第二章-紫外-可見分光光度法(2)教材

§3.紫外-可見分光光度計一、構(gòu)造光源要求：在所需的光譜區(qū)域范圍內(nèi)發(fā)射連續(xù)輻射，有足夠的輻射強度和良好的穩(wěn)定性，輻射強度隨波長變化不大。

紫外區(qū)：

D2燈或H2燈（160～375nm)

可見區(qū)：

鎢絲燈（320～2500nm)實際測量中需要更換燈源

高壓氙燈（250～700）無需換燈

2.單色器作用：從光源出來的復(fù)合光中分解出單色光

色散元件

{

棱鏡光柵{

石英:紫外區(qū)、可見區(qū)

玻璃:可見區(qū)

（玻璃對紫外光有吸收）（1）棱鏡

根據(jù)光的折射現(xiàn)象進(jìn)行分光。波長短的折射率大波長長的折射率小

（a）色散率將不同波長的光分散開的能力角色散率:

q：偏向角（入射線與折射線的夾角）a：棱鏡的頂角n：折射率線色散率:

兩條譜線在焦面上被分開的距離對波長的變化率dl：焦面上的距離dl：光波長之差f：物鏡焦距e

：焦面與光軸的夾角倒線色散率：

（b）分辨率將波長相近的兩條譜線分辨開的能力

：兩條譜線的平均波長Δl

：剛好能分開的兩條譜線間的波長差棱鏡底邊的有效長度棱鏡材料的色散率分辨率隨波長而變化，在短波部分分辨率較大（2）光柵

（a）光柵公式d：光柵常數(shù)a：入射角q：衍射角n：光譜級次：0，±

1,±2……l：衍射光波長θ角與α角在光柵法線同側(cè)時，取正值，異側(cè)取負(fù)值衍射角θ隨波長的增大而增大（b）光譜級的重疊當(dāng)光柵一定，且a、q確定時，則可以有多種n-l組合如:l=600nmn=1（一級光譜）l=300nmn=2（二級光譜）l=200nmn=3（三級光譜）

}重疊③分級器：在光路中加一個低色散棱鏡消除方法：①濾光片：要l=600nm的譜線，用紅色濾光片濾去其它譜線②感光板：要l=300nm的譜線，用紫外感光板（600nm的譜線不感光，再加上一合適濾光片濾去200nm譜線）（c）光柵的光學(xué)特性①色散率角色散率:線色散率：f：投影物鏡焦距，與l無關(guān)可通過提高f來提高光柵的色散率，但f不能太大②分辨率光譜級次光柵刻痕總數(shù)例：50mm寬，刻痕數(shù)為1200條/mm的光柵的分辨率一級光譜：（3）光柵光譜與棱鏡光譜的對比

3.吸收池{

吸收池

石英:紫外區(qū)、可見區(qū)

玻璃:可見區(qū)注意：參比池與樣品池一定要匹配

4.檢測器常用的檢測器有：硒光電池→光電管→光電倍增管

低檔儀器可見光區(qū)紅敏625~1000nm

蘭敏210~625nm

靈敏度最高5.信號指示系統(tǒng)

放大并記錄信號檢測光信號二、類型單光束分光光度計2.雙光束分光光度計可以消除光源強度變化帶來的誤差3.雙波長分光光度計4.多通道分光光度計適用于快速反應(yīng)動力學(xué)研究和多組分混合物測定5.光導(dǎo)纖維探頭式分光光度計鍍鋁反射鏡§4.分析條件的選擇、儀器測量條件的選擇1.l的選擇

選擇原則：最大吸收原則選lmax

2.狹縫的選擇

狹縫↑→光單色性↓→靈敏度↓原則：以減小狹縫寬度時，試樣的吸光度不再增加為準(zhǔn)

用極限值表示：相對誤差：

微分得：

3.A的測量范圍欲使

最小

需使

即：

A=0.434時,相對誤差最小

欲使

A：0.15~1.00T:10%~70%二、反應(yīng)條件的選擇〈一〉顯色反應(yīng)使待測物ε增大的反應(yīng)（包括絡(luò)合反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)等等）1.定義P34（表3.3）2.對顯色反應(yīng)的要求

（1）生成物的e要大（2）R的選擇性要好（3）生成物組成恒定（4）生成物穩(wěn)定性好（5）顯色條件易于控制（6）對照性好<二>反應(yīng)條件的選擇1.R

2.pH值（1）pH的影響（a）對配位數(shù)的影響pH值不同，可能使配合物具有不同的配位數(shù)，顯示不同的顏色如：Fe3+——水楊酸pH 絡(luò)合比 顏色1.8~2.5 1：1 紫紅4~8 1：2 棕褐8~11.5 1：3 黃（b）pH增大導(dǎo)致金屬離子水解Fe3+——SCN-

（c）pH的選擇pH1<pH<pH2

3.其他因素放置時間（顯色時間）、溫度等

通過實驗來確定從而：①消除（溶液中）其他組分的影響②消除吸收池（對光的反射和吸收所帶來）的影響③消除溶劑（對光的反射和吸收所帶來）的影響〈三〉參比溶液的選擇參比溶液的作用：用來調(diào)節(jié)透射比為100%，或者說調(diào)節(jié)A=0的。三個消除1.溶劑空白作參比液參比溶液的選擇：R及其他組分無吸收（在MRn的λmax處）純?nèi)軇┳鲄⒈纫?，如水、乙?/p>

2.試劑空白作參比液R及其他組分在lmax處有吸收3.試液空白作參比液R無吸收，待測試樣中共存的其他組分（如N組分）有吸收

N不與R反應(yīng)4.其他空白作參比溶液

有吸收

N：試樣中干擾組分（含NRm和ML）（含NRm和MRn）有吸收無吸收如：鉻天菁S作為顯色劑測Al3+，Ni2+及Co2+產(chǎn)生干擾，加入F-作掩蔽劑6F-+Al3+

→[AlF6]3-（無吸收）F-不影響鉻天菁S與Ni2+及Co2+的反應(yīng)§5.紫外-可見分光光度法的應(yīng)用（1）比較吸收光譜曲線（2）由經(jīng)驗規(guī)則計算lmax值，并與實測值進(jìn)行比較一、定性分析（自學(xué)，P38~44）二、定量分析（自學(xué)，P44~45）<一>單組分定量分析（標(biāo)準(zhǔn)曲線法及標(biāo)準(zhǔn)對照法）<二>多組分定量方法<三>雙波長法1、等吸收點法對混合物來說：所以對于B組分來說，它在l1和l2處的吸光度相等，即那么：對于等吸收法來說，所選擇的波長必須符合兩個基本條件（波長選擇的基本條件）（1）干擾組分在這兩個波長下應(yīng)具有相同的吸光度。（2）待測組分在這兩個波長下的吸光度差值應(yīng)足夠大。

當(dāng)l1有幾個波長可供選擇的情況下，應(yīng)當(dāng)選擇最有利的波長，以使待測組分的吸收差值盡可能大

由于，所以選擇l1而不選擇l1′2.系數(shù)倍率法（K系數(shù)法）

找不到等吸收點

K系數(shù)法，它是利用儀器本身的電學(xué)線路裝置來解決問題的。通過調(diào)節(jié)系數(shù)倍率器，使干擾組分在兩個波長下的A值相等

即k2/k1值知道以后，列出ΔA值的公式：由于<四>示差分光光度法高吸光度示差法待測溶液Cx，標(biāo)準(zhǔn)溶液Cs，且Cx>Cs普通法：以空白溶液（C=0）為參比：待測溶液:Ax=elCx標(biāo)準(zhǔn)溶液:As=elCs

示差法:以標(biāo)準(zhǔn)溶液（Cs）為參比：待測溶液:A=?A=Ax-As=elCx-elCs=el(Cx-Cs)=el?C例:以空白溶液為參比時:待測溶液參比溶液

以透過率為10%的溶液（參比溶液）為參比時待測溶液<五>導(dǎo)數(shù)光譜法（自學(xué)，了解）P47三、配合物組成及其穩(wěn)定常數(shù)的測定

（P47~48，詳細(xì)閱讀）五、酸堿離解常數(shù)的測定以一元弱酸HL為例：離解常數(shù)：