紫外吸收光谱分析-下

紫外吸收光谱法的应用定性分析推断分子结构纯度检查定量测定（四）定量测定Lambert-Beer定律：A=ebc1.普通分光光度法2.双波长分光光度法3.导数分光光度法（导数光谱法）4.示差分光光度法Lambert-Beer定律——光吸收基本定律Lambert-Beer定律是说明物质对单色光吸收的强弱与吸光物质的浓度（C）和液层厚度（l）间的关系的定律，是光吸收的基本定律，是紫外—可见光度法定量的基础。Sample(conc.C)PathlengthbI0ItLambert-Beer定律:当一束平行的单色光通过溶液时，溶液的吸光度(A)与溶液的浓度(c)和光程(b)的乘积成正比。A=a·c·b朗伯定律(1760)A=lg(I0/It)=k1b比尔定律(1852)

A=lg(I0/It)=k2c透光率：T吸光度：A

当b以cm，c以mol/L为单位，a称为摩尔吸光系数，用ε表示。

摩尔吸光系数M=emb/A相对分子量的测定ε的单位为L/mol·cm，它表示物质的浓度为1mol/L，液层厚度为1cm时，溶液的吸光度。

a与ε的关系为：a=ε/M

（M为摩尔质量）吸光度的加和性溶液中含有多种吸光物质且各组分之间不存在相互作用，则该溶液对光的总吸光度等于各组分的吸光度之和。比尔定律的局限本身的局限性：只适用于稀溶液c<0.01mol/L化学偏离：分析物质与溶剂发生缔合、离解及溶剂化反应，生成物与分析物质具有不同的吸收光谱。仪器偏离：单色光不纯引起的偏离1）单组分测定标准对比法仅测一个标液cs得As；同样条件下测定未知试样Ax,得cx吸光系数法根据手册或文献中的吸光系数，根据朗伯—比尔定律求得1.普通分光光度法

Ac标准曲线法选定条件下，测一系列标液得标准曲线（A—C标准曲线），又称工作曲线。测定未知试样Ax，查出Cx。CxAx2）多组分测定

⑵若各组分的吸收曲线互有重叠，则可根据吸光度的加合性求解联立方程组得出各组分的含量。⑴若各组分的吸收曲线互不重叠，则可在各自最大吸收波长处分别进行测定。这本质上与单组分测定没有区别。

ab1

2(3)吸收光谱单向重叠

在1处a、b组分都吸收在2处b组分吸收，a组分不干扰1.010-3mol/L的A物质溶液在420nm和545nm处的吸光度分别为0.200和0.050，1.010-4mol/L的B物质溶液在420nm处无吸收，在545nm处的吸光度为0.420，今测得含两种物质的混合溶液在420nm和545nm处的吸光度分别为0.380和0.710，试计算该混合物中A和B的浓度。假设采用10mm吸收池进行测定。解：420nm545nm1.010-3A0.2000.0501.010-4B00.420A(ca)+B(cb)0.3800.710对A物质而言：同理：对B物质而言：2.双波长分光光度法不需空白溶液作参比；但需要两个单色器获得两束单色光(λ1和λ2)；以参比波长λ1处的吸光度Aλ1作为参比，来消除干扰。在分析浑浊或背景吸收较大的复杂试样时显示出很大的优越性。灵敏度、选择性、测量精密度等方面都比单波长法有所提高。

两波长处测得的吸光度差值ΔＡ与待测组分浓度成正比。ελ1和ελ2分别表示待测组分在λ1和λ2处的摩尔吸光系数。

关键问题是测量波长λ2和参比波长λ1的选择。以两组分x和y的双波长法测定为例：xy设：x为待测组分，y为干扰组分，二者的吸光度差分别为ΔAx和ΔAy则该体系的总吸光度差ΔAx+y为：

λ2选定的波长λ1和λ2处干扰组分y应具有相同吸光度：测得的吸光度差ΔA只与待测组分x的浓度呈线性关系，而与干扰组分y无关选择波长组合λ1

、λ2的基本要求是：⑴选定的波长λ1和λ2处干扰组分应具有相同吸光度，即：⑵在选定的两个波长λ1和λ2处待测组分的吸光度应具有足够大的差值。测得的吸光度差ΔA只与待测组分x的浓度呈线性关系，而与干扰组分y无关。若x为干扰组分，则也可用同样的方法测定y组分。Lambert-Beer定律：A=ebc结论：dA/dl信号也正比于c在原拐点处灵敏度最大高阶导数光谱同样适用3.导数分光光度法导数分光光度法在多组分同时测定、浑浊样品分析、消除背景干扰、加强光谱的精细结构以及复杂光谱的辨析等方面，显示了很大的优越性。导数光谱的最大优点是分辨率得到很大的提高。1、可分辨两个重叠的吸收峰2、可分辨吸光度急剧上升期所掩盖的弱吸收峰3、能确认宽阔吸收带的最大吸收波长

奇数阶导数光谱中的零，偶数阶导数光谱中的极大或极小，与吸收曲线上的最大吸收相对应。导数光谱的分辨率随导数阶数的增加而增加信噪比随导数阶数的增加而减小。导数阶数的增加峰越来越尖锐灵敏度提高分辨率提高2.同时把噪声也放大了苯酚水溶液的B带吸收光谱(a)及其一阶(b)、二阶(c)导数

1.示差吸光光度法的原理

吸光光度法一般仅适用于微量组分的测定，当待测定组分浓度过高或过低，会引起很大的测量误差，导致准确度降低。示差吸光光度法可克服这一缺点。

目前，主要有高浓度示差吸光光度法、低浓度示差吸光光度法和使用两个参比溶液的精密示差吸光光度法。它们的基本原理相同，且以高浓度示差吸光光度法应用最多，仅介绍高浓度示差吸光光度法。4.示差分光光度法普通的分光光度法采用不含被测组分的空白溶液作为参比溶液。吸光度差与这两种溶液的浓度差成正比而示差分光光度法则使用一定浓度的被测物作为参比溶液。

普通的分光光度法是绘制A和c的标准曲线；

而示差分光光度法是绘制ΔA和Δc的标准曲线，根据测得的ΔA求出相应的Δc值，从cx=co+Δc可求出待测试液的浓度，这就是示差吸光光度法定量的基本原理。定量基础示差法提高准确度的实质常规法TxT051050100

落在测量误差较大的范围示差法T051050100TrTsTs

落在测量误差较小的范围普通的分光光度法：测得试样的T=5.0%,配制一浓度稍低的标准溶液Cs，测得T=10.0%，二者之差为5%。示差法：用标准溶液Cs来调节仪器令T=100%,再测定试样Cx,可得T=50.0%,二者之差为50%。示差法相当于把标尺扩大了10倍，测量读数的相对误差也就缩小了10倍。此时试液的ΔT＝50％，令读数落在适宜的范围内，提高了测定的准确度。

示差法的误差方法定量原理相对误差常规法