仪器分析紫外—可见分光光度法

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节 紫外-可见分光光度计,一、主要部件,可见光源,紫外光源,氢灯或氘灯,300nm,150400nm,1光源,钨灯或卤钨灯,具有连续光谱,2单色器,色散元件,准直镜（聚光镜）,狭缝,将复合光色散成单色光,棱镜,光栅,棱镜色散,得到的光谱是：非等间距，长波长区密，短波长区疏。,白光,蓝,紫,红,光栅色散,得到的光谱是：多级的，等间距、均匀分布的连续光谱，各级之间相互干扰。,准直镜,将进入单色器的发散光变成平行光，又作聚光镜，将色散后的平行单色光聚集于出口狭缝。,光,栅,狭缝,入射狭缝使光线成为一细长条照射到,准直镜,出射狭缝 使需要的单色光投射到溶液中,过宽，单色光不纯，可使A改变过窄，光通量小，灵敏度降低,3吸收池,盛放试液,可见光区,玻璃,紫外区,石英,匹配：,T,=0.2%0.5%,4检测器,光电池,光电管,光电倍增管,光电二极管阵列检测器,将辐射能转变成电信号,光电管,放 大 器,指示器,阴极（光敏）,阳极,紫敏光电管 200 625nm红敏 625 1000nm,R,光电倍增管,阴极,阳极,挡板,共9个倍增极,光二极管阵列检测器,例：二极管阵列，在,190 820nm，由316个二极管组成，即2nm一个二极管。在1/10 秒内即可获得全光谱图。,样品,光源,光栅,二极管阵列,5.信号显示和处理,光电管输出的电讯号需经过放大才能显示出来。,讯号处理包括：对数函数运算、积分处理等。,显示器可由电表指示、数字显示、荧光屏显示等,（一）光路类型,单光束分光光度计,检测器,数据处理显示,样品,光源,单色器,参比,二、分光光度计的光学性能与类型,双光束分光光度计,光源,单色器,样品,参比,检测器,同步切光器（旋转扇面镜）,（二）,光学性能,波长范围 195820nm,波长准确度,0.5nm,波长重现性,0.5nm,透光率测量范围 0150%（,T,）,吸光度测量范围 -0.1730+2.00（,A,）,光度准确度,T,满量程误差,0.5%,光度重复性,0.5%,分辨率,=0.3 (260nm处),杂散光 220nm处 NaI(1%g/ml),0.5%,（三）仪器的校正,波长的校正,氢灯或氘灯：,486.13nm,（,F,线）,656.28nm,（,C,线）,稀土玻璃（如镨钕玻璃、钬玻璃）,苯蒸汽,吸光度的校正,K,2,Cr,2,O,7,溶液：0.0400g K,2,Cr,2,O,7,溶于1L,0.05mol/L的KOH溶液中,比色皿厚度为1cm,温度为 25,0,C,测定不同波长下的吸光度,吸收池的校正（配对）,a 样品,b,参比,A,1,=A,样,-A,参,1.,2.,a,参比,b,样品,A,2,=A,样,-A,参,要求：,A=,A,1,-A,2,1%,第三节、紫外可见分光光度分析方法,一、定性鉴别,对比吸收光谱特征数据,对比吸收度或吸收系数的比值,对比吸收光谱的一致性,对比吸收光谱特征数据,max,吸收系数较大 灵敏度高,或,E,1cm,1%,不同吸收基团（相同吸收基团）的不同化合物，可有相同的,max,，但分子量（M）却很难相同。,=,10/M,=M/10,例如,3,位酮体,4,位烯键的甾体类化合物在240nm处都有吸收峰,A,240nm,安宫黄体酮,炔诺酮,=408,=571,对比吸收度或吸收系数的比值,1,处,A,1,=E,1,Cl,2,处,A,2,=E,2,Cl,A,1,A,2,=,E,1,E,2,如VB,12,的鉴别，中国药典规定：,A,361,A,278,=1.701.88,A,361,A,550,=3.153.45,对比吸收光谱的一致性,将试样与已知标准品配成相同浓度的溶液，在同一条件下分别描绘吸收光谱，核对其一致性。,例如,：,醋酸泼尼松、醋酸氢化可的松、醋酸可的松有几乎完全相同的光谱数据,但从它们的吸收光谱上可看出其中的差别。,max,240nm 390 1.57,10,4,A,A,A,醋酸泼尼松,醋酸氢化可的松,醋酸可的松,用紫外吸收光谱进行定性时需注意：,当两种纯化合物的吸收光谱有明显差别时，可以肯定是两个不同的化合物，而两吸收光谱相同时，不能肯定是同一化合物。,二、纯度检查,1杂质检查,若：化合物 无吸收,杂质 有较强吸收,可被查出,乙醇中含苯量低至10ppm也可查出,1杂质检查,若：化合物 有较强吸收,杂质 无或吸收较弱,E化合物,若：化合物 有吸收,杂质 有更强吸收,E化合物,杂质有吸收时，导致化合物的吸收光谱变形。,2杂质限量检查,药物中杂质，常需制定一个允许其存在的限量。,肾上腺素,肾上腺酮,例如：,A,310nm,在310nm处 肾上腺酮有较强吸收,肾上腺素吸收很小,为控制肾上腺素中肾上腺酮的量，产品用紫外吸收光度法测定时，要求,A0.05,。,根据,A=ECl,当A=0.05时,C,=,A,El,=,0.05,435,1,=0.00012g/100ml,产品溶液：2mg/ml=0.2g/100ml,杂质含量：,C,杂质,C,产品,100%=,0.00012,0.2,100%=0.06%,2杂质限量检查,有时用A,峰,/A,谷,来控制杂质限量,例：碘磷定,max,=294nm 杂质无吸收,min,=262nm 杂质有吸收,碘磷定纯品：,A,294,A,262,=,3.39,若有杂质,A,262,A,294,A,262,三、单组分的定量方法,（一）吸光系数法,配制溶液,在,一定时,测A或T%,根据A=-lgT=ECl进行计算,求出含量,可查手册,选择的原则：,1.选吸收峰,max,处,2.避免干扰,3.不选末端吸收处,提高灵敏度,许多溶剂在短波长处有吸收。,溶剂的极限波长,组分的测定波长必须大于溶剂的截止波长,例：,VB,12,样品25.0mg用水溶成1000ml后，盛于1cm吸收池中，在361nm处测得吸收度为0.507，已知E值是207，计算其百分含量。,解：C,测,=A/El=0.507/207=0.00245,C,样,=25.0mg/ml=0.0025g/100ml,VB,12,(%)=C,测,/C,样,100%,=0.00245/0.0025,100%,=98.00%,（二）标准曲线法,A,C,A,x,C,x,对同一台仪器，在相同条件下：,A=,K,C,不再是物质的常数，随不同仪器而不同。,（三）对照法,相同条件下配制标准溶液和样品溶液，相同的选定波长处测定：,A,标,=EC,标,l A,样,=EC,样,l,A,标,EC,标,l,=,A,样,EC,样,l,A,标,C,标,=,A,样,C,样,C,标,A,样,C,样,=,A,标,四、多组分的定量方法,解联立方程组,双波长法,等吸收双波长法 系数倍率法,导数光谱法,双波长法（等吸收双波长消去法）,A,1,x,A,2,x,=,A,x,y,1,2,选择,1,、,2,使：,1,处：,A,1,=,A,1,y,A,1,x,+,2,处：,A,2,y,A,2,x,+,A,2,=,A=A,2,-A,1,=,A,2,),y,(A,2,x,+,A,1,),y,(A,1,x,+,-,A,1,y,A,2,y,-,=,=,E,1,),y,(E,2,y,-,C,y,l,系数倍率法,有时不容易从两组分的吸收光谱中找到合适的等吸收点。,A,A,系数倍率法,选择,1,、,2,K,=,E,2,x,E,1,x,=,令：,A=,K,A,2,-A,1,A,1,2,A=,K,A,2,-A,1,=,A,2,),y,K,(A,2,x,+,A,1,),y,(A,1,x,+,-,=,(,K,A,1,),y,A,2,y,-,+,(,K,A,1,),x,A,2,x,-,A,2,x,A,1,x,=0,E,1,),y,=,(,K,E,2,y,-,C,y,l,x,y,导数光谱法,如果将一个吸收光谱写成一个波长的函数：,A=,Cf,(,),它的导函数的图像就是导数光谱。,A,（,）,i,=,A,i+1,-,A,i,i+1,-,i,1.,导数光谱的波形和特点：,零阶,一阶,二阶,三阶,四阶,导数阶数,，峰数，峰形更锐，分辨能力。,峰位：在奇数阶光谱中为0，在偶数阶光谱中为极值。,拐点：在偶数阶光谱中为0，在奇数阶光谱中为极值。,2.导数光谱对干扰吸收的消除,若能把干扰吸收表达为一个幂函数：,A,干,=a,0,+a,1,+a,2,2,+a,3,3,+a,n,n,待测组分吸收U,与干扰组分共存时：,A,=a,0,+a,1,+a,2,2,+a,3,3,+a,n,n,+,U,A,=a,1,+,2,a,2,+,3,a,3,2,+,n,a,n,n-1,+,U,A,n+1,=,U,n+1,例：,组分阶次比干扰阶次高时可消除干扰,3,.导数光谱的定量原理,dA,d,=,d,d,Cl,当,一定时,固定,d,d,是一定值,在任意一波长处，导数光谱上的数值应与浓度成正比。,4.定量数据的测量,基线法,峰谷法,峰零法,d,d,C,p,p,C,z,z,C,导数光谱法乙醇中痕量苯的检定,空白醇,含1ppm苯,4阶导数光谱,定量分析,废水中苯酚和苯胺的含量测定,含5ppm苯胺和苯酚的一般光谱,