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第二节 分光光度法


4V5560.2.38717043 =2.40×102 Lmol-1cm-1
A415 4T1ib5 cT i 4V1b5 cV
cTi 5.39104mol/L cV 1.26103mol/L
A455 4T5ib5 cT i 4V5b5 cV 原 cTi5.3 91 0 452.6 71 0 3(mo)l
苯和N-亚硝基二甲胺的紫外吸收光谱图
红移与蓝移
➢ 有机化合物的吸收谱 带常常因引入取代基 或改变溶剂使最大吸 收波长λmax和吸收强 度发生变化:
➢ λmax向长波方向移 动称为红移,向短波 方向移动称为蓝移 (或 紫移)。吸收强度即摩 尔吸光系数ε增大或减 小的现象分别称为增 色效应或减色效应, 如图所示。
思考题
1
吸光光度法的定性与定量分析 的基础是什么?
2 分光光度计的基本组成?常用的光源 及单色器?
相同的条件测得A415=0.645, A455=0.553,
求原混合液中钛和钒的浓度。
4T1i5101..403651203 =8.21×102 Lmol-1cm-1
4T5i510.0.26416023 =4.64×102 Lmol-1cm-1
4V1560.2.28511043 =1.60×102 Lmol-1cm-1
可检10-8~10-9s 短脉冲信号
光电二极管阵列
光电二极管阵列 (photodiode array) 检测器为多道光检测 器,可同时检测多个波长的光强度。
优点: 不怕强光、耐振动、耐冲击、小型、重量轻、耗 电少、寿命长、可靠性高及读出速度快等优点,不存在 时间滞后现象,可应用于化学反应动力学研究。
有选择性吸收作用而产生了不同颜色。
光吸收曲线
吸收峰:光吸收程度最大处对应的波长。
KMnO4的颜色及吸收光谱
叶绿素的结构和吸收光谱
光吸收的基本定律:朗伯—比尔定律
朗伯—比尔定律适用的条件
吸光度的加和性
例: 钛-H2O2和钒-H2O2络合物的最大吸 收波长分别在415nm和455nm处,取50.00mL 1.06×10-3mol/L钛-H2O2溶液,定容100mL, 以1cm比色皿在415nm和455nm处测得吸光度 分别为0.435和0.246; 取25.00mL 6.28×10-3mol/L 钒-H2O2溶液,定容100mL, 以1cm比色皿在415nm和455nm处测得吸光度 分别为0.251和0.377。取20.00mL钛钒混合 液,加入H2O2显色后定容为100mL,以上述
紫敏光电管阴极表面涂有锑和铯,适用200~625nm 红敏光电管阴极表面涂有银或氧化铯,适用625~1000nm
光电倍增管
光电倍增管(photomultiplier)是由一个光阴极和多个二次 发射电极 (打拿极)和阳极所组成,其灵敏度比光电管要 高得多。
9~12个打拿级
1个光电子可 产生106~108 个电子
测定高浓度试样和混浊试样以及多组分混合物的定量 分析具有很大优越性,提高了测量灵敏度和准确度。
三、显色反应及分析条件的选择
显色反应条件的选择
四、吸光光度法仪器测量误差及其消除 入射光波长的选择
光度计读数范围的选择
参比溶液的选择
溶液浓度的测定
➢工作曲线法 绘制工作曲线; 测样品A,在曲线上获得对应浓度。
常用检测器:光电管、光电倍增管、光电二极管阵列、 光电池、电荷耦合器件。
光电管
光电管 (phototube) 是由封装在真空封套里的一个半圆柱 面形阴极和一个丝状阳极组成。阴极的凹面上有一层对 光敏感的碱金属或其氧化物,受光照射可发射光电子。
当在两极间加上电压时, 即会产生光电流,流经 负载电阻 ( 一般 106~109 ) 时会产生 一定电压降。经放大 后将信号输给指示仪 表或记录仪。
分光光度计类型
单波长双光束分光光度计
特点: (1) 同时测量参比池和样品池, (2) 双单色器,提高分辨率降低杂散光 (3) 自动测量 (4) 附件扩展功能
常用型号:北京普析通用公司TU-1221型/T6,岛津UV2501型,PE的Lambda系列及HP的8453型等。
双光束光度计
动画
(三) 双波长分光光度计 为克服由于非特征吸收信号 ( 如试液混浊引起的散射, 比色皿与空气界面和比色皿与溶液界面的折射差别等) 影响而带来测定误差,而设计双波长分光光度计。
组成:Hale Waihona Puke 射狭缝、准直镜、色散元件、出射狭缝
入射狭缝:限制杂散光进入 色散元件:将复合光分解为单色光,有棱镜和光栅两种 准直镜:将来自色散元件的平行光束聚集在出射狭缝上 出射狭缝:将固定波长范围的光射出单色器,可以限
制通带宽度。
单色器的性能直接影响射出光的纯度,从而影响测定 的灵敏度、选择性及校正曲线的线性范围。单色器质 量好坏,主要取决于色散元件的质量。
原 cV1.2 61 0 356.3 01 0 3(mo)l
二、光度分析的方法和仪器
721 可见分光光度计
722系列 可见分光光度计
751分光光度计
SP-756P紫外可见分光光度计
单色器
单色器(monochromator) 是一种把来自光源的复合光分 解为单色光,并分离出所需波长光束的装置。
迁产生的R 带。 (3) 250-300 nm 有中等强度的吸收峰(ε=200-
2000),芳环的特征 吸收(具有精细解构的B带)。 (4) 200-250 nm有强吸收峰(ε104),表明含有一
个共轭体系(K)带。共轭二烯:K带(230 nm); 不饱和醛酮:K带230 nm ,R带310-330 nm 260nm,300 nm,330 nm有强吸收峰,3,4,5个双键的共 轭体系。
➢比较法
五、吸光光度法的应用
六、紫外吸收光谱分析法
波长10~400nm为紫外光,10~200nm为远紫外光, 200~400nm为近紫外光。
有机化合物结构与紫外信息的关系
(1)200-400nm 无吸收峰。饱和化合物,单烯。 (2) 270-350 nm有吸收峰(ε=10-100)醛酮 n→π* 跃
第二节 分光光度法
常用光谱分析仪器 紫外-可见分光光度计 原子吸收分光光度计 红外光谱仪 原子发射光谱仪 荧光分析仪 原子荧光分析仪等
颜色的产生
如果把适当颜色的两种光按一定 强度比例混合可得到白光,这两 种颜色的光称为互补色光。
物质对光的选择性吸收
➢ 颜色的产生:不同的物质只对不同的、特定波 长的光有较强的吸收。物质对不同波长的光具
检测器
在测量中须把光信号变化转换成电信号的变化才能定量 测量,这种把光信号转换成电信号的装置称为光电转换 器 —— 检测器。 对检测器的要求主要有:
① 产生的电信号必须与照射到它上面的光束的强度 有恒定函数关系;
② 必须能对一个很大的波长范围的光具有响应,否 则应用局限性大;
③ 灵敏度要高,响应速度要快,产生的电信号要易 于检测或放大且噪声要低。
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