[理學]第3章紫外可見(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 二、紫外 可見分光光度計的類型 單光束分光光度計 其光路示意圖如前面的圖 所示 ，國產 722型、751 型、 724型、英國 SP500型以及 Backman DU－8型等均屬于此類光度計。 雙光束分光光度計 其光路示意于下圖。由于兩束光同時分別通過參比池和樣品池，因而能自動消除光源強度變化所引起的誤差。這類儀器有國產 710型、 730型、 740型等。 167。 紫外 可見分光光度計 單波長雙光束分光光度計原理圖 3. 雙波長分光光度計 其基本光路如下圖所示。 雙波長分光光度計光路示意圖 ΔA (ΔA= Aλ1 Aλ2 ) 對于多組分混合物、混濁試樣 (如生物組織液 )分析，以及存在背景干擾或共存組分吸收干擾的情況下，利用雙波長分光光度法，往往能提高方法的靈敏度和選擇性 。 三、分光光度計的校正 自己看書！ 167。 分析條件的選擇 一、儀器測量條件 儀器測量條件的選擇包括 測量波長，吸光度范圍 , 狹縫寬度。 最強吸收帶的最大吸收波長 作為測量波長，稱為最大吸收原則，以獲得最高的分析靈敏度。 2. 適宜吸光度范圍的選擇 由于吸收定律中透射比 T與濃度 C是負對數的關系，當濃度較大或濃度較小時，相對誤差都比較大。因此，要選擇適宜的吸光度范圍進行測量，以降低測定結果的相對誤差。 根據吸收定律 ld cTd TdT ???? 4 3 4 lcTA ???? lgclTT ???? ?4 3 4 TTTcclg ?? ?微分后得 或 將上式代入 lambertBeer定律 ,則測定結果的相對誤差為 要使測定結果的相對誤差 ( Δc/c)最小，對 T求導應有一極小值，即 ? ? ? ?? ? 02lg ?? ??? TT TTTT TdTd解得 4 3 4 ??T或 A= T=% 表明當吸光度 A=，儀器的測量誤差最小 。這個結果也可以從左圖中看出。 在吸光分析中，一般選擇： A 測量范圍 ～ T％ 65～ 15％ 此時如果儀器的透射率讀數誤差 (ΔT )為 1％時，由此引起的測定結果相對誤差 (Δc/c)約為 3％。 濃度測量的相對誤差 ( Δc/c)與溶液透射比 (T)的關系 在實際工作中，可通過 調節待測溶液的濃度 或選用 適當厚度 的吸收池的方法，使測得的吸光度落在所要求的范圍內。 3. 儀器狹縫寬度的選擇 狹縫的寬度會直接影響到測定的靈敏度和校準曲線的線性范圍。 ● 狹縫寬度過大時，入射光的單色性降低，校準曲線偏離比耳定律，靈敏度降低； ● 狹縫寬度過窄時，光強變弱，勢必要提高儀器的增益，隨之而來的是儀器噪聲增大，于測量不利。 最佳狹縫寬度：減小狹縫寬度時，試樣的吸光度不再增加。 二、顯色反應條件的選擇 顯色反應條件的選擇包括 顯色劑及其用量 、 反應酸度 、 溫度 、 時間 等的選擇。 顯色劑及其用量 ● 顯色劑的選擇原則 ： ● 顯色劑用量： 配位數與顯色劑用量有關；在形成逐級配合物 ， 其用量更要嚴格控制 。 顯色劑與待測離子顯色反應的產物組成恒定、穩定性好、顯色條件易于控制； 產物對紫外、可見光有較強的吸收能力，即 ε 大； 顯色劑與產物的顏色對照性好，即吸收波長有明顯的差別，一般要求 Δ λ ＞ 60nm。 2. 反應的酸度 介質的酸度往往是顯色反應的一個重要條件。 ● 多數顯色劑是有機弱酸（或弱堿），介質的酸度直接影響著顯色劑的離解程度，從而影響顯色反應的完全程度。 p H 范圍 配合物組成 顏色＜4Fe(C 7 H 4 O 3 )+（1 ：1 ） 紫紅色4 ～7Fe(C 7 H 4 O 3 ) 2－（1 ：2 ） 棕橙色8 ～1 0Fe(C 7 H 4 O 3 ) 33－（1 ：3 ） 黃色 Fe(Ⅲ) 與水楊酸的配合物，隨介質 pH值的不同而變化如下表所示。對于這一類的顯色反應，控制反應酸度至關重要。 例如 : 在實際分析工作中，是通過實驗來選擇顯色反應的適宜酸度的。 具體做法是 : 固定溶液中待測組分和顯色劑的濃度，改變溶液(通常用緩沖溶液控制 )的酸度 (pH)， 分別測定在不同酸度下溶液的吸光度 A， 繪制 A～ pH曲線，從中找出最適宜的 pH范圍。 3. 顯色的時間 4. 反應的溫度 三、參比溶液的選擇 1. 溶劑參比 當試樣溶液的組成較為簡單，共存的其他組分很少且對測定波長的光幾乎沒有吸收，以及顯色劑沒有吸收時，可采用溶劑作為參比溶液，這樣可消除溶劑、吸收池等因素的影響。 2. 試劑參比 如果顯色劑或其他試劑在測定波長有吸收，按顯色反應相同的條件，只是不加入試樣溶液，同樣加入試劑和溶劑作為參比溶液。這種參比溶液可消除試劑中的組分產生吸收的影響。 3. 試樣參比 如果試樣基體（除被測組分外的其它共存組分）在測定波長處有吸收，而與顯色劑不起顯色反應時可按與顯色反應相同的條件處理試樣，只是不加顯色劑，作為參比溶液。 4. 平行操作溶液參比 用不含被測組分的試樣，在相同條件下與被測試樣同樣進行處理，由此得到平行操作參比溶液。 四、干擾及消除方法 干擾物質的影響有以下幾種情況： ? 干擾物質本身有顏色或與顯色劑形成有色化合物，在測定條件下也有吸收； ? 在顯色條件下，干擾物質水解，析出沉淀使溶液混濁，致使吸光度的測定無法進行； ? 與待測離子或顯色劑形成更穩定的配合物，使顯色反應不能進行完全。 可以采用以下幾種方法來消除這些干擾作用： 根據配合物的穩定性不同，可以利用控制酸度的方法提高反應的選擇性，以保證主反應進行完全。 例如 鋼鐵中微量鈷的測定，常用鈷試劑為顯色劑。 鈷試劑與 Co2+ 、 Ni2+、 Zn2+、 Mn2+、 Fe2+等都有反應。 但它與 Co2+在弱酸性介質中一旦完成反應后，即使再用強酸酸化溶液，該配合物也不會分解。 而 Ni2+、 Zn2+、 Mn2+、 Fe2+等與鈷試劑形成的配合物在強酸介質中很快分解，從而消除了上述離子的干擾，提高了反應的選擇性。 4. 選擇適當的測量波長 分離 若上述方法不易采用時，也可以采用預先分離的方法，如沉淀、萃取、離子交換、蒸發和蒸餾以及色譜分離法 (包括柱色譜、紙色譜、薄層色譜等 )。 此外，還可以利用化學計量學方法實現多組分同時測定，以及利用導數光譜法、雙波長法等新技術來消除干擾。 167。 紫外 可見分光光度法的應用 一、定性分析 1. 比較吸收