双波长分光光度法.doc

第十五卷 第三、四期四川教育学院学报1999. 4双波长分光光度法张晓南紫外一可见吸收光度 第十五卷 第三、四期 四川教育学院学报 1999. 4 双 波 长 分 光 光 度 法 张晓南 紫外一可见吸收光度法是当前用途最广泛、应用最 普遍的仪器分析方法之一。 自 1829 年波格 (Bo uge r) 提 出, 数年后由朗伯 (L anbe r t) 发表“波格—朗伯定律”, 以 及 1852 年比耳 (B ee r) 提出“比耳定律”后, 为吸收光度法 奠定了理论基础。 首先以各种“目视比色法”, 继而以“光 电比色法”, 广泛用于溶液中有色成份的定量分析。 分光 光度法的出现, 更为紫外一可见吸收光度法的应用开拓 了广阔的天地, 它不仅用于溶液中有色成份的定量分析, 而且可在紫外光区对许多有机化合物作定量和定性分 析, 此外还可以作络合物组成 ( 络合比) 测定, 及有关物理 化学常数测定。 因此, 紫外一可见分光光度法倍受重视, 发展很快, 应用尤为广泛。 仅就定量分析而言, 促进和支持可见分光光度法迅 猛发展的重要因素有三: 首先是分光光度计的不断推陈 出新, 以及电子计算机的应用, 使分析的灵敏度和准确度 得以很大的提高, 也使测定的选择性和应用范围得到拓 宽。 第二, 由于新的显色剂不断发现, 表面活性剂的应用 和多元络合物的应用, 不但扩大了应用范围, 特别是使分 析灵敏度有突出的提高 ( 已有不少摩尔吸收系数 Ε值超 过以前认为不可逾越的极限值 105 的实例) , 选择性大为 增加。 第三, 测定方式和技术的改进, 信息和数据处理技 术的提高, 更有突出的优越性。 例如: 双光束分光光光度 法, 可以简化操作和提高分析的准确度。 微分分光度法 (导数分光光度法) 可以分辨和确认两个或两个以上仅有 微小差别或完全重迭的吸收峰, 能够测定为强吸收所掩 盖的弱吸收峰, 从而大大地提高了选择性和灵敏度, 扩大 了用途。 双波长分光光度法是 50 年代后期创立的新方 法, 更具有优异的特点, 发展前景广阔。 双波长分光光度法的原理和特点 双波长分光光度法最早用于生化样品的分析, 始于 50 年代〔1, 2〕。 尔后在其它领域的化学分析中获得迅速发 展。在国内, 70 年代末 80 年代初, 始有论文发表〔3- 7〕, 也 在仪器分析专著〔8〕中作过简要介述。 双波长分光光度法的基本方法是只用一个吸收池盛 装待测溶液 ( 不需使用参比液) , 用适当的, 不同波长的两 光束 Κ1 和 Κ2 交替照射待测溶液, 测量此时两光束产生的 吸光度的差值△A , △A 与待测成份的浓度有正比关系。 其工作原理如图 1 所示。 光源L 发出的光均匀分成强度 相等的两束, 分别通过各自独立的单色器 G1 和 G2。 G1 和 G2 可任意调节输出的单色光的波长, 输出 Κ1 和 Κ2 的 单色光。 Κ1 和 Κ2 经过切光器的切光作用, 分别交替照射 透过吸收池, 由检则器 T 测得其吸光度为 A Κ1 和 A Κ2 , 同 时检测器可对两个吸光度值作减法处理, 最终显示两个 吸光度的差值△A : △A = A Κ2 - A Κ1 (1) 图 1 双波长分光光度法的工作原理示意图 双波长分光光度法就是根据测得的△A 进行定量分 析的。 因为只要 Κ1 (称为参比波长) 和 Κ2 (称为分析波长) 选择得当, △A 与待测成份的浓度有正比例关系, 符合吸 收定律。 可以证明如下: 待 待 设A Κ1 和A Κ2 分别表示待测成分在 Κ1 和 Κ2 处的吸光 度, D Κ1 和D Κ2 分别表示包括吸收池、溶剂及共存 ( 干扰) 成 分在内的物质在 Κ1 和 Κ2 处的总吸光度。据吸光度具有加 合性, 则: 测 待 A Κ2 = A Κ2 + D Κ2 (2) (3) 测 待 A Κ1 = A Κ1 + D Κ1 (2) , (3) 代入 (1) 得: △A = A 待- A 待+ D Κ - D Κ( ) △A = A 待- A 待+ D Κ - D Κ ( ) 4 液中测定痕量成份, 使医药制品和化学试剂中杂质测定 Κ2 Κ1 2 1 如果 Κ1 和 Κ2 选择得当, 可使D Κ2 = D Κ1 , 因而 废水分析及食品添加剂的分析等方面的工作度变得很 单, 有特殊的意义。同时导数吸收光谱在有机物质的定 分析方面也很有用处。 由此可见, 双波长分光光度法不但克服了单波长 光光度法的缺陷, 提高了分析的灵敏度、准确度和选 性, 而且开拓了新的应用领域, 所以它受到了人们的 视, 发展前景广阔。 进行双波长分光光度法分析, 最好是使用双波长 光光度计, 但这种仪器价格昂