃玻璃吸收池吸收池在在440nm440nm处装蒸馏水处装蒸馏水；以以一个吸收池为参比，调节一个吸收池为参比，调节为为100%100%，测定其它各池的透射比，测定其它各池的透射比，透射比透射比的的偏差偏差不大不大于于0.5%0.5%的吸收池的吸收池可配成一套。可配成一套。（四）光检测系统：（四）光检测系统： 也也叫检测器、叫检测器、光电器件光电器件作用：利用作用：利用光电效应将光强度信号光电效应将光强

16、度信号转换成电信号转换成电信号。常用的光检测系统主要有光电池、常用的光检测系统主要有光电池、光电管和光电倍增管。光电管和光电倍增管。1 1、光电池：光电池：用半导体材料制成的光电转换器。用半导体材料制成的光电转换器。用得最多的是硒光电池。用得最多的是硒光电池。硒光电池硒光电池硒光电池的结构和作用原理硒光电池的结构和作用原理： 光电管光电管：是在抽成真空或充有惰是在抽成真空或充有惰性气体的玻璃或石英泡内性气体的玻璃或石英泡内装上装上2 2个电极构成。个电极构成。红敏管红敏管 625-1000 nm625-1000 nm蓝敏管蓝敏管 200-625 nm200-625 nm光电管光电管结构如图：结

17、构如图：1 1是光电管的是光电管的阳极阳极；镍环或镍片组成；镍环或镍片组成2 2是光电管的是光电管的阴极阴极；由金属片上涂一层；由金属片上涂一层光敏物质（如氧化铯）构成光敏物质（如氧化铯）构成3 3为为电池电池； 4 4为为放大器放大器1234光电倍增管光电倍增管：它是一个非常灵敏的：它是一个非常灵敏的光电器件，可以把微弱的光转换成电光电器件，可以把微弱的光转换成电流。其灵敏度比前流。其灵敏度比前2 2种都要高得多。它种都要高得多。它是利用是利用二次电子发射以放大光电流二次电子发射以放大光电流，放大倍数可达到放大倍数可达到10108 8倍。倍。 1个光电子可产生个光电子可产生106107个电子

18、个电子（五）信号指示系统（五）信号指示系统它的作用是放大信号并以适当方式它的作用是放大信号并以适当方式指示或记录下来。指示或记录下来。常用的信号指示装置有直读检流计、常用的信号指示装置有直读检流计、数字显示或微处理机等数字显示或微处理机等。二、二、认识紫外认识紫外- -可见分光光度计的类别可见分光光度计的类别（一）（一） 单光束分光光度计单光束分光光度计：0.575光源光源单色单色器器吸收吸收池池检测检测器器显显示示这类分光光度计的特点是：这类分光光度计的特点是：结构简单，价格便宜结构简单，价格便宜。不足之处是测定结果受光源强度不足之处是测定结果受光源强度波动的影响较大，因而给定量分析结波动的

19、影响较大，因而给定量分析结果带来较大误差。果带来较大误差。二二 单波长单波长双光束分光光度计双光束分光光度计比比值值光源光源单色器单色器吸收池吸收池检测器检测器显示显示光束分裂器光束分裂器如普析如普析TU-1901双光束分光光度计：双光束分光光度计：杂散光杂散光、电子、电子学噪声、光源波动均可以抵消学噪声、光源波动均可以抵消一部分一部分，能进行波长扫描能进行波长扫描。暗电流暗电流准双光束紫外可见分光光度计准双光束紫外可见分光光度计：部部分分抵消光源波动误差抵消光源波动误差、电子学噪声。电子学噪声。但因为只有一个吸收池，故杂散光不但因为只有一个吸收池，故杂散光不能抵消。能抵消。三双波长双光束分光

20、光度计三双波长双光束分光光度计：如瑞如瑞利利UV-2200光光源源单色单色器器单色单色器器检测检测器器切切光光器器狭狭缝缝吸吸收收池池1 2优点：优点：1、不用、不用参比溶液，只用一个待测溶液，因此可参比溶液，只用一个待测溶液，因此可以以消除皿差和消除皿差和制备空白溶液产生的制备空白溶液产生的误差。误差。2、测量的吸光度实质上是两个波长的吸光度、测量的吸光度实质上是两个波长的吸光度差差值，因此可以值，因此可以背景、杂质吸收干扰背景、杂质吸收干扰3、调节二波长差、调节二波长差12nm，使二波长同时扫描可，使二波长同时扫描可以记录一阶导数光谱以记录一阶导数光谱其其不足之处是价格昂贵。不足之处是价格

21、昂贵。第四节第四节 紫外可见分光光度法条件选紫外可见分光光度法条件选择择一、显色条件的选择一、显色条件的选择（一）（一）显色反应显色反应在光度分析中将试样中的待测组分转在光度分析中将试样中的待测组分转变成有色化合物的反应叫显色反应。变成有色化合物的反应叫显色反应。显色反应常用的有两大类：显色反应常用的有两大类：一类是配位反应；一类是配位反应；FeFe3 33SCN3SCN=Fe(SCN=Fe(SCN) )3 3；另一类是氧化还原反应。另一类是氧化还原反应。MnMn2 2S S2 2O O8 82-2-= MnO= MnO4 4SOSO4 42-2-在这两类反应中，用得较多的是配在这两类反应中，

22、用得较多的是配位反应。位反应。 此外还有：此外还有：吸附显色吸附显色反应反应、多元配多元配合物显色体系合物显色体系（二）显色剂：（二）显色剂：与待测组分生成有色化合物的与待测组分生成有色化合物的试剂叫显色剂；试剂叫显色剂；分为两种分为两种无机显色剂和有机显色剂无机显色剂和有机显色剂1 1无机显色剂：无机显色剂：显色剂测定元素 反应介质/(mol/L)有色化合物组成颜色max/nm硫氰酸盐 鉄0.10.8 HNO3Fe(CNS)52-红480钼1.52 H2SO4MoO(CNS)52-橙460钨1.52 H2SO4WO(CNS)4-黄405铌34 HClNb(CNS)4-黄420钼酸铵硅0.30

23、.5 H2SO4硅钼蓝蓝670820磷0.5 H2SO4磷蓝670820钨46 HCl磷钨蓝蓝660钒1.0 HNO3磷钼钒杂多酸黄420氨水铜浓氨水Cu(NH3)42+蓝620钴 Co(NH3)62+红500镍 Ni(NH3)62+紫580过氧化氢钛12 H2SO4TiO(H2O2)2+黄420钒36.5 H2SO4VO(H2O2)3+红橙400450铌1.8 H2SO4Nb2O3(SO4)2(H2O2)黄3602 2有机显色剂：有机显色剂：显色剂显色剂测定元素测定元素反应介质反应介质maxmax/nm/nm/(L/(L/(/(molmolcmcm) ) 磺基水杨酸磺基水杨酸 FeFe2+2

24、+pH2pH23 35205201.61.610103 3邻菲啰啉邻菲啰啉FeFe2+2+CuCu+ +PH3PH39 95105104354351.11.110104 47 710103 3丁二酮肟丁二酮肟Ni(Ni() )氧化剂存在、氧化剂存在、碱性碱性4704701.31.310104 4钴试剂钴试剂CoCo2+2+ 5705701.131.1310105 5双硫腙双硫腙CuCu2+2+、PbPb2+2+、ZnZn2+2+CdCd2+2+、HgHg2+2+不同酸度不同酸度490490550550(Pb520)(Pb520)4.54.510104 43 310104 4(Pb6.8(Pb6

25、.810104 4) )偶氮胂偶氮胂( () ) U(U() )、U(U() )、Th(Th() )、Zr(Zr() )、LaLa3+3+、CeCe4+4+、CaCa2+2+、PbPb2+2+等等强酸至弱酸强酸至弱酸665665675675(Th665)(Th665)10104 41.31.310105 5(Th1.3(Th1.310105 5) )铬天菁铬天菁S SAlAlPH5PH55.85.85305305.95.910104 4优点：优点： 生成的一般为螯合物，稳定性生成的一般为螯合物，稳定性很好，一般离解常数都很小很好，一般离解常数都很小； CaY CaY2-2- 配合物的立体结构配

26、合物的立体结构 具有鲜明的颜色，具有鲜明的颜色，都很大都很大（一般可达到（一般可达到10104 4以上），所以以上），所以测定的灵敏度很高测定的灵敏度很高； 选择性好选择性好 有些有色配合物易溶于有机溶有些有色配合物易溶于有机溶剂，可进行萃取光度分析，提剂，可进行萃取光度分析，提高了测定的灵敏度和选择性。高了测定的灵敏度和选择性。3 3常见的有机显色剂：常见的有机显色剂： 磺基水杨酸：磺基水杨酸：其结构式如下：其结构式如下：可用于测定三价铁离子。可用于测定三价铁离子。O HC O O HS O3H 邻二氮菲（邻菲罗啉，邻二氮菲（邻菲罗啉，1 1，1010二氮菲）：二氮菲）：结构式为：结构式为：

27、在在PH=3PH=39 9时时与与FeFe2+2+生成红生成红色螯合物。用色螯合物。用于铁的测定。于铁的测定。 NN 双硫腙：也叫二苯双硫腙：也叫二苯硫腙。硫腙。结构式为：结构式为：测定很多重金属离子，如：铅、锌、铜、测定很多重金属离子，如：铅、锌、铜、银、汞、镉等。银、汞、镉等。 SCNHNNHN 偶氮胂偶氮胂（铀试剂（铀试剂）：）： 其结构式为：其结构式为：AsO3H2NNNNOHOHHO3SSO3HH2O3As可用于测定铀、钍、锆等。可用于测定铀、钍、锆等。（三）显色条件的选择：（三）显色条件的选择：显色条件主要包括显色剂用量、显色条件主要包括显色剂用量、显色反应的酸度、显色温度和显显色

28、反应的酸度、显色温度和显色时间等。色时间等。1 显色剂用量：显色剂用量：显色反应就是将待测组分转变成有显色反应就是将待测组分转变成有色化合物的反应，其反应一般可用下色化合物的反应，其反应一般可用下式代表：式代表：1 显色剂用量：显色剂用量：显色显色反应反应一般可用下式代表：一般可用下式代表：M MR = MRR = MR加加R R过量有利于反应向右进行。过量有利于反应向右进行。但不能太多，否则产生副反应。但不能太多，否则产生副反应。例如：例如：SCNSCN- -测定测定FeFe3+3+。在实际选用时，一般是通过实验来在实际选用时，一般是通过实验来确定的。确定的。实验的方法为实验的方法为：控制变

29、量：控制变量法法吸光度吸光度显色剂用量的曲线，其结显色剂用量的曲线，其结果分为三种情况：果分为三种情况：（a a）在）在a-ba-b间选择显色剂用量。间选择显色剂用量。 (b) (b) 在在a a/ /-b-b/ /间严格控制用量。间严格控制用量。（C C）必须十分严格控制用量或者）必须十分严格控制用量或者另换合适的显色剂。另换合适的显色剂。2 2溶液溶液酸度酸度：（1 1）酸度对金属离子存在形式的影响：）酸度对金属离子存在形式的影响：很多很多高价金属离子都要水解，酸度较高价金属离子都要水解，酸度较低时，不利于显色反应的进行低时，不利于显色反应的进行。FeFe2+2+3OH+3OH- -=Fe

30、(OH)=Fe(OH)2 2（2 2）酸度对显色剂浓度的影响：）酸度对显色剂浓度的影响：很多显色剂都是有机弱酸：很多显色剂都是有机弱酸：HR = HHR = H+ + R R而显色反应为而显色反应为 M MR = MRR = MR所以酸度太高对反应不利。所以酸度太高对反应不利。（3 3）酸度对显色剂颜色的影响：）酸度对显色剂颜色的影响：酸度不同时，它们的颜色不同。酸度不同时，它们的颜色不同。需要控制酸度，避免颜色干扰。需要控制酸度，避免颜色干扰。比如比如：二甲酚橙显色剂与：二甲酚橙显色剂与金属离子金属离子形成的配合物为红色，它本身在形成的配合物为红色，它本身在PH6.3PH6.3时为柠檬黄色，

31、而在时为柠檬黄色，而在PHPH6.36.3时时为红紫色。所以在为红紫色。所以在PHPH6.36.3时，就无法时，就无法进行测定。进行测定。（4 4）酸度对配合物组成的影响：）酸度对配合物组成的影响：有些显色反应当酸度不同时，要生成有些显色反应当酸度不同时，要生成配位比不同的配合物，其颜色也有所配位比不同的配合物，其颜色也有所不同。不同。如：如：FeFe3+3+与水杨酸的配合物：与水杨酸的配合物：PHPH4 4 Fe(CFe(C7 7H H4 4O O3 3) )+ + 紫色紫色4 4PHPH9 9Fe(CFe(C7 7H H4 4O O3 3) ) 2 2红色红色PHPH9 9 Fe(C Fe

32、(C7 7H H4 4O O3 3) ) 3 33 3 黄色黄色适宜的酸度要由实验来确定。适宜的酸度要由实验来确定。 3 3 显色时间：显色时间：显色反应的速度有快有慢，而且有显色反应的速度有快有慢，而且有些有色化合物放置过久也会褪色。些有色化合物放置过久也会褪色。适宜的显色时间要由实验来确定。适宜的显色时间要由实验来确定。4 4 显色温度显色温度：一般显色反应在室温下进行，但是一般显色反应在室温下进行，但是也有一些反应要加热到一定温度下才也有一些反应要加热到一定温度下才能进行。能进行。对不同的反应，应通过实验找出各对不同的反应，应通过实验找出各自适宜的显色温度范围。自适宜的显色温度范围。 二

33、、测量二、测量条件的条件的选择选择测量测量条件有条件有：测定波长、测定波长、参参比溶液比溶液、吸光度测量范围吸光度测量范围（一）（一）波长选择的波长选择的方法方法选择原则是选择原则是“吸收最大，干扰最小吸收最大，干扰最小”1.1. 一般选择一般选择maxmax作为测定波长。作为测定波长。2.2.若若maxmax附近若有干扰存在附近若有干扰存在（如共存离子或所用试剂有吸收），（如共存离子或所用试剂有吸收），则在保证有一定灵敏度情况下，则在保证有一定灵敏度情况下，可以其它波长进行测定可以其它波长进行测定（应选曲线较平坦处对应的波长（应选曲线较平坦处对应的波长（二）（二）选择参比选择参比溶液溶液参比

34、溶液的作用：参比溶液的作用：调节调节透射比透射比100%100%（A=0A=0），以），以消除消除溶液中其他成分以及吸收池和溶溶液中其他成分以及吸收池和溶剂对光的吸收和反射造成的剂对光的吸收和反射造成的误差误差实际上实际上测定试液的吸光度测定试液的吸光度是是以通以通过参比溶液的光作为过参比溶液的光作为入射光。入射光。应根据待测组分的性质，选择合应根据待测组分的性质，选择合适的参比适的参比溶液溶液1 1 溶剂参比溶剂参比：仅仅有显色剂与被测组分反应的产有显色剂与被测组分反应的产物有物有吸收时使用；吸收时使用；2 2 试剂试剂参比参比：试剂有吸收或者试剂有吸收或者会会生成吸光产物生成吸光产物时时使

35、用；使用；此时，最好用溶剂参比，然后此时，最好用溶剂参比，然后扣扣除试剂空白溶液的吸光度除试剂空白溶液的吸光度A A空白校空白校 = A-A= A-A空白空白A A空白校空白校：扣除试剂空白溶液：扣除试剂空白溶液后后的吸的吸光度光度A A：以溶剂参比测得的溶液吸光度：以溶剂参比测得的溶液吸光度A A空白空白：以溶剂参比测得的试剂空白：以溶剂参比测得的试剂空白溶液的吸光度溶液的吸光度3 3 试试样样参参比比：试试样样基体基体有有吸收时吸收时采用采用4 4其他其他参参比比如果如果试试剂剂及试样基体都有吸收，此时及试样基体都有吸收，此时有两种参比溶液有两种参比溶液：（1 1）褪色褪色参比参比：配制方

36、法：用合适的掩蔽剂将被测组配制方法：用合适的掩蔽剂将被测组分掩蔽后再加显色剂和其他试剂。分掩蔽后再加显色剂和其他试剂。（2 2）平行操作参）平行操作参比比：用用不含待测组分的试样，在相同条件不含待测组分的试样，在相同条件下与被测试样同样处理，得到平行操下与被测试样同样处理，得到平行操作参比溶液作参比溶液。如如血液中药物浓度的监测，用不含药血液中药物浓度的监测，用不含药物的血样制备平行操作参比溶液。物的血样制备平行操作参比溶液。 （三）（三）选择选择吸光度吸光度测量范围测量范围任何任何光度计都有一定的光度计都有一定的测量误差。测量误差。用透射比用透射比的读数的读数误差误差来表示来表示不同的仪器不

37、同的仪器是不同的（约是不同的（约为为0 0. . 3%3%2%2%）同一台的仪器，同一台的仪器，大小不变的大小不变的（三）（三）选择选择吸光度吸光度测量范围测量范围任何任何光度计都有一定的光度计都有一定的测量误差。测量误差。用透射比用透射比的读数的读数误差误差来表示来表示不同的仪器不同的仪器是不同的（约是不同的（约为为0 0. . 3%3%2%2%）同一台的仪器，同一台的仪器，大小不变的大小不变的测量测量结果的误差常用浓度的相对误结果的误差常用浓度的相对误差差c c/ /c c表示。它的大小是与表示。它的大小是与的的大小有关的大小有关的。下表是在下表是在=0.5%=0.5%时不同透射比所对应时

38、不同透射比所对应的浓度的浓度相对相对误差：误差：/%/%5.0 5.0 10.0 10.0 15.0 15.0 20.0 20.0 25.0 25.0 RE/%/%3.34 3.34 2.17 2.17 1.76 1.76 1.55 1.55 1.44 1.44 /%/%30.0 30.0 35.0 35.0 40.0 40.0 45.0 45.0 50.0 50.0 RE/%/%1.38 1.38 1.36 1.36 1.36 1.36 1.39 1.39 1.44 1.44 /%/%55.0 55.0 60.0 60.0 65.0 65.0 70.0 70.0 75.0 75.0 RE/%

39、/%1.52 1.52 1.63 1.63 1.79 1.79 2.00 2.00 2.32 2.32 /%/%80.0 80.0 85.0 85.0 90.0 90.0 95.0 95.0 RE/%/%2.80 2.80 3.62 3.62 5.27 5.27 10.26 10.26 0.002.004.006.008.0010.0012.000.020.040.060.080.0100.0RE/%/%由上图可以看出：由上图可以看出：在在15%15% 65%65%之间测量误差较小之间测量误差较小（2%)1A1。参比溶液浓度于。参比溶液浓度于未知液越接近，误差越小。未知液越接近，误差越小。示差

40、分光光度法对仪器和实验条件的示差分光光度法对仪器和实验条件的要求要求 对仪器的对仪器的要求要求：仪器仪器必须配备强的必须配备强的光源、好的单色器及稳定的电子系光源、好的单色器及稳定的电子系统。统。 对吸收池对吸收池要求要求：严格严格配对。配对。 温度温度控制控制：制做制做校正曲线和测量样校正曲线和测量样品时，温度必须控制在品时，温度必须控制在2 2范围内范围内。若精度要求更高，应有恒温。若精度要求更高，应有恒温装置装置第六节第六节 紫外可见分光光度法其他应用紫外可见分光光度法其他应用一、一、定性分析定性分析1 1、紫外紫外可见可见吸收光谱吸收光谱的的特点特点紫外紫外可见可见吸收光谱吸收光谱是分

41、子或离子团吸是分子或离子团吸收光产生的，故为收光产生的，故为分子吸收光谱分子吸收光谱分子分子的总能的总能量等于量等于电子的运动电子的运动、原子原子间的振动和分子作为整体的间的振动和分子作为整体的转动能量转动能量之之和。和。分子分子的的能级：电子能级、振动能级、能级：电子能级、振动能级、转动能级转动能级。电子能级的电子能级的能能级差最大，级差最大，振动能级次振动能级次之，转动能级之，转动能级的最小的最小。跃迁跃迁条件条件：紫紫外外- -可见可见吸收光谱吸收光谱特点：特点： “带状带状”光谱光谱2 2、分子中电子的分子中电子的跃迁跃迁（1 1）分子中电子分子中电子的的分类分类分三分三种种， 、n

42、n电子电子各轨道的各轨道的能量能量：n n* * *（2 2）分子中）分子中电子跃迁电子跃迁的的类型类型共有共有六六种形式种形式电子跃迁电子跃迁。较为较为常见是常见是* *，n n* *，* *和和n n* * 跃迁四跃迁四种种类型类型。饱和烷烃常用饱和烷烃常用做紫外吸收光谱的溶剂做紫外吸收光谱的溶剂。如己烷、环己烷、庚烷等。如己烷、环己烷、庚烷等。截止波长：己截止波长：己烷烷210nm210nm、水、水210nm210nm、甲、甲醇醇215nm215nm、 二氯甲烷二氯甲烷235nm235nm、丙酮、丙酮330nm330nm3 3、紫紫外吸收光谱常用外吸收光谱常用术语术语（1 1）生色团生色

43、团能能吸收紫外吸收紫外- -可见光的基团叫生色团。可见光的基团叫生色团。对有机化合物：主要为具有不饱和键对有机化合物：主要为具有不饱和键和未成对电子的基团和未成对电子的基团。如如C=CC=C、NO2NO2、C=OC=O、C CC C 、共轭双、共轭双键系统（包括芳香族化合物）等键系统（包括芳香族化合物）等（2 2）助色团：助色团：本身本身无紫外吸收，但可以使生色团吸无紫外吸收，但可以使生色团吸收峰加强同时使吸收峰长移的基团。收峰加强同时使吸收峰长移的基团。对有机化合物：主要为连有杂原子的对有机化合物：主要为连有杂原子的饱和饱和基团基团。如如OHOH，OROR，NHNH，X X例如苯有一个吸收峰在例如苯有一个吸收峰在255nm255nm，为为230230，当它被一个，当它被一个OHOH基取代后，吸收峰基取代后，吸收峰移至移至270nm270nm，为为l450l450。（3 3）红移红移：吸收吸收峰位置向长波方向的峰位置向长波方向的移动移动（4 4）蓝移蓝移：吸收吸收峰位置向短波方向峰位置向短波方向移移动动（5 5）增色增色效应：吸收强度增强的效应效应：吸收强度增强的效应（6 6）减色减色效应：吸收强度减小的效应：吸收强度减小的效应效