紫外—可见分光光度法
目 录 紫外可见光谱学原理和应用 仪 器 样品处理及测定 方 法 二极管分光光度计的特性
短波长的紫外光能量高,这种成份导致了皮肤晒黑。 1.基本原理 电磁波谱:无线电波、红外线、宇宙射线、x射线、紫外线、可见光 波长范围:200-800nm 波长和频率: E=h ν ν =c / λ λ 越短,E越高 短波长的紫外光能量高,这种成份导致了皮肤晒黑。
紫外—可见光谱的来源: 辐射作用于物质,发生反射、散射、吸收、荧光、磷光、光化学反应。通常测量紫外—可见光谱时我们希望只发生吸收。 分子内电子跃迁导致谱带变宽,产生吸收光谱 适用含量范围: 10-5%~50%
2. 定性分析: 鉴定谱图和结构 同一性的认证 颜 色 其他定性信息 蛋白质的熔点测定 酶活性
3. 定量分析: 几乎所有金属元素的定量分析 浓溶液的不适用性 >0.01 mol/L时, 粒子相互影响 化学偏离与仪器偏离 3. 定量分析: 几乎所有金属元素的定量分析 朗伯—比尔定律: A = εb c (ε为摩尔吸光系数) 多组分的分析 叠加性原理:一种混合物在任何波长下的吸光率 等与混合物中各组分在该波长下的A之和。 浓溶液的不适用性 化学偏离与仪器偏离 >0.01 mol/L时, 粒子相互影响 电荷分别改变. ε也改变. 浓电解质中有类似效应. 化学:缔合,离解,溶剂化,PH变化等 仪器:单色光不纯. 峰值处测量可改善
该方法能分析复杂的混合物和图谱相似的简单混合物。 用最小二乘法计算的偏差表明了标准光谱和样品光谱的拟合程度,同时也说明了分析结果的准确性。 简单联立方程式 最小二乘法 偏最小二乘法(PLS),关键组分的回归法(PCR),多重最小二乘法(MLS) 多组分分析方法 该方法能分析复杂的混合物和图谱相似的简单混合物。 用最小二乘法计算的偏差表明了标准光谱和样品光谱的拟合程度,同时也说明了分析结果的准确性。
4. 间接测量: 化学衍生法 分光广度滴定 酶动力学分析
1.仪器设计 分光光度计的组成 产生一定光谱宽度的电磁辐射光源 色散装置:从光源发射宽的电磁波中选择特定的波长 样品区域 检测器:测量辐射强度
传统的分光光度计 适用于测量光谱中单点吸光度
二极管阵列分光光度计 比较:样品和色散元件的相对位置次序相反,称为反向光路
按构型分 单光束设计:提供高的光通量,灵敏度高;但光源漂移产生较大误差 双光束设计:矫正漂移。斩光器以一定速度旋转,使空白和样品的交替测量每秒进行数次。缺点,降低了光的能量和灵敏度 分光束设计:分裂器将光分成两束,同时穿过参比和空白,到达两个分开但一样的检测器,可同时测定样品和空白 双波长设计:同时测定两个波长,如样品中两个同时发生的反应
2.主要仪器参数(可能影响吸光度测量值准确度及精确度的一些仪器参数) SBW/NBW≤0.1 光谱分辨率 波长准确度及精确度 线性动态范围 漂移
影响测光准确度和精确度的因素: 杂散光和噪声 杂散光:检测到选定波长带宽以外的任何波长 光。 T =( I + I s ) / ( I 0 + I s ) 噪声 光子噪声:在测量低浓度低吸光率样品时,影响精确测量两束高强度的光之间的微小差别。 电子噪声:是固有的,与测定的光强度无关。在高吸光度样品的信号很小时影响大
液体样品 固体样品 弱吸收 强吸收 干扰 光化学问题
动力学光谱法 固相光谱法 多元校正—多组分测定 导数光谱法
结论:A’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 Beer定律:A=abc 一阶导数: 如果控制I0不变,则 ,而
随着导数阶数的增加,峰越来越尖锐,灵敏度提高 原谱 导数光谱的特点: 随着导数阶数的增加,峰越来越尖锐,灵敏度提高 一阶导数 信噪比随导数的 阶数增加而降低 二阶导数
二极管阵列分光光度计的特点 快速采集,多波长同时测定,灵敏度高,有统计学意义,很高的稳定性和可靠性,敞开式的样品室 二极管阵列光谱学的优点 二极管阵列光谱学的缺点 分辨率较低,散射光严重,样品会分解
参考文献: Tony owen著, 现代紫外—可见光谱学基础,1997,12-5965-5123E 张剑荣,戚苓,方惠群编,仪器分析试验,科学出版社,1999 曾永昌,向立人,周在德编,仪器分析,四川大学出版社,1992 G.W.尤因著,华东化工学院分析化学教研组译,化学分析的仪器方法,1986 罗国安,邱家学,王义明编,可见紫外定量分析及微机应用,上海科学技术文献出版社,1988
谢谢大家