紫外分光光度法1总结.ppt

* * * 参看专科课件 LOGO 第十章 分子能级分布示意图 分子吸收光谱法 ?１ ?２ ?３ ?４ ?０ 能　　　量 电子基态 E0 电子激发态 E1 J0 J1 J2 J3 J4 紫外可见分光光度法（UV-Vis)： 光源：紫外光（ ? : 200~400nm）、可见光（400~760nm）； 能级跃迁：分子外层价电子能级跃迁，伴随分子振、转能级跃迁； 用途：某些类型有机物分子的定性、结构和定量分析，无机离子的定量。 红外分光光度法(IR)： 光源：红外线（ ? : 2.5~50?m）； 能级跃迁：分子振动能级跃迁，伴随转动能级跃迁； 用途：物质结构分析。 吸收光谱Absorption Spectrum ?max ? ?min ?min ?sh A ?max 定性分析与定量分析的基础 定性分析基础 定量分析基础 物质对光的选择吸收 A B A ? 在一定的实验条件下，物质对光的吸收与物质的浓度成正比。 A ? C 增大 透光率和吸光度 （absorbance and transmittance） T 取值为0.0 % ~ 100.0 % A 取值为∞ ~ 0 I: 光强（光功率），光束在单位时间传输的能量或光子数 入射光 I0 透射光 I 朗伯-比尔定律(Lambert-Beer law) 或 讨论： 1.该定律适用于紫外光、可见光和红外光，但要求入射光为单色光；对于溶液、气体和均匀固体均适用。 2.吸光度具有加和性。 3.吸光系数( absorptivity)：物质特征常数之一，是定性鉴别的重要依据。定量分析中，其值越大，测定的灵敏度越高。 E：吸光系数 入射光波长 物质的性质 C：mol / L E ? ? 摩尔吸光系数 C：g / 100 mL E ? 百分吸光系数 比吸光系数 相互关系 104强吸收 102弱吸收 偏离比尔定律的因素 （一）化学因素 浓度变化引起的离解、缔合、与溶剂间作用等。 减免：控制溶液条件。 （二）光学因素 1.非单色光的影响：E1与E2相差越大，引起 的偏离越大。也与杂光的强度和检测器对之的响应灵敏度有关。 减免：选用较纯的单色光。 选?max的光作为入射光。 ? A ?max 结论：单组份分析时，一般选择?max的光作为入射光，测量灵敏度高，且对比尔定律的偏离小。 入射光选择示意图 2.杂散光（stray light） 减免：优化仪器设计，维护好仪器。 3.反射光和散射光：使A偏高 减免：真溶液用空白对比补偿。胶体溶液或浑浊溶液较难用空白补偿。 4.非平行光 0.575 光源 单色器 吸收池 检测器 显示 I0 I 参比 样品 入射光 I0 透射光 I 请注意与定义比较 （三）透光率测量误差 微分后并除以上式可得： 0 0.4 1.2 2.0 2.8 3.6 暗噪音 讯号噪音 减免：当± 0.002ΔT ± 0.01时，使0.2A0.7 当ΔT 0.0001时，使0.2A2.0 光 源 单色器 吸收池 检测器 讯号处理 及显示器 钨灯或卤钨灯：350-1000nm 氢灯或氘灯：150-400nm 稳压、稳流 色散元件：棱镜、光栅 准直镜 狭缝 光电池：硒光、硅光 光电管：紫敏（200-625 nm),红敏（625-1000nm) 光电倍增管 光电二极管阵列 紫外可见分光光度计主要部件 玻璃：用于可见区 石英：用于紫外区 测定用的一组吸收池应相互匹配 真空光电管 90V DC 直流放大 阴极 R - + 光束 e 阳极丝（Ni） 抽真空 阴极表面可涂渍不同光敏物质：高灵敏(K,Cs,Sb其中二者)、红光敏(Na/K/Cs/Sb, Ag/Cs,625～1000nm)、紫外光敏(200～625nm)、平坦响应(Ga/As，响应受波长影响小)。产生的光电流约为硒光电池的1/10。 优点：阻抗大，电流易放大，响应快，应用广。 缺点：有微小暗电流（Dark current，40K的放射线激发）。 光电倍增管（photomultiplier tube, PMT） 石英套 光束 1个光子产生106~107个电子 栅极，Grill 阳极 屏蔽 光电倍增管示意图 高灵敏度；响应快；适于弱光测定，甚至对单一光子均可响应。 单光束分光光度计光路示意图 双光束分光光度计光路示意图 紫外可见分光光度计的光学性能 波长范围： 可见400~1000nm 紫外190~1000nm 波长准确度：仪器显示波长与实际波长值 的误差。±5nm~±0.2nm 　　　　　　一般为 ±0.5nm 波长重现性：重复