紫外-可见分光光度法

1、第七章第七章 紫外紫外-可见分光光度法可见分光光度法学习目标学习目标 知识要求知识要求 能力要求能力要求 知识要求知识要求1掌握光的吸收定律概念、表达式及条件，吸光系数和掌握光的吸收定律概念、表达式及条件，吸光系数和吸收光谱的意义，常用定量分析方法的原理和应用。吸收光谱的意义，常用定量分析方法的原理和应用。2熟悉紫外熟悉紫外- -可见分光光度计的基本结构、吸光度测量可见分光光度计的基本结构、吸光度测量条件的选择、偏离光的吸收定律的主要因素。条件的选择、偏离光的吸收定律的主要因素。3了解光谱分析法的分类、紫外了解光谱分析法的分类、紫外- -可见吸收光谱的产生可见吸收光谱的产生机制、定性分析的依据

2、和方法。机制、定性分析的依据和方法。案例导入 在夏天参加户外活动时，如果天气晴朗，就应该注在夏天参加户外活动时，如果天气晴朗，就应该注意保护皮肤，否则，暴露在火辣辣太阳之下的皮肤，意保护皮肤，否则，暴露在火辣辣太阳之下的皮肤，数小时后就会出现红肿、瘙痒、发热、刺痛症状，数数小时后就会出现红肿、瘙痒、发热、刺痛症状，数日后出现蜕皮现象，这表明太阳光中有一种光线能伤日后出现蜕皮现象，这表明太阳光中有一种光线能伤害生物细胞。科学家研究证实，这种光线是紫外线。害生物细胞。科学家研究证实，这种光线是紫外线。 根据可见光、紫外光与物质分子的相互作用建立了根据可见光、紫外光与物质分子的相互作用建立了紫外紫外

3、- -可见分光光度可见分光光度法。法。 u根据待测物质（原子或分子）发射或吸收的电磁辐根据待测物质（原子或分子）发射或吸收的电磁辐射，以及待测物质与电磁辐射的相互作用而建立起射，以及待测物质与电磁辐射的相互作用而建立起来的定性、定量和结构分析方法，统称为光学分析来的定性、定量和结构分析方法，统称为光学分析法。法。 u利用光谱进行定性、定量和结构分析的方法称为光利用光谱进行定性、定量和结构分析的方法称为光谱分析法，简称光谱法。谱分析法，简称光谱法。 紫外紫外-可见分光光度法：可见分光光度法：研究物质在紫外研究物质在紫外-可见光区可见光区（200760 nm）分子吸收光谱分子吸收光谱的光谱分析法的

4、光谱分析法第一节 概述1 1电磁辐射（电磁波，光）电磁辐射（电磁波，光） ：以巨大速度通过空间，不需：以巨大速度通过空间，不需要任何物质作为传播媒介的粒子流。要任何物质作为传播媒介的粒子流。 1，c波长范围波长范围：紫外区紫外区 200-400nm 可见光区可见光区 400-760nm电磁辐射的性质电磁辐射的性质：具有波、粒二象性：具有波、粒二象性 波动性：波动性： 粒子性：粒子性：chhEE，注：第一节 概述单色光单色光: : 单一波长的光束单一波长的光束复色光复色光: : 含有多种波长的光束含有多种波长的光束电磁波谱电磁波谱: : 以波长大小顺序排列的电磁波谱图以波长大小顺序排列的电磁波谱

5、图波长波长 10pm 300pm 200nm 400nm 800nm 500m mm 1cm 1m光谱光谱 射线射线 X射线射线 紫外光紫外光 可见光可见光 红外光红外光 微波微波 无线电波无线电波方法方法 光谱法光谱法 分光光度法分光光度法 光谱法光谱法 核磁共振核磁共振 可可 见见 光光第一节 概述红光与绿光互补、紫光与黄光互补，等等。红光与绿光互补、紫光与黄光互补，等等。 白光的组成白光的组成 白光的色散白光的色散蓝蓝黄黄紫紫红红绿绿紫紫黄黄绿绿青青蓝蓝橙橙红红青青一、一、物质对光的选择性吸收物质对光的选择性吸收第一节 概述二、透光率与吸光度二、透光率与吸光度uI0Ia + It + I

6、r uI0Ia + It lgAT 第一节 概述u透射光透射光强度强度It与入射光强度与入射光强度I0的比值称为透光率或透光的比值称为透光率或透光度度Tu透光率的负对数为吸光度透光率的负对数为吸光度A 【例题例题9-2 9-2 】（1 1）透光率）透光率T T为为50%50%，其吸光度，其吸光度A A为多少？（为多少？（2 2）吸光度）吸光度A A为为0.700.70，其透光率，其透光率T T为多少？为多少？解解:（1）透光率）透光率T=50%=0.50,其吸光度为：其吸光度为： A=-lgT=-lg0.50=0.30 (2）吸光度）吸光度A=0.70,其够光率为：其够光率为： T=10-A=

7、10-0.70=0.20=20% 或或 0.70=-lgT lgT=-0.70,T=0.20第一节 概述三、三、吸收光谱曲线吸收光谱曲线 u概念：以波长概念：以波长为横坐标，吸光度为横坐标，吸光度A为纵坐标所描为纵坐标所描绘的曲线，称为吸收光谱曲线，简称吸收光谱。绘的曲线，称为吸收光谱曲线，简称吸收光谱。u特点：在相同条件下，同一物质的不同浓度的溶特点：在相同条件下，同一物质的不同浓度的溶液，其吸收光谱曲线相似，且液，其吸收光谱曲线相似，且max相同。这是定相同。这是定性分析的基础。性分析的基础。UV-Vis吸收光谱的常见术语吸收光谱的常见术语吸收峰吸收峰 max谷谷 min肩峰肩峰 sh末端

8、吸收末端吸收:吸收光谱曲线波长最短吸收光谱曲线波长最短的一段，吸光度相当大，但不成的一段，吸光度相当大，但不成峰的部分。峰的部分。强带：强带：吸光度大于吸光度大于104的吸收峰的吸收峰弱带：弱带：吸光度小于吸光度小于103的吸收峰的吸收峰第一节 概述吸收光谱曲线示意图吸收光谱曲线示意图 A480 520 560nm max=515第一节 概述四、紫外四、紫外- -可见分光光度的特点可见分光光度的特点1 1紫外紫外- -可见光的波长范围是可见光的波长范围是 A200400nm B400760nm C200760nm D360800nm2 2下列叙述错误的是下列叙述错误的是 A A光的能量与其波长

9、成反比光的能量与其波长成反比 B B有色溶液越浓，对光的吸收也越强烈有色溶液越浓，对光的吸收也越强烈 C C物质对光的吸收有选择性物质对光的吸收有选择性 D D光的能量与其频率成反比光的能量与其频率成反比第一节 概述3 3紫外紫外- -可见分光光度法属于可见分光光度法属于 A A原子发射光谱法原子发射光谱法 B B原子吸收光谱法原子吸收光谱法 C C分子发射光谱法分子发射光谱法 D D分子吸收光谱法分子吸收光谱法4 4分子吸收可见分子吸收可见- -紫外光后，可发生哪种类型紫外光后，可发生哪种类型的的（）分（）分子能级跃迁子能级跃迁 A A转动能级跃迁转动能级跃迁 B B振动能级跃迁振动能级跃迁

10、 C C电子能级跃迁电子能级跃迁 D D以上都能发生以上都能发生 第一节 概述第一节 概述点滴积累点滴积累1光的本质是电磁波；物质对光的吸收具有光的本质是电磁波；物质对光的吸收具有选择性。选择性。2吸光度与透光率的关系是吸光度与透光率的关系是 :3吸收曲线是溶液在一定条件下的吸光度随吸收曲线是溶液在一定条件下的吸光度随入射光波长变化而变化的曲线。入射光波长变化而变化的曲线。 二、二、 Lambert-Beer定律定律I0Itl光的吸收定光的吸收定律律A- lg T=lg（I0/It) = k c lA：吸光度吸光度T：透光率，透光率，T=It/I0l：液层厚度液层厚度(光程长度光程长度)c：溶

11、液的浓溶液的浓度度k：吸光系数吸光系数朗伯朗伯(Lambert)定律：定律：A=K1L比耳比耳(Beer)定律：定律：A =K2 c 单色光单色光适用范围：可见光、紫外光适用范围：可见光、紫外光和红外光；均匀无散射的溶和红外光；均匀无散射的溶液、固体和气体。液、固体和气体。 I0=It+IaA-lg T= k l c 吸收光谱法的基本定律吸收光谱法的基本定律，是是定量测定的依据定量测定的依据 A与与c为简单的正比关系；为简单的正比关系；T与与c是指数关系是指数关系 A具加合性具加合性设共存物为设共存物为a、b、c，则：则：A= ka l ca + kb l cb + kc l cc1Lambe

12、r-Beer定律的适用条件（前提）定律的适用条件（前提） 入射光为单色光入射光为单色光 溶液是稀溶液溶液是稀溶液 1、物理意义：指吸光物质在单位浓度及单位厚度时的吸光度、物理意义：指吸光物质在单位浓度及单位厚度时的吸光度 2、不同物质、不同物质对同一对同一波长的单色光，有不同的吸光系数，波长的单色光，有不同的吸光系数，k，物质对光的吸收能力物质对光的吸收能力。吸光物质在一定波长和溶剂条件下的。吸光物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数，是定性和定量的依据。特征常数，是定性和定量的依据。 3、表示方法：、表示方法：k值及单位与值及单位与c和和l采用的单位有关采用的单位有关 max表明了该吸收物质最

13、大限度的吸光能力，它的大小反映了表明了该吸收物质最大限度的吸光能力，它的大小反映了光度法测定某物质可能达到的灵敏度。光度法测定某物质可能达到的灵敏度。 104 灵敏度高灵敏度高 104 103 灵敏度中等灵敏度中等 103 灵敏度低灵敏度低 二、吸光系数LcA%11Ecm2、比吸光系数（百分吸光系数）、比吸光系数（百分吸光系数） 在某一波长下，溶液浓度为在某一波长下，溶液浓度为1mol/L、液层厚度为液层厚度为1cm时的吸光度。单位：时的吸光度。单位：L/(molcm)在某一波长下在某一波长下,溶液浓度溶液浓度为为1（g/100ml)、液层厚度液层厚度为为1cm时的吸光度。单位：时的吸光度。单

14、位：mL/(gcm)1%1cmE10MLcEAcm%111、摩尔吸光系数、摩尔吸光系数吸光系数的大小，取决于物质（溶质、溶剂）吸光系数的大小，取决于物质（溶质、溶剂）本性、温度和光的波长。本性、温度和光的波长。1）物质不同，吸光系数不同，是物质的特征常数；）物质不同，吸光系数不同，是物质的特征常数；2）溶剂不同，同一物质吸光系数不同，故常在描述）溶剂不同，同一物质吸光系数不同，故常在描述 吸光系数时需指明某溶剂；吸光系数时需指明某溶剂；3）光的波长不同，吸光系数不同。）光的波长不同，吸光系数不同。 某化合物的浓度为某化合物的浓度为4.210-3g/L，用用2.0cm的吸收的吸收池在池在470n

15、m下测得的透光率为下测得的透光率为30.0%，该化合物的，该化合物的分子量为分子量为250，求其在，求其在470nm处的摩尔吸光系数和处的摩尔吸光系数和百分吸光系数。百分吸光系数。例：例：lcA1%1cmE解：解：A = -lgT=-lg0.300=0.523c = 4.210-3g/L = 4.210-4g/100mll =2.0cm6230 . 2102 . 4523. 0E41%1cm41%1cm1056. 162310250E10M某有色溶液的物质的量浓度浓度为某有色溶液的物质的量浓度浓度为c c，在一定条件下用在一定条件下用1 1cmcm比色杯测得吸光度为比色杯测得吸光度为A A，则

16、摩尔吸光系数应为：则摩尔吸光系数应为： A AcAcA B BcMcM C CA/C DA/C DC/A C/A 第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理五、偏离五、偏离Lambert-Beer定律的因素定律的因素（一）化学因素（一）化学因素吸光物质溶液的浓度吸光物质溶液的浓度 稀溶液稀溶液吸光吸光性物质的化学变化性物质的化学变化溶剂溶剂的影响的影响A l c（二）光学因素(1)非单色光非单色光l对策：选择比较好的单色器对策：选择比较好的单色器 入射波长选定在待测物质的最大吸收波长处入射波长选定在待测物质的最大吸收波长处严格地讲，吸收定律只适用于单色光。单色光指具严格地讲，吸收定律只适用于单色光

17、。单色光指具有单一波长的光，但实际上不能得到纯粹的单色光，有单一波长的光，但实际上不能得到纯粹的单色光，而是波长范围较窄的复合光。对于同一物质对不同而是波长范围较窄的复合光。对于同一物质对不同波长的光的吸收程度不同，所以导致对光的吸波长的光的吸收程度不同，所以导致对光的吸收定收定律律的偏离。的偏离。(2)杂散光：单色光中混有一些不在谱带宽度范围内、杂散光：单色光中混有一些不在谱带宽度范围内、与所需的波长不符的光，称为杂散光与所需的波长不符的光，称为杂散光(3)散射和反射光散射和反射光(4)非平行光非平行光吸收质点的散射（胶体、乳浊液或悬浊液）吸收质点的散射（胶体、乳浊液或悬浊液）吸收池内外界面

18、的反射吸收池内外界面的反射测得的吸光度偏高测得的吸光度偏高l用参比溶液用参比溶液(空白溶液空白溶液)对比补偿对比补偿u对策：对策：第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理点滴积累点滴积累1 1光的吸收定律表明了吸光度与液层厚度光的吸收定律表明了吸光度与液层厚度和浓度之间的关系，它是吸收光谱法定量分析和浓度之间的关系，它是吸收光谱法定量分析的依据。的依据。2 2吸光系数的表示方法有多种，随待测溶吸光系数的表示方法有多种，随待测溶液浓度的不同标度而不同。液浓度的不同标度而不同。3 3偏离光的吸收定律的因素主要有化学因偏离光的吸收定律的因素主要有化学因素和光学因素。素和光学因素。 第三节 紫外-可见分

19、光光度计一、紫外一、紫外- -可见分光光度计的主要部件：可见分光光度计的主要部件：光源光源单色器单色器吸收池吸收池检测器检测器讯号处理与显示器讯号处理与显示器 一、主要部件：一、主要部件：1、光源：、光源： 发出所需波长范围内的连续光谱，有发出所需波长范围内的连续光谱，有 足够强度且稳定（不随足够强度且稳定（不随而改变）而改变） 分光光度计中常用的光源有：分光光度计中常用的光源有：热辐射光源：热辐射光源： 钨灯，卤钨灯（可见、近红外光区）钨灯，卤钨灯（可见、近红外光区） 可可发射发射340-2500nm的连续光谱的连续光谱 气体放电光源：氢灯，氘灯（紫外光区）气体放电光源：氢灯，氘灯（紫外光区

20、）发射发射150-400nm连续光谱连续光谱氙灯氙灯氢灯氢灯钨灯钨灯2、单色器：、单色器： 是从连续光谱中获得所需波段的单色光的装置。是从连续光谱中获得所需波段的单色光的装置。（1）入射狭缝）入射狭缝:限制杂散光进入限制杂散光进入（2）准直镜（透镜或凹面反射镜），它使入射光束变为）准直镜（透镜或凹面反射镜），它使入射光束变为平平行光束行光束。（3）色散元件：）色散元件：棱镜或光栅棱镜或光栅，它使不同波长的入射光色散，它使不同波长的入射光色散 开来。开来。（4） 聚焦透镜或聚焦凹面反射镜聚焦，它使不同波长的光聚聚焦透镜或聚焦凹面反射镜聚焦，它使不同波长的光聚焦在焦面的不同位置。焦在焦面的不同位置

21、。 （5）出射狭缝）出射狭缝作用作用：将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置。：将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置。 但狭缝但狭缝，光强度，光强度，灵敏度，灵敏度 3、吸收池（比色皿或比色杯）：、吸收池（比色皿或比色杯）：用于盛放溶液并提供一定吸光厚度的器皿。它由透用于盛放溶液并提供一定吸光厚度的器皿。它由透明的明的光学玻璃或石英材料光学玻璃或石英材料组成。玻璃吸收池只能用组成。玻璃吸收池只能用于可见光区，而石英吸收池在紫外和可见光区都可于可见光区，而石英吸收池在紫外和可见光区都可使用。光径一般在使用。光径一般在0.1-10cm，最常用的吸收池吸光，最常用的吸收池吸光厚度为厚度为1cm。高

22、浓度常选光径较小的，低浓度选光。高浓度常选光径较小的，低浓度选光径较大的。径较大的。（四）检测器：利用光电效应，将光强度转换成（四）检测器：利用光电效应，将光强度转换成 电流讯号。（光信号电流讯号。（光信号电信号）电信号）光检测器：光电池、光电管、光电倍增管光检测器：光电池、光电管、光电倍增管 和光二极管阵列检测器。和光二极管阵列检测器。（五）信号显示系统：（五）信号显示系统： 将信号以适当方式显示或记录。将信号以适当方式显示或记录。 常用的显示器有直读检流计、微安表、电位计、数常用的显示器有直读检流计、微安表、电位计、数字电压表、记录仪、示波器及数据处理机等。很多字电压表、记录仪、示波器及数

23、据处理机等。很多型号的分光光度计装配有微处理机，既可对分光光型号的分光光度计装配有微处理机，既可对分光光度计进行操作控制，又可进行数据处理。度计进行操作控制，又可进行数据处理。二、分光光度计的类型：二、分光光度计的类型：（一）单波长单光束分光光度计：（一）单波长单光束分光光度计：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显示 只有一条光路，通过变换参比池和样品池的位置，使它们只有一条光路，通过变换参比池和样品池的位置，使它们分别置于光路来进行测定分别置于光路来进行测定这类分光光度计的特点是：一般用钨这类分光光度计的特点是：一般用钨灯或氢灯作光源，灯或氢灯作光源，结构简单，价格便

24、宜。结构简单，价格便宜。主要适用于主要适用于定量分析，而不适用于作定性定量分析，而不适用于作定性分析。分析。另外，结果受电源的波动影响较大。另外，结果受电源的波动影响较大。 （二）（二）单波长双光束分光光度计单波长双光束分光光度计光源光源比比值值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l双光束分光光度计是自动比较了透过参比溶液双光束分光光度计是自动比较了透过参比溶液和样品溶液的光的强度，它和样品溶液的光的强度，它不受光源（电源）不受光源（电源）变化变化的影响。的影响。l双光束分光光度计还能进行波长扫描，并自动双光束分光光度计还能进行波长扫描，并自动记录下各波长下的吸光度

25、，很快就可得到试液记录下各波长下的吸光度，很快就可得到试液的吸收光谱。所以能用于定性分析。的吸收光谱。所以能用于定性分析。国产国产710型、型、 730型、型、 740型、日立型、日立UV-340型、型、U-4100等属于这种类型。等属于这种类型。光光源源单色器单色器单色器单色器检测器检测器切切光光器器狭狭缝缝吸吸收收池池3 3、双波长分光光度计、双波长分光光度计：用两种不同波长的单色光束交替照射到样品溶液上，用两种不同波长的单色光束交替照射到样品溶液上，不需使用参比溶液，测得的是样品在两种波长下的吸不需使用参比溶液，测得的是样品在两种波长下的吸光度之差。光度之差。 2 11 1、波长范围、波

26、长范围2 2、波长准确度、波长准确度3 3、波长重现性、波长重现性4 4、狭缝或谱带宽、狭缝或谱带宽5 5、分辨率、分辨率6 6、杂散光、杂散光7 7、透光率测量范围、透光率测量范围8 8、吸光度测量范围、吸光度测量范围9 9、测光准确度、测光准确度1010、测光重现性、测光重现性三、分光光度计的光学性能三、分光光度计的光学性能第三节 紫外-可见分光光度计点滴积累点滴积累u紫外紫外- -可见分光光度计的基本结构相同，都可见分光光度计的基本结构相同，都由光源、单色器、吸收池、检测器、讯号处由光源、单色器、吸收池、检测器、讯号处理与显示器等主要部件构成，但不同型号仪理与显示器等主要部件构成，但不同

27、型号仪器的外形差别很大，质量和价格相差悬殊，器的外形差别很大，质量和价格相差悬殊，操作方法迥异，使用之前应仔细阅读仪器使操作方法迥异，使用之前应仔细阅读仪器使用说明书。用说明书。 CC0 0.4 1.2 2.0 2.8 3.6246%A暗噪声暗噪声讯号噪声讯号噪声误差曲线误差曲线从图中可以看出：从图中可以看出：A值控制在值控制在0.2-0.7之间之间(或或T值在值在20%-65%之间）之间）相对误差较小。相对误差较小。方法：改变待测液的浓度方法：改变待测液的浓度选用适当厚度的吸收池选用适当厚度的吸收池1. 1. 吸光度范围的选择吸光度范围的选择第四节第四节 分析条件的选择分析条件的选择（一）、

28、仪器测量条件的选择一）、仪器测量条件的选择一般应该选择一般应该选择max为入射光波长。为入射光波长。如果如果max处有共存组分干扰时，则应考虑选择灵处有共存组分干扰时，则应考虑选择灵敏度稍低但能避免干扰的入射光波长。敏度稍低但能避免干扰的入射光波长。下测定须在较小的左右测定灵敏度高maxmaxmaxmaxlCAEAA2.选择适当的入射波长选择适当的入射波长二、显色反应条件的选择二、显色反应条件的选择显色反应：在光度分析中将试样中的待测组分显色反应：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。转变成有色化合物的反应。显色反应需满足的条件：显色反应需满足的条件：1选择性要好，选择性要好

29、，与样品可发生定量反应。与样品可发生定量反应。2灵敏度要高：灵敏度要高： 3有色化合物的组成要恒定，化学性质稳定有色化合物的组成要恒定，化学性质稳定在紫外在紫外- 可见光区有吸收，且可见光区有吸收，且 max较大。较大。 4显色剂的颜色与有色化合物的颜色差别要大显色剂的颜色与有色化合物的颜色差别要大 5反应的条件要易于控制。反应的条件要易于控制。 显色反应条件的控制显色反应条件的控制(1)显色剂用量显色剂用量生成配位化合物的显色反应可用下式表示：生成配位化合物的显色反应可用下式表示： M+nRMRn若配合物稳定性好，显色剂只需稍过量。若配合物稳定性好，显色剂只需稍过量。若配合物不稳定，显色剂需

30、过量很多。若配合物不稳定，显色剂需过量很多。若可形成逐级配合物时，显色剂用量应若可形成逐级配合物时，显色剂用量应 严格控严格控制在一定范围。制在一定范围。例：例：MoMo(SCN)5Mo(SCN)6-桔红色桔红色浅红色浅红色2、溶液的酸度、溶液的酸度pH值对显色反应的影响值对显色反应的影响pH值不同，可形成具不同配位数、不同颜色的配合物值不同，可形成具不同配位数、不同颜色的配合物pH值增大，引起某些金属离子水解，甚至析出沉淀。值增大，引起某些金属离子水解，甚至析出沉淀。Fe(SCN)2+ + OH- Fe(OH)2+ + SCN-例：例：Fe3+与水杨酸在不同与水杨酸在不同pH值生成不同配合物

31、值生成不同配合物pH值值44-78-10配合物组成配合物组成Fe(C7H4O3)+Fe(C7H4O3)2-Fe(C7H4O3)33-颜色颜色紫红紫红棕橙棕橙黄黄pH值的确定值的确定做做A-pH关系曲线，得到合适的关系曲线，得到合适的pH值范围值范围（3）其他条件）其他条件显色温度显色温度显色时间显色时间放置时间放置时间溶剂溶剂显色反应的速度有快有慢，快的几显色反应的速度有快有慢，快的几乎是瞬间完成，颜色很快达到稳定乎是瞬间完成，颜色很快达到稳定状态，并且能保持较长时间。大多状态，并且能保持较长时间。大多数显色反应的速度是比较慢的，需数显色反应的速度是比较慢的，需要一定时间才能达到稳定。而且有要

32、一定时间才能达到稳定。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、温度要由实验来适宜的显色时间、温度要由实验来确定。确定。三、参比溶液选择三、参比溶液选择为什么需要使用参比溶液？为什么需要使用参比溶液？所测得的吸光度要所测得的吸光度要真正真正反映待测溶液的反映待测溶液的吸光强度吸光强度。1、溶剂参比、溶剂参比试样组成简单、共存组份少试样组成简单、共存组份少(基体干扰少基体干扰少)、显色剂不吸、显色剂不吸收时，直接采用溶剂收时，直接采用溶剂(多为蒸馏水多为蒸馏水)为参比。为参比。即试剂、干扰、显色剂均无吸收，用溶剂作参比。即试剂、干扰、显色剂均无吸收，用溶剂

33、作参比。样参调节光路光学性质和厚度相同样品池样品溶液，参比池空白溶液样品池参比池配制样品的溶剂空白溶液ATA%1000注：采用空白对比消除因溶剂和容器的吸收、光的散射注：采用空白对比消除因溶剂和容器的吸收、光的散射和界面反射等因素对透光率的干扰。和界面反射等因素对透光率的干扰。试剂参比：试剂参比：当显色当显色剂和其剂和其它试剂在测定波长处有吸它试剂在测定波长处有吸收时，采用试收时，采用试剂剂+ +显色剂作显色剂作参比参比( (不加待测物不加待测物) )。试样参比：试样参比：如试样基体在测定波长处有吸收，如试样基体在测定波长处有吸收，可以试样作参比可以试样作参比( (不能加显色剂不能加显色剂)

34、)。平行操作参比溶液：平行操作参比溶液：用用不含待测组分的试样，在完全相同条不含待测组分的试样，在完全相同条件下件下与待测试与待测试样同时进行处理，得到平行样同时进行处理，得到平行操作操作参比溶液。参比溶液。第四节 分析条件的选择点滴积累点滴积累 1 1选择吸光性物质的最大吸收波长作为测定波选择吸光性物质的最大吸收波长作为测定波长。长。 2 2使用紫外使用紫外- -可见分光光度计时，读数范围应可见分光光度计时，读数范围应控制在吸光度为控制在吸光度为0.20.20.70.7，透光率为，透光率为65% 65% 20%20%之之间。间。 3 3待测物质在紫外待测物质在紫外- -可见光区无吸收时，应加

35、可见光区无吸收时，应加显色剂。显色剂不得有干扰，反应必须完全。显色剂。显色剂不得有干扰，反应必须完全。 4 4一般用溶剂作参比溶液。必要时采用试样参一般用溶剂作参比溶液。必要时采用试样参比溶液、试剂参比溶液或平行操作参比溶液。比溶液、试剂参比溶液或平行操作参比溶液。 第五节第五节 定性与定量分析定性与定量分析一、定性分析一、定性分析依据：相同的化合物有相同的光谱依据：相同的化合物有相同的光谱方法：方法：比较吸收光谱的一致性比较吸收光谱的一致性比较吸收光谱的特征数据比较吸收光谱的特征数据比较吸光度的比值比较吸光度的比值（一）定性鉴别（一）定性鉴别定性鉴别的依据定性鉴别的依据吸收光谱的特征吸收光谱

36、的特征(max和和max）吸收光谱的形状吸收光谱的形状吸收峰的数目吸收峰的数目吸收峰的位置（波长）吸收峰的位置（波长）吸收峰的强度吸收峰的强度相应的吸光系数相应的吸光系数缺陷：不能鉴定饱和物质及结构相似的化合物。缺陷：不能鉴定饱和物质及结构相似的化合物。1对比吸收光谱的特征数据（吸光度或吸光系数）对比吸收光谱的特征数据（吸光度或吸光系数）min%11maxmax，shcmE2 2对比吸光度或吸光系数的比值：对比吸光度或吸光系数的比值： 如果化合物有几个吸收峰，可用在不同吸收峰如果化合物有几个吸收峰，可用在不同吸收峰（或峰与谷）处测得吸光度的比值作为鉴别的依据。（或峰与谷）处测得吸光度的比值作为

37、鉴别的依据。例：例：45.315.388.170.155036127836155036127812AAAAVB，三处最大吸收，定性鉴别：药典规定3对比吸收光谱的一致性对比吸收光谱的一致性同一测定条件下，同一测定条件下，与标准对照物谱图或标准谱图与标准对照物谱图或标准谱图进行对照比较进行对照比较（二）纯度检查和杂质限量测定（二）纯度检查和杂质限量测定1纯度检查（杂质检查）纯度检查（杂质检查）杂质的存在杂质的存在吸收曲线形状吸收曲线形状改变改变吸光系数值的大小吸光系数值的大小例：乙醇中含少量的杂质苯例：乙醇中含少量的杂质苯乙醇的乙醇的UV吸收光谱在吸收光谱在256nm处没有吸收峰处没有吸收峰而苯在

38、而苯在256nm处有的吸收峰处有的吸收峰苯的检出限量低达苯的检出限量低达10ppm2、杂质的限量检查、杂质的限量检查测定特定波长的吸光度值，计算杂质的含量测定特定波长的吸光度值，计算杂质的含量在此波长处，杂质有吸收，而药物无吸收在此波长处，杂质有吸收，而药物无吸收测定两个特定波长的吸光度的比值测定两个特定波长的吸光度的比值（一）单组分的定量方法（一）单组分的定量方法1标准曲线法标准曲线法 2标准对比法：外标一点法标准对比法：外标一点法3吸光系数法吸光系数法 lAclcA定量依据：1、标准曲线法、标准曲线法1)配制一系列不同浓度的标准溶液，分别测定吸光度。配制一系列不同浓度的标准溶液，分别测定吸

39、光度。2)绘制绘制A-c标准曲线或计算回归方程。标准曲线或计算回归方程。3)测定样品的测定样品的A值，从标准曲线上或代入回归方程得到值，从标准曲线上或代入回归方程得到样品的浓度。样品的浓度。条件前提：固定仪器和测定样样同上条件固定条件查得测定样品曲线分别测定配制标准系列过程：CAACA 芦丁含量测定mLmgmLmLmLmg250 . 32550/200. 0样品标样分别移取标准溶液一般为标准溶液一般为57个点，至少不少于个点，至少不少于4个。个。待测样品和标准溶液应平行处理。待测样品和标准溶液应平行处理。标准溶液浓度范围应在溶液吸光度与其浓度呈线性关系区标准溶液浓度范围应在溶液吸光度与其浓度呈

40、线性关系区间内，且溶液的吸光度值控制在间内，且溶液的吸光度值控制在0.11.0之间。之间。用坐标纸绘制完后应注明测定内容，如测定波长、吸收池用坐标纸绘制完后应注明测定内容，如测定波长、吸收池厚度、操作时间等；厚度、操作时间等；长时间不用后再次使用时，以及仪器维修调整后应检查标长时间不用后再次使用时，以及仪器维修调整后应检查标准曲线，必要时应重新绘制。准曲线，必要时应重新绘制。注意事项：注意事项：2、标准对照法：、标准对照法：1)在相同条件下，配制样品和标准溶液。在相同条件下，配制样品和标准溶液。 （两种溶液的浓度最好相近）（两种溶液的浓度最好相近）2)在选定波长处，测定两者的吸光度。在选定波长

41、处，测定两者的吸光度。3)根据推导出来的下式计算样品浓度。根据推导出来的下式计算样品浓度。A标标= c标标lA样样= c样样l两式的两式的 和和l值相同值相同标样标样AAcc外标一点法外标一点法注：当样品溶液与标准品溶液的注：当样品溶液与标准品溶液的 稀释倍数相同时稀释倍数相同时标样与样品浓度相近；截距为固定仪器和测定条件；前提：0标样和分别测定一定过程：AASxSxAACCsCiCCSxSxAAmm%100%mmii max min A 2. 对于同一待测溶液，浓度对于同一待测溶液，浓度，吸光度，吸光度； 3. 对于同一物质，不论浓度大小如何，最大吸收峰所对应对于同一物质，不论浓度大小如何，

42、最大吸收峰所对应的波长的波长(最大吸收波长最大吸收波长 max) 不变，并且曲线的形状也完全不变，并且曲线的形状也完全相同。相同。3、吸光系数法、吸光系数法利用从手册或文献查到的利用从手册或文献查到的 或或 值，根据下式定量：值，根据下式定量：%11Ecm或或标样含量)E()E(%11%11cmcm特点：对仪器要求较高。特点：对仪器要求较高。要求单色光前提：iECAmLgCigW 求含样过程：已知稀释)/(/)(lEAmLgCi100/lALmolCi/或%100%样CCii例例9-5: 维生素维生素B12的水溶液在的水溶液在处的百分吸光系数值处的百分吸光系数值是是207，盛于，盛于1cm吸收

43、池中，测得的溶液吸光度为吸收池中，测得的溶液吸光度为0.414，则溶液的浓度为多少？，则溶液的浓度为多少？ mlgl100/002. 01207414. 0EAlAc1%1cm解解: :例例9-69-6：维生素维生素B B1212样品样品20mg20mg用水溶液配成用水溶液配成1000ml1000ml。盛于盛于1cm1cm吸收池中，于吸收池中，于361nm处测定吸光度为处测定吸光度为0.407，求求B B1212的百分含量？的百分含量？98.3%207203.5)E()E(%B5 .2031002. 0407. 0A)E(%11%1112%11标样样样品解：cmcmcmLc（二）多组分的测定方

44、法：（二）多组分的测定方法：l在含有多种组分的溶液中，如果要测定多个组分，在含有多种组分的溶液中，如果要测定多个组分，可以根据情况的不同，采用不同的方法来进行测定。可以根据情况的不同，采用不同的方法来进行测定。 l如果溶液中各组分之间的吸收曲线互相不干扰，可以选如果溶液中各组分之间的吸收曲线互相不干扰，可以选择适当的不同的波长分别测定。如图（择适当的不同的波长分别测定。如图（a)a)：X,Y X,Y 组份最组份最大吸收波长不重迭，相互不干扰，可以按两个单一组份大吸收波长不重迭，相互不干扰，可以按两个单一组份处理。处理。l如果多个组分之间的吸收曲线有干扰则可利用吸光如果多个组分之间的吸收曲线有干

45、扰则可利用吸光度的加和性，以解联立方程式的方法，求得各个组度的加和性，以解联立方程式的方法，求得各个组分的含量或浓度。图分的含量或浓度。图b b22a+b2222a+b22AAabababaabbAAEcEcEccEl在混合组分测定中，实际遇到的情况是吸收在混合组分测定中，实际遇到的情况是吸收光谱双向重叠，互相干扰，两组份在最大吸收波长处互相吸光谱双向重叠，互相干扰，两组份在最大吸收波长处互相吸收，如图收，如图9-7c9-7c所示。这时可根据测定的目的要求和光谱重叠所示。这时可根据测定的目的要求和光谱重叠情况，采取以下方法情况，采取以下方法. .222aabb121212a+ba+b1a+b1

46、1111a+b2222a+ba+b2111221EEEEAAA1A2AAabababababababbbaababbccAAEcEcAAEcEcEEcEEEEc先求的和处两组份各自的、之值，在分别测得两波长处混合物、，因吸光度具有加和性，所以可以用线性方程解得两组分的和（ ）（ ）解（1)（2）线性方程得： 2a+ba+b1121221AAbbababEEEEEE1 1、解线性方程法：、解线性方程法：2 2、等吸收双波长消去法、等吸收双波长消去法 该方法是在吸收光谱互相重叠的该方法是在吸收光谱互相重叠的a a、b b两组份的混合物中，两组份的混合物中，先设法消去组分先设法消去组分a a的干扰而

47、测定组分的干扰而测定组分b b的浓度。即选取对干的浓度。即选取对干扰组分扰组分a a等吸收的两个波长处广度相等（等吸收的两个波长处广度相等（A A1 1a a=A=A2 2a a),),而欲测而欲测组分组分b b在两波长处的吸光度则有很大的差别，这样，混合在两波长处的吸光度则有很大的差别，这样，混合组分在两波长处之差组分在两波长处之差A A与待测组分与待测组分b b的浓度有如下关系：的浓度有如下关系：a+ba+b1211221212bb1b2bbb12bb12AAAA)A)(AA )()c -c=(-) cA=k c (AAaaaaaaAAAAEEEEbbbb（因）xxssxsxsA= K L

48、 c()A= K L c( ) A = A- A= l( c- c) = K L c待 测 物 浓 度空 白浓 度l测量原理：当试样中组份的浓度过大时，则测量原理：当试样中组份的浓度过大时，则A A值很大，值很大，会产生读数误差。此时若以一浓度略小于试样组份浓度会产生读数误差。此时若以一浓度略小于试样组份浓度作参作参比（透光率为比（透光率为100%100%），），则有：则有：（三）示差分光光度法（三）示差分光光度法 - 高高含量组分的测定含量组分的测定第五节 定性定量方法课堂互动课堂互动1 1在符合朗伯在符合朗伯- -比尔定律的条件下，有色物质的浓度、比尔定律的条件下，有色物质的浓度、最大吸收

49、波长、吸光度三者的关系是最大吸收波长、吸光度三者的关系是 A A增加、增加、增加增加、增加、增加 B B增加、减小、不变增加、减小、不变 C C减小、增加、减小减小、增加、减小 D D减小、不变、减小减小、不变、减小2 2维生素维生素D D2 2的摩尔吸收系数的摩尔吸收系数 264264nmnm=18200=18200。用用2.02.0cmcm吸吸收池测定，如果要控制吸光度收池测定，如果要控制吸光度A A在在0.6990.6990.1870.187范范围内，应使维生素围内，应使维生素D D2 2溶液的浓度在什么范围内？溶液的浓度在什么范围内？第五节 定性定量方法点滴积累（点滴积累（1 1）紫外

50、紫外- -可见分光光度法的各种定量方法的优缺点：可见分光光度法的各种定量方法的优缺点： 1 1标准曲线法的优点：测定大批量样品时，操作简标准曲线法的优点：测定大批量样品时，操作简单、准确、快速。缺点：不同人处理相同的测量数据，得单、准确、快速。缺点：不同人处理相同的测量数据，得到的结果不易完全相同。到的结果不易完全相同。 2 2标准对比法的优点：测量数据相同，任何人都能标准对比法的优点：测量数据相同，任何人都能得到完全一致的结果。缺点：随机误差较大。得到完全一致的结果。缺点：随机误差较大。 3 3吸光系数法的优点：与标准对比法的优点相同。吸光系数法的优点：与标准对比法的优点相同。 缺点：测定条

51、件不易与文献完全一致，从而引入误差。缺点：测定条件不易与文献完全一致，从而引入误差。 第五节 定性定量方法点滴积累（点滴积累（2 2）紫外紫外- -可见分光光度法的各种定量方法的优缺点：可见分光光度法的各种定量方法的优缺点： 4 4解联立方程组法的优点：可以不经分离直接测定解联立方程组法的优点：可以不经分离直接测定二元组分溶液。缺点：在两个测定波长处，要求两个组分二元组分溶液。缺点：在两个测定波长处，要求两个组分的吸光系数有较大的差别。的吸光系数有较大的差别。 5 5等吸收波长消去法的优点：可以不经分离直接测等吸收波长消去法的优点：可以不经分离直接测定二元组分溶液，还适于测定混浊液的测定。缺点

52、：要求定二元组分溶液，还适于测定混浊液的测定。缺点：要求干扰组分的吸收光谱中有一个峰或谷。干扰组分的吸收光谱中有一个峰或谷。 6 6差示分光光度法的优点：可以直接测定高浓度溶差示分光光度法的优点：可以直接测定高浓度溶液。缺点：需要用高精密度的仪器。液。缺点：需要用高精密度的仪器。 一、选择题一、选择题（一）单项选择题（一）单项选择题1紫外紫外-可见光的波长范围是：可见光的波长范围是：A. 200400nm B400760nm C200760nm D360800nm2下列叙述错误的是：下列叙述错误的是：A光的能量与其波长成反比光的能量与其波长成反比 B有色溶液越浓，对光的吸收也越强烈有色溶液越浓

53、，对光的吸收也越强烈C物质对光的吸收有选择性物质对光的吸收有选择性 D光的能量与其频率成反比光的能量与其频率成反比 【目标检测目标检测】第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介3 3紫外紫外- -可见分光光度法属于：可见分光光度法属于： A A原子发射光谱原子发射光谱 B B原子吸收光谱原子吸收光谱 C C分子发射光谱分子发射光谱 D D分子吸收光谱分子吸收光谱4 4分子吸收紫外分子吸收紫外- -可见光后，可发生哪种类型的可见光后，可发生哪种类型的分子能级跃迁：分子能级跃迁： A A转动能级跃迁转动能级跃迁 B B振动能级

54、跃迁振动能级跃迁 C C电子能级跃迁电子能级跃迁 D D以上都能发生以上都能发生 第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介5某有色溶液的摩尔浓度为某有色溶液的摩尔浓度为c，在一定条件下用，在一定条件下用1cm比色杯测得吸光度为比色杯测得吸光度为A，则摩尔吸光系数为：，则摩尔吸光系数为： AcA BcM C D 6某吸光物质的摩尔质量为某吸光物质的摩尔质量为M，其摩尔吸收系数，其摩尔吸收系数 与与比吸收系数的换算关系是比吸收系数的换算关系是 A M B /M C M/10 D /M10AccA%11cmE%11cmE%11c

55、mE%11cmE第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介7关于光的性质，描述正确的是：关于光的性质，描述正确的是： A光具有波粒二象性光具有波粒二象性 B光具有发散性光具有发散性 C光具有颜色光具有颜色 D本质是单色光本质是单色光8某吸光物质的吸光系数很大，则表明：某吸光物质的吸光系数很大，则表明： A该物质溶液的浓度很大该物质溶液的浓度很大 B测定该物质的灵敏度高测定该物质的灵敏度高 C入射光的波长很大入射光的波长很大 D该物质的分子量很大该物质的分子量很大第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用

56、简介可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介9相同条件下，测定甲、乙两份同一有色物质溶液的吸光度。若甲相同条件下，测定甲、乙两份同一有色物质溶液的吸光度。若甲溶液溶液1cm吸收池，乙溶液吸收池，乙溶液2cm吸收池进行测定，结果吸光度相同，吸收池进行测定，结果吸光度相同，甲、乙两溶液浓度的关系：甲、乙两溶液浓度的关系： Ac甲甲c乙乙 Bc乙乙4 c甲甲 Cc甲甲2c乙乙 Dc乙乙2 c甲甲 10在符合光的吸收定律条件下，有色物质的浓度、最大吸收波长、在符合光的吸收定律条件下，有色物质的浓度、最大吸收波长、吸光度三者的关系是：吸光度三者的关系是： A增加、增加、增加增加、增加、增加 B增加、

57、减小、不变增加、减小、不变 C减小、增加、减小减小、增加、减小 D减小、不变、减小减小、不变、减小 第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介11吸收曲线是在一定条件下以入射光波长为横坐标、吸吸收曲线是在一定条件下以入射光波长为横坐标、吸光度为纵坐标所描绘的曲线，又称为：光度为纵坐标所描绘的曲线，又称为： A工作曲线工作曲线 BA-曲线曲线 CA-c曲线曲线 D滴定曲线滴定曲线 12 标准曲线是在一定条件下以吸光度为横坐标、浓度为标准曲线是在一定条件下以吸光度为横坐标、浓度为纵坐标所描绘的曲线，也可称为：纵坐标所描绘的曲线，也可称为： AA-曲线曲线 BA-c曲线曲线 C滴定曲线滴定曲线 DE-V曲线曲线 第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介13紫外紫外-可见分光光度计的基本结构可分为：可见分光光度计的基本结构可分为： A二个部分二个