紫外吸收光譜分析-下

紫外吸收光譜法的應(yīng)用定性分析推斷分子結(jié)構(gòu)純度檢查定量測(cè)定（四）定量測(cè)定Lambert-Beer定律：A=ebc1.普通分光光度法2.雙波長(zhǎng)分光光度法3.導(dǎo)數(shù)分光光度法（導(dǎo)數(shù)光譜法）4.示差分光光度法Lambert-Beer定律——光吸收基本定律Lambert-Beer定律是說(shuō)明物質(zhì)對(duì)單色光吸收的強(qiáng)弱與吸光物質(zhì)的濃度（C）和液層厚度（l）間的關(guān)系的定律，是光吸收的基本定律，是紫外—可見(jiàn)光度法定量的基礎(chǔ)。Sample(conc.C)PathlengthbI0ItLambert-Beer定律:當(dāng)一束平行的單色光通過(guò)溶液時(shí)，溶液的吸光度(A)與溶液的濃度(c)和光程(b)的乘積成正比。A=a·c·b朗伯定律(1760)A=lg(I0/It)=k1b比爾定律(1852)

A=lg(I0/It)=k2c透光率：T吸光度：A

當(dāng)b以cm，c以mol/L為單位，a稱(chēng)為摩爾吸光系數(shù)，用ε表示。

摩爾吸光系數(shù)M=emb/A相對(duì)分子量的測(cè)定ε的單位為L(zhǎng)/mol·cm，它表示物質(zhì)的濃度為1mol/L，液層厚度為1cm時(shí)，溶液的吸光度。

a與ε的關(guān)系為：a=ε/M

（M為摩爾質(zhì)量）吸光度的加和性溶液中含有多種吸光物質(zhì)且各組分之間不存在相互作用，則該溶液對(duì)光的總吸光度等于各組分的吸光度之和。比爾定律的局限本身的局限性：只適用于稀溶液c<0.01mol/L化學(xué)偏離：分析物質(zhì)與溶劑發(fā)生締合、離解及溶劑化反應(yīng)，生成物與分析物質(zhì)具有不同的吸收光譜。儀器偏離：?jiǎn)紊獠患円鸬钠x1）單組分測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比法僅測(cè)一個(gè)標(biāo)液cs得As；同樣條件下測(cè)定未知試樣Ax,得cx吸光系數(shù)法根據(jù)手冊(cè)或文獻(xiàn)中的吸光系數(shù)，根據(jù)朗伯—比爾定律求得1.普通分光光度法

Ac標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法選定條件下，測(cè)一系列標(biāo)液得標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)（A—C標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)），又稱(chēng)工作曲線(xiàn)。測(cè)定未知試樣Ax，查出Cx。CxAx2）多組分測(cè)定

⑵若各組分的吸收曲線(xiàn)互有重疊，則可根據(jù)吸光度的加合性求解聯(lián)立方程組得出各組分的含量。⑴若各組分的吸收曲線(xiàn)互不重疊，則可在各自最大吸收波長(zhǎng)處分別進(jìn)行測(cè)定。這本質(zhì)上與單組分測(cè)定沒(méi)有區(qū)別。

ab1

2(3)吸收光譜單向重疊

在1處a、b組分都吸收在2處b組分吸收，a組分不干擾1.010-3mol/L的A物質(zhì)溶液在420nm和545nm處的吸光度分別為0.200和0.050，1.010-4mol/L的B物質(zhì)溶液在420nm處無(wú)吸收，在545nm處的吸光度為0.420，今測(cè)得含兩種物質(zhì)的混合溶液在420nm和545nm處的吸光度分別為0.380和0.710，試計(jì)算該混合物中A和B的濃度。假設(shè)采用10mm吸收池進(jìn)行測(cè)定。解：420nm545nm1.010-3A0.2000.0501.010-4B00.420A(ca)+B(cb)0.3800.710對(duì)A物質(zhì)而言：同理：對(duì)B物質(zhì)而言：2.雙波長(zhǎng)分光光度法不需空白溶液作參比；但需要兩個(gè)單色器獲得兩束單色光(λ1和λ2)；以參比波長(zhǎng)λ1處的吸光度Aλ1作為參比，來(lái)消除干擾。在分析渾濁或背景吸收較大的復(fù)雜試樣時(shí)顯示出很大的優(yōu)越性。靈敏度、選擇性、測(cè)量精密度等方面都比單波長(zhǎng)法有所提高。

兩波長(zhǎng)處測(cè)得的吸光度差值ΔＡ與待測(cè)組分濃度成正比。ελ1和ελ2分別表示待測(cè)組分在λ1和λ2處的摩爾吸光系數(shù)。

關(guān)鍵問(wèn)題是測(cè)量波長(zhǎng)λ2和參比波長(zhǎng)λ1的選擇。以?xún)山M分x和y的雙波長(zhǎng)法測(cè)定為例：xy設(shè)：x為待測(cè)組分，y為干擾組分，二者的吸光度差分別為ΔAx和ΔAy則該體系的總吸光度差ΔAx+y為：

λ2選定的波長(zhǎng)λ1和λ2處干擾組分y應(yīng)具有相同吸光度：測(cè)得的吸光度差ΔA只與待測(cè)組分x的濃度呈線(xiàn)性關(guān)系，而與干擾組分y無(wú)關(guān)選擇波長(zhǎng)組合λ1

、λ2的基本要求是：⑴選定的波長(zhǎng)λ1和λ2處干擾組分應(yīng)具有相同吸光度，即：⑵在選定的兩個(gè)波長(zhǎng)λ1和λ2處待測(cè)組分的吸光度應(yīng)具有足夠大的差值。測(cè)得的吸光度差ΔA只與待測(cè)組分x的濃度呈線(xiàn)性關(guān)系，而與干擾組分y無(wú)關(guān)。若x為干擾組分，則也可用同樣的方法測(cè)定y組分。Lambert-Beer定律：A=ebc結(jié)論：dA/dl信號(hào)也正比于c在原拐點(diǎn)處?kù)`敏度最大高階導(dǎo)數(shù)光譜同樣適用3.導(dǎo)數(shù)分光光度法導(dǎo)數(shù)分光光度法在多組分同時(shí)測(cè)定、渾濁樣品分析、消除背景干擾、加強(qiáng)光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜光譜的辨析等方面，顯示了很大的優(yōu)越性。導(dǎo)數(shù)光譜的最大優(yōu)點(diǎn)是分辨率得到很大的提高。1、可分辨兩個(gè)重疊的吸收峰2、可分辨吸光度急劇上升期所掩蓋的弱吸收峰3、能確認(rèn)寬闊吸收帶的最大吸收波長(zhǎng)

奇數(shù)階導(dǎo)數(shù)光譜中的零，偶數(shù)階導(dǎo)數(shù)光譜中的極大或極小，與吸收曲線(xiàn)上的最大吸收相對(duì)應(yīng)。導(dǎo)數(shù)光譜的分辨率隨導(dǎo)數(shù)階數(shù)的增加而增加信噪比隨導(dǎo)數(shù)階數(shù)的增加而減小。導(dǎo)數(shù)階數(shù)的增加峰越來(lái)越尖銳靈敏度提高分辨率提高2.同時(shí)把噪聲也放大了苯酚水溶液的B帶吸收光譜(a)及其一階(b)、二階(c)導(dǎo)數(shù)

1.示差吸光光度法的原理

吸光光度法一般僅適用于微量組分的測(cè)定，當(dāng)待測(cè)定組分濃度過(guò)高或過(guò)低，會(huì)引起很大的測(cè)量誤差，導(dǎo)致準(zhǔn)確度降低。示差吸光光度法可克服這一缺點(diǎn)。

目前，主要有高濃度示差吸光光度法、低濃度示差吸光光度法和使用兩個(gè)參比溶液的精密示差吸光光度法。它們的基本原理相同，且以高濃度示差吸光光度法應(yīng)用最多，僅介紹高濃度示差吸光光度法。4.示差分光光度法普通的分光光度法采用不含被測(cè)組分的空白溶液作為參比溶液。吸光度差與這兩種溶液的濃度差成正比而示差分光光度法則使用一定濃度的被測(cè)物作為參比溶液。

普通的分光光度法是繪制A和c的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)；

而示差分光光度法是繪制ΔA和Δc的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，根據(jù)測(cè)得的ΔA求出相應(yīng)的Δc值，從cx=co+Δc可求出待測(cè)試液的濃度，這就是示差吸光光度法定量的基本原理。定量基礎(chǔ)示差法提高準(zhǔn)確度的實(shí)質(zhì)常規(guī)法TxT051050100

落在測(cè)量誤差較大的范圍示差法T051050100TrTsTs

落在測(cè)量誤差較小的范圍普通的分光光度法：測(cè)得試樣的T=5.0%,配制一濃度稍低的標(biāo)準(zhǔn)溶液Cs，測(cè)得T=10.0%，二者之差為5%。示差法：用標(biāo)準(zhǔn)溶液Cs來(lái)調(diào)節(jié)儀器令T=100%,再測(cè)定試樣Cx,可得T=50.0%,二者之差為50%。示差法相當(dāng)于把標(biāo)尺擴(kuò)大了10倍，測(cè)量讀數(shù)的相對(duì)誤差也就縮小了10倍。此時(shí)試液的ΔT＝50％，令讀數(shù)落在適宜的范圍內(nèi)，提高了測(cè)定的準(zhǔn)確度。

示差法的誤差方法定量原理相對(duì)誤差常規(guī)法