《紫外可见吸收光谱法》课件.pptVIP

**********第十章：衍生光谱法导数光谱概念衍生光谱法是指对常规吸收光谱进行数学导数运算，得到吸收光谱关于波长的一阶、二阶或更高阶导数曲线。数学上表示为：d?A/dλ?，其中n为导数阶数，通常使用一阶(n=1)和二阶(n=2)导数光谱。导数运算突出了原始光谱的细微变化，增强了谱带分辨率。谱带增强效果衍生光谱法的主要优势是增强光谱分辨率，能清晰分辨原始光谱中重叠的吸收峰。在一阶导数光谱中，原始吸收峰转变为零交叉点，峰两侧出现正负峰；在二阶导数谱中，原始吸收峰转变为负峰，峰肩转变为小峰。这种特性使得衍生光谱能分辨原始光谱中无法辨别的微小变化。背景消除能力导数光谱最显著的特点是消除背景干扰的能力。常量背景在导数光谱中变为零，线性背景在一阶导数中变为常数，在二阶导数中变为零。这使得衍生光谱法特别适用于存在散射、浑浊或复杂基质干扰的样品分析，如直接测定血液、细胞悬液或固体样品。一阶导数光谱一阶导数光谱是吸收光谱对波长的一阶导数，表示为dA/dλ。其特点是：原始吸收峰位置变为零交叉点，峰的两侧分别出现正峰和负峰，峰值波长之间的距离与原始光谱带宽有关。一阶导数光谱能有效消除常量背景吸收，但不能完全消除线性背景。一阶导数光谱的应用优势包括：(1)提高波长分辨率，使接近的吸收峰分离；(2)消除或减少常量背景干扰；(3)增强小的光谱特征，便于定性分析；(4)改善定量分析的选择性。在实际应用中，通常使用零交叉点法或峰峰值法进行定量分析。零交叉点法是在一个组分的导数谱零交叉点测量另一组分的导数值；峰峰值法是测量正负峰的高度差。二阶导数光谱波长(nm)原始吸光度二阶导数值(×100)二阶导数光谱是吸收光谱对波长的二阶导数，表示为d2A/dλ2。上图展示了原始吸收光谱和对应的二阶导数光谱。可以看到，原始吸收峰在二阶导数谱中转变为负峰，峰的两侧出现两个正峰，形成特征的W形状。二阶导数能消除线性背景，进一步增强光谱分辨率。二阶导数光谱比一阶导数具有更强的分辨能力，能分离更接近的重叠峰。此外，二阶导数光谱的峰高与原始吸收峰的半峰宽成反比，因此更适合检测窄带吸收特征。在定量分析中，通常测量中心负峰的深度或峰-谷-峰的高度差。二阶导数光谱在药物分析、生物样品分析和多组分混合物分析中有广泛应用。应用实例1重叠峰分离衍生光谱法在分析含有多个吸收峰重叠的混合物中表现出色。例如，一些多环芳烃混合物在常规光谱中表现为宽而平滑的吸收带，难以区分各组分，但在二阶导数光谱中，每个组分都会显示特征峰，便于鉴别和定量。类似地，蛋白质和核酸的混合物可通过衍生光谱法进行直接分析。2痕量分析衍生光谱法能显著提高微量分析的灵敏度和选择性。例如，在环境水样分析中，痕量有机污染物常被高背景干扰，使用二阶导数光谱可有效消除背景，降低检出限。在药物体液分析中，衍生光谱法常用于检测血浆或尿液中的微量药物代谢物，无需复杂的分离步骤。3浑浊样品分析衍生光谱法可直接分析悬浮液或浑浊样品，避免复杂预处理。例如，在细胞悬浮液中直接测定蛋白质或核酸含量；在乳状液中直接定量活性成分；在固体粉末的漫反射光谱中提取有用信息。这些应用大大简化了样品处理步骤，提高了分析效率。4在线监测与质控衍生光谱法在生产过程监控和质量控制中有重要应用。例如，制药工业中利用在线衍生光谱监测药物合成反应进程；食品工业应用衍生光谱快速检测产品成分；环境监测中用于连续跟踪水质变化。与传统方法相比，衍生光谱法具有速度快、无损、实时的优势。第十一章：应用领域1特殊应用运动学分析、分子结构研究等2材料科学半导体、纳米材料、新能源材料3环境科学水质、大气、土壤污染物分析4食品安全添加剂、农残、真伪鉴别5生命科学蛋白质、核酸、酶活性研究6医药分析药物含量、纯度、溶出度测定紫外可见光谱法是一种应用广泛的分析技术，涵盖从基础研究到工业应用的多个领域。在医药行业，它是药物质量控制、生物制品分析和临床诊断的重要工具；在环境监测中，用于检测各类污染物；在生物化学领域，是蛋白质和核酸定量的基础方法。随着技术进步，紫外可见光谱法与其他技术结合发展出多种衍生技术，如光纤传感、微流控芯片分析、高通量筛选等，进一步拓展了应用范围。不同领域对方法的灵敏度、选择性、速度和自动化程度有不同要求，推动了紫外可见光谱技术的持续创新。定性分析应用分子结构鉴定紫外可见光谱可提供分子中生色团和共轭系统的信息，帮助推断分子结构。特征吸收峰位置(λmax)、强度(ε)和形状与分子中的官能团直接相关。例如，苯环在约255nm有特征吸收，共轭双键每增加一个使吸收峰红移约30nm。结合吸收规律和经验规则，可对未知物质进行初步结构推断。真伪鉴别紫外可见光谱可作为物质指纹