(仪器分析简答题.docVIP

一题、答：研究物质在紫外、可见光区的分子吸收光谱的分析方法称为紫外-可见分光光度法。UV-Vis分光光度法是利用某些物质的分子吸收200～800 nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法。这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁，广泛用于无机和有机物质的定性和定量测定。 组成部件：紫外-可见分光光度计的基本结构是由五个部分组成：即光源、单色器、吸收池、检测器和信号指示系统。 1、光源：对光源的基本要求是应在仪器操作所需的光谱区域内能够发射连续辐射，有足够的辐射强度和良好的稳定性，而且辐射能量随波长的变化应尽可能小。分光光度计中常用的光源有热辐射光源和气体放电光源两类。 2、单色器：单色器是能从光源辐射的复合光中分出单色光的光学装置，其主要功能：产生光谱纯度高的波长且波长在紫外可见区域内任意可调。单色器一般由入射狭缝、准光器（透镜或凹面反射镜使入射光成平行光）、色散元件、聚焦元件和出射狭缝等几部分组成。其核心部分是色散元件，起分光的作用。单色器的性能直接影响入射光的单色性，从而也影响到测定的灵敏度度、选择性及校准曲线的线性关系等。能起分光作用的色散元件主要是棱镜和光栅。 3、吸收池：吸收池用于盛放分析试样，一般有石英和玻璃材料两种。石英池适用于可见光区及紫外光区，玻璃吸收池只能用于可见光区。为减少光的损失，吸收池的光学面必须完全垂直于光束方向。在高精度的分析测定中（紫外区尤其重要），吸收池要挑选配对。因为吸收池材料的本身吸光特征以及吸收池的光程长度的精度等对分析结果都有影响。 4、检测器：检测器的功能是检测信号、测量单色光透过溶液后光强度变化的一种装置。常用的检测器有光电池、光电管和光电倍增管等。硒光电池对光的敏感范围为300～800nm，其中又以500～600nm最为灵敏。这种光电池的特点是能产生可直接推动微安表或检流计的光电流，但由于容易出现疲劳效应而只能用于低档的分光光度计中。光电管在紫外-可见分光光度计上应用较为广泛。 5、信号指示系统：它的作用是放大信号并以适当方式指示或记录下来。常用的信号指示装置有直读检流计、电位调节指零装置以及数字显示或自动记录装置等。很多型号的分光光度计装配有微处理机，一方面可对分光光度计进行操作控制，另一方面可进行数据处理。 紫外-可见分光光度法应用： 1、Beer-Lambert定律。其说明物质对单色光吸收强弱与吸收光的物质的浓度和厚度关系的定律。A＝-lgT＝Elc 或 T＝10-A＝10-ELc 紫外-可见吸收光谱的峰位取决于电子能级差，吸收系数取决于跃迁机率，因此，紫外-可见吸收光谱反映分子的电子结构特征，为结构研究提供重要信息。同一物质相同浓度的吸收曲线，应能相互重合。 2、定性与定量方法 （一）定性鉴别 利用紫外一可见分光光度法进行化合物的定性鉴别，一般采用对比法。 1.对比吸收光谱特征数据： ① 波长（λmax、λmin、λsh）②ε或E值 2．对比吸收度（或吸收系数）的比值 3．对比吸收光谱的一致性：只有在光谱曲线完全一致的情况下才有可能是同一物质，若光谱曲线有差异，则可认为试样与标准品并非同一物质。 （二）纯度检查 1．杂质检查 （1）如果化合物在紫外-可见区没有明显吸收，而所含杂质有较强的吸收； （2）若化合物有较强的吸收峰，而所含杂质在此波长处无吸收峰或吸收很弱； （3）若杂质在此吸收峰处有比化合物更强的吸收。这些都可用作检查杂质是否存在的方法。 2．杂质的限量检测 （三）含量测定 1．单组分的定量方法 （1）吸收系数法： C=A/（E*l） ε或E可以从手册或文献中查到 应注意计算结果是100ml中所含的质量（g）。若用ε是每升中所含的摩尔数。 （2）标准曲线法：先配制一系列浓度不同的标准溶液，绘制A-c关系图,用回归直线方程计算样品溶液的浓度。 （3）对照法：在同样条件下配制标准溶液和样品溶液，在选定波长处，分别测量吸收度，根据定律：因是同种物质、同台仪器及同一波长的测定，故l和E相等，所以：A标/A样＝ C标/ C样 C样＝C标· A样/ A标 2．多组分的测定方法 (1)列方程组法 (2)双波长法 (3)导数光谱法 分子的振动能量比转动能量大，当发生振动能级跃迁时，不可避免地伴随有转动能级的跃迁，所以无法测量纯粹的振动光谱，而只能得到 分子的振动-转动光谱，这种光谱称为红外吸收光谱。红外吸收光谱也是一种分子吸收光谱。 当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收了某些频率的辐射，并由其振动或转动运动引起偶极矩的净变化，产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,使相应于这些吸