导数光谱
波谱分析--UV-Vis
而在此不加讨论。
只有-*和n-*两种跃迁的能量小，相应波长出现在近
紫外区甚至可见光区，且对光的吸收强烈，是我们研究的重
点。
波谱分析 —— UV-Vis
• 2、几个概念
波谱分析--UV-Vis
不同物质结构不同或者说 其分子能级的能量(各种能级 能量总和)或能量间隔各异， 因此不同物质将选择性地吸收 不同波长或能量的外来辐射， 这是UV-Vis定性分析的基础 。
定性分析具体做法是让不 同波长的光通过待测物，经待 测物吸收后，测量其对不同波 长光的吸收程度(吸光度A)， 以吸光度A为纵坐标，辐射波 长为横坐标作图，得到该物质 的吸收光谱或吸收曲线，据吸 收曲线的特性(峰强度、位置 及数目等)研究分子结构。
设cM/c=f，则
A’ A
A
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
cM/c
该法适于离解度小、配合比低的配合物组成测定。
•
收池、检测器等组成（见图）。
•
•
光源 — 钨灯和氘灯（连续、稳定、恒定、长
）
•
分光器 — 棱镜和光栅；
紫外可见光度计仪器: 分光光度计分为单波
长和双波长仪器。
1. 单波长分光光度计 (a) 单光束 (b) 双光束（空间分隔） (c) 双光束（时间分隔）
特点： 因光束几乎同时通过样
品池和参比池，因此可消 除光源不稳产生的误差。
波谱分析 —— UV-Vis
• （3）有机物构型和构象的确定（顺反、互变）
•
如：顺反式、酮式-烯醇式互变异构等
•
（见P33-34例）
同步导数荧光光谱法测定食品中3种芳香族氨基酸_朱燕舞
所对应的波长差 以 依 次为 。,
图
,
,
一 。
激发和发射光谱通带宽度均为 管电压为
试验 方法
, 光电倍增 · 一 '。
色氨酸在不同 以 下的同步荧光光谱图
, 扫描速率为
州
、 一
拟
移取 色氨 酸 、酪氨酸 和 苯丙 氨 酸 标 准储 备 溶 液 各 溶液 定容 至 ,用 磷 酸二 氢 钾一 氢 氧化 钠 缓 冲 。 分取 溶液于
书 叭 、﹄
试 验考 察 了
一
的 磷酸 二 氢钾一 氢氧
化钠缓 冲溶 液对测 定 的影 响 。 由于 同一 条件 下苯丙
氨酸荧光强度明显低于酪氨酸和色氨酸 , 故取其荧
几 阳
光强度最大时的酸度作为待测体系的酸度 。结果表 明 在 时 , 苯丙氨酸对应 的荧光强度最大 ,
一 一苯丙氨酸
—
色氨酸
—
酪氨酸
容量瓶 中 , 用缓冲溶液定容 、 摇匀 。 溶液置于 石英 比色皿 中 , 按仪 器 工 作 条件 进 行 同 步荧 光 光谱
扫描 , 以扣 除空 白后 的 同步荧光 强度绘 制 曲线 。
结果与讨论
激 发和发 射 光谱 种氨 基酸标 准溶 液 的荧光 光谱 图见 图
朱燕舞等 同步导数荧光光谱法测定食品中 种芳香族氨基酸
分别为 一, 一 , 一 · 一' 。 其 导数 荧光 强度 呈 线性 关 系 , 检 出限
方法 用 于蜂 蜜 、羊奶粉 和 啤酒样 品 中
中图分类 号 文献标 志码
种芳 香族氛 基酸 的测定 , 回收 率在
文章编号 一 一
一
一
之间。
关键词 同步 导数 荧光光谱 法 芳香族氨 基 酸 食 品
一阶导数光谱 savitzky–golay filter
一阶导数光谱savitzky–golay filter1. 引言1.1 概述在光谱分析领域，一阶导数光谱起到了至关重要的作用。
通过对光谱进行微分运算，我们可以获取样品所含的化学物质的信息并进一步进行定性和定量分析。
然而，在实际应用中，光谱数据经常受到噪声和干扰的影响，这会给后续的数据处理和分析带来挑战。
为了解决这个问题，本文将介绍一种被广泛应用于光谱处理中的滤波器——Savitzky-Golay滤波器。
1.2 文章结构本文总共分为五个部分。
首先，在引言部分(章节1) ，我们将简要介绍整篇文章所涵盖内容，并说明每个部分的目标与重点。
其次，我们会概述一阶导数光谱的定义、意义以及在光谱分析中的重要性(章节2) 。
接着，我们会详细介绍Savitzky-Golay滤波器的原理、操作效果以及参数选择与优化方法(章节3) 。
然后，我们会探讨Savitzky-Golay滤波器在一阶导数光谱中的具体应用，包括数据预处理与噪声消除效果评估、峰检测与峰定位精度提升效果评估，以及光谱峰形变化分析与解释方法探讨(章节4) 。
最后，我们会在结论部分总结本文的主要研究发现，并展望未来的研究方向，同时对Savitzky-Golay滤波器在实际应用中的价值与局限性进行讨论(章节5) 。
1.3 目的本文的目的是系统地介绍一阶导数光谱和Savitzky-Golay滤波器，并深入探讨其在光谱分析中的应用。
通过此篇文章，读者将能够了解到一阶导数光谱的重要性、Savitzky-Golay滤波器的原理和操作方法，以及该滤波器在数据预处理、峰检测和光谱峰形变化分析等方面所起到的作用。
同时，本文还将提供关于未来研究方向和实际应用价值与局限性的讨论，为相关领域的研究人员提供参考和启示。
2. 一阶导数光谱概述:2.1 导数的定义与意义:导数是微积分中的基本概念之一，用于描述函数在特定点处的变化速率。
对于一个函数f(x)，它的一阶导数表示了其在某个点x处的切线斜率。
透光率导数光谱与吸光度导数光谱的比较_宋远志
Interference ;Linearity
紫 外-可 见 光 光 度计 有 两 种 测 量 方 式 A 和 T %, 若用计算机对这两种测量信号对波长求导 , 可 得透 光 率导 数 光谱 dnT / dλn 和 吸光 度 导数 光谱 dnA/d λn 。 理论上证明可以用透光导数光谱进行定 量分析 , 并证明在此测量方式可以获得更高的灵敏 度[ 1] , 本文以糖精钠 220 ～ 260nm 的特征峰为研究 波长 , 比较两种导数光谱分析方法的优劣 。
1 试验部分
1 .1 仪器与试剂 U/ VIS916 紫外-可见分光光度计(澳大利亚生
产), GBC 分析软件 。 N aHCO 3 溶液 :20g·L -1 糖精钠标准溶液 :75mg·L -1(用 20g·L -1 NaH-
CO3 溶液配制)
收稿日期 :2002-02-09 作者简介 :宋远志(1966-), 男 , 湖北天门 人 , 硕士 , 副教授 , 主要 研究方向为光谱分析和电化学分析 。
-1 .13 × 10 -4
258 .6
-7 .150 × 10 -2
229 .8
-1 .600 × 10 -2
2
峰
241 .3
3 .000 × 10 -3
249 .2
4 .940 × 10 -2
241 .7
1 .698 × 10 -3
224 .0
0 .1900
244 .7
5 .602 × 10 -4
仪器复习题答案）
仪器复习题答案）复习题答案1．分子光谱:由分子的吸收或发光所形成的光谱称为分子光谱（molecular spectrum），分子光谱是带状光谱。
2．分子荧光分析:某些物质被紫外光照射激发到单重激发态后，在回到基态的过程中发射出比原激发波长更长的荧光，通过测量荧光强度进行定量分析的方法。
3．气相干扰：是指干扰发生在气相过程中（如电离干扰、激发干扰）以气相化学反应引起的干扰。
4．标记PCR(LP-PCR)：利用同位素、荧光素等对ＰＣＲ引物进行标记，用以直观地检测目的基因。
5．毛细管电泳:是指离子或带电粒子以毛细管为分离室,以高压直流电场为驱动力,依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的液相分离分析技术。
6．红外吸收光谱：又称为分子振动—转动光谱。
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，使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱。
7．Fermi共振：当一振动的倍频与另一振动的基频接近时，由于发生相互作用而产生很强的吸收峰或发生裂分。
8．荧光发射：电子由第一激发单重态的最低振动能级→基态（多为S1→S0跃迁），发射波长为‘2的荧光；10-7～10 -9 s 。
9．原子光谱:原子的电子运动状态发生变化时发射或吸收的有特定频率的电磁频谱.原子光谱是一些线状光谱,发射谱是一些明亮的细线,吸收谱是一些暗线.10．分子吸收光谱:分子对辐射选择性吸收使基态分子跃迁至更高能级的激发态而发出的特征光谱为分子吸收光谱.11．内转化：处于相同的重态的两个离子间的非辐射跃迁.12．宽带吸收：是用紫外可见分光光度法测量溶液中分子或离子的吸收，吸收宽带宽从几纳米到几十纳米，是用的是连续光源，这种测量方法叫13．塔板理论：在每一块踏板上，被分离柱分在气液两相间瞬时达到一次分配平衡，然后随载气从一块踏板以脉动式迁移，经过多次分配平衡后，分配系数小的组分先离开精馏塔，分配系数大的后离开，从而使分配系数不同的组分分离。
导数分光光度法共20页
光谱。
如何从导数光谱上读取定量数据？
• 峰－峰法与基线法
X阶导数分光光度法
比值—导数法（比光谱导数分光光度法）
导数光谱－峰面积积分法 多波长线性回归导数分光光度法
一阶导数分光光度法测定水中微量铝
Al3+和Fe3+在pH＝3.62的条件下均与 铝试剂生成红色配合物，但两者的吸收 光谱严重重叠
在562nm处，Fe3+配合物的导数值 为零，而Al3+配合物的导数值近似为 最大值。测定此处吸光值，可以有效 的消除Fe3+的干扰，并且测Al3+的灵 敏度又较高。同时，水样中悬浮物的 影响也可以通过导数法消除
d d
dn A cl dn
dn
dn
从上式可以看出各阶导数始终和试液浓度C呈直线关系，这是导数分光光度定量
分析的基础
无论干扰组分吸收曲线形状如何，都可以用一个近似的幂级数来表示
A 2 b 0 b 1 b 22 b 33 b 44
根据吸光度加合性原理，两组分共存时，有下式
A A 1 A 2 c b 0 l b 1 b 22 b 3 3 b 44
A A 2 2 A 2 0 0 A 2 8 2 2 A 2 1 A 2 2 0 1 A 2 9 2 0 A 2 9 A 0 2
A0.0018C309.000557 r0.9998
准确配制盐酸麻黄碱2.48×10-2，4.96×10-2，9.92×10-2,12.40×10-2， 14.88×10-2，17.36×10-2mmol·L-1系列标准溶液7份，以蒸馏水为参比，测 定207，208，209，219，220，221nm处的吸收值，并计算ΔA值，作线形 拟合，给出回归方程并绘制标准曲线图 结果说明在2.48×10-2～17.36×10-2mmol·L-1范围内浓度C与ΔA值呈良好的线形关系
二阶导数紫外光谱法测定双黄连口服液中总绿原酸的含量
・
３ ４・ ２
安 徽 医 药 Ａ ｈ ｉ ｄ ａ ｎ ｈｒ ａｅｔａ ｏ ｒ ｌ ２０ ｐ ；ｌ ４ ｎ ｕ Ｍｅｉ ｌ ｄＰ ａｍ ｃｕｉ ｌ ｕｎ ０ ７Ａ ｒｌ （ ｃ ａ ｃ Ｊ ａ
二阶导数紫外光谱法测定双黄连 １服液 中总绿原酸 的含量 ３
．
ｓ ｏ ｅ ｏ ｄ ｌ ｅ ｒ ｒｌ ｔ ｎ ｈ ｐ ｗｉ ｉ ａ ｇ ｆ ６ ～２ ３ ｈ ｗ ｄ ａｇ ｏ ｉ ａ ｅａｉ ｓ ｉ ｔ ｎ ａ ｒ ｎ ｅ ｏ ４． ７ ｎ ｏ ｈ ３． ５ ｍｇ ・Ｌ一 Ｔ ｅ ｒ ｇ ｅ ｓｏ ｑ ａｉｎ ｗ ｓ Ｄ ：０． ４ ５×１ 一０ １ × ｈ ｅ ｒ ｓ ｉｎ ｅ ｕ ｔ ａ ｏ ７９ ０一 Ｃ
酸及其异构体（ 异绿原酸 、 新绿原酸 、 隐绿 原酸等 ） 它 们理 化 ， 性质与药理作用相似 … ， 因此 对双黄 连 口服 液中 总绿 原酸进
行质量控制是 非 常必要 的。张蕙 等 已证实 金银 花水 提 液
ห้องสมุดไป่ตู้
３ ００～ ８ ． ｎ 波长 之 间的振 幅 与零线 基 本重 合 ， 双黄 ５ ． ３ ０ ５ｎ ｌ 而
ＲＳ ＝３ １ ％ ． ｎ ｌ ｓｏ Ｔ ｅ ｍｅｈ ｄ ｉ ｓｍｐｅ． ｃ ｕ ａｅ ａ ｄ ｃ ｎ ｂ ｓ ｄ ｆｒｄ ｔｒ ｉ ａｉ ｎ ｏ ｔ ｈｏ ｏ ｅ ｉ ｃｄ ｉ ｈ ａ ｇ ｎ — Ｄ ．５ Ｃｏ ｃｕ ｉ ｎ ｈ ｔｏ ｉ ｌ ａ ｃ ｒ ｔ ｎ ａ ｅ ｕ ｅ ｅｅ ｎ ｔ ｆ ｏａ ｃ ｌｒ ｇ ｎ ｃ ａ ｉ ｎ ｓ ｕ ｓ ｏ ｍ ｏ ｔｌ ｎ ｈａ ｎ ｇｉ ｎ ｏ ａ ｉ ｕ ｄ ｌ ｒ ｌ ｉ ａ ｌ ｑ Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ｕ ｎ ｈ ａ ｇｉ ｎ ｏ ａ ｉｕ ｄ；ｏａ ｈ ｏ ｏ ｅ ｉ ｃｄ；ｅ ｏ ｄ ｏ ｄ ｒｄ ｒｖ ｔ ｅ ｓ ｅ ｔ ｐ ｏｏ ｔｙ ｃ ｎ ｅ ｔｄ ｔｒ ｉａ ｉｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｈ ａ ｇ ｕ ｎ ｌ ｒ ｌ ｉ ｔ ｔ ｃ ｌｒ ｇ ｎ ｃ ａ ｉ ｓ ｃ ｎ ｒ ｅ ｅ ａｉ ｐ ｅｒ ｈ ｔｍｅ ｒ ； ｏ ｔ ｎ ｅｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｑ ｌ ｉ ｖ ｏ ｍ ｏ
绘制吸收光谱及测定摩尔吸光系数
实验一绘制吸收光谱及测定摩尔吸光系数一.实验目的通过紫外吸收光谱的绘制和摩尔吸光系数的测定，掌握Agilent8453 UV-Vis的使用方法。
学习导数光谱计算方法及特点。
二.实验原理1．本实验用Agilent8453型分光光度计绘制氨基酸（苯丙氨酸，色氨酸）的紫外吸收光谱，找出它的吸收峰波长并计算摩尔吸光系数。
CH2CHCOOHNH2CNHCH2CHCHCOOHNH2苯丙氨酸色氨酸紫外分光光度法是利用物质对光的选择性吸收而建立起来的一种分析方法，波长范围为200-400nm的紫外光谱。
各种分子都有其特征的吸收光谱，即吸光度与摩尔吸光系数随波长的变化而变化的规律。
吸收光谱的形状与物质的特征有关，以此进行定性分析。
为了清楚地描述各种物质对紫外区域电磁辐射的选择性吸收的情况，往往需绘制吸收光谱曲线，即吸光度对波长的曲线。
在吸收光谱曲线上可以找到最大吸收峰波长。
根据比尔定律：A = εb c式中A—吸光度ε—摩尔吸光系数b—液槽厚度，单位：cmc—摩尔浓度，单位：mol/l摩尔吸光系数可按下式计算：Abc ε=2．导数分光光度法：利用紫外-可见分光光度计软件系统带有的数学处理功能，对吸收光谱进行处理，可以获得导数光谱。
利用导数光谱进行分光光度测定，称为导数分光光度法。
通常可以获得1-4阶导数光谱。
在各阶导数光谱中，吸光度对波长的微分值与溶液中组分的浓度c保持线性关系：ssd Acdλ∝。
其中s为导数的阶数。
因此，可以利用导数光谱进行定量测定。
导数光谱可用于放大图谱间差别，定性分析中分辨重叠谱带，而且还可以减少定量分析中来自散射、基体、及其它吸收物的干扰影响。
由于导数光谱灵敏度高，因此对于试样纯度检验，多组分混合物的测定，消除共存杂质的干扰和背景吸收，测定混合式样都具有特殊的优越性。
三.实验仪器和试剂1.Agilent8453 UV-Vis分光光度计;2.移液枪(德国BRAND公司生产);3.50ml容量瓶2支; 废液池（烧杯）一只；4.氨基酸储备液：色氨酸0.400 g/l，苯丙氨酸2.00 g/l;5.去离子水四.实验步骤1.吸收光谱的测定（1）用氨基酸储备液及去离子水在50ml容量瓶中配置氨基酸溶液，色氨酸浓度为40mg/l, 苯丙氨酸800mg/l；（2）分别取上述溶液，用1cm石英比色皿，以水作参比溶液，在波长范围为190nm—400nm 间测定他们的吸收光谱。
仪器分析_课后答案解析
紫外－可见分光光度法思考题和习题1．名词解释：吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发色团、助色团、红移、蓝移。
吸光度：指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的对数，用来衡量光被吸收程度的一个物理量。
吸光度用A表示。
透光率：透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率。
吸光系数：单位浓度、单位厚度的吸光度摩尔吸光系数：一定波长下C为1mol/L ，l为1cm时的吸光度值百分吸光系数：一定波长下C为1%(w/v) ，l为1cm时的吸光度值发色团：分子中能吸收紫外或可见光的结构单元，含有非键轨道和n分子轨道的电子体系，能引起π→π*跃迁和n→ π*跃迁，助色团：一种能使生色团吸收峰向长波位移并增强其强度的官能团，如-OH、-NH3、-SH及一些卤族元素等。
这些基团中都含有孤对电子，它们能与生色团中n电子相互作用，使π→π*跃迁跃迁能量降低并引起吸收峰位移。
红移和蓝移：由于化合物结构变化（共轭、引入助色团取代基）或采用不同溶剂后，吸收峰位置向长波方向的移动，叫红移（长移）；吸收峰位置向短波方向移动，叫蓝移（紫移，短移）2．什么叫选择吸收？它与物质的分子结构有什么关系？物质对不同波长的光吸收程度不同，往往对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。
这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。
?由于各种物质分子结构不同，从而对不同能量的光子有选择性吸收，吸收光子后产生的吸收光谱不同，利用物质的光谱可作为物质分析的依据。
3．电子跃迁有哪几种类型？跃迁所需的能量大小顺序如何？具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱？紫外吸收光谱有何特征？电子跃迁类型有以下几种类型：σ→σ*跃迁，跃迁所需能量最大；n →σ*跃迁，跃迁所需能量较大，π→π*跃迁，跃迁所需能量较小；n→ π*跃迁，所需能量最低。
而电荷转移跃迁吸收峰可延伸至可见光区内，配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。
光学常数的测量方法
数据分析－图谱处理 Constructing an IR Chemical Image
artificial pattern
Specific absorption band selected
数据分析－图谱处理
>C=O -CH stretching -OH
数据分析－图谱处理
>C=O -CH stretching -OH
Ce 薄膜
为获得完整的光学常数谱，需要进行 KK变换。一般说来，KK 变换原则上需要已知全波段上的吸收光谱和反射光谱数据，并 在光谱测量范围两端，尤其是远红外波段和远紫外端对已有光 谱测量数据作合理外推，同时可以用求和规则来检测和论证这 种外推以及KK变换结果的合理性。
椭圆偏振光谱
第二类方法： 椭圆偏振光谱法：通过反射光束或透射光束振幅衰减和相位改 变的同时测量，它可以经由光谱测量，而不必借助KK变换直 接求得被测样品的光学常数。
数据分析－图谱处理
傅里叶退卷积光谱：可以将严重重叠的谱带分开，增强红外光 谱的分辨能力。实测光谱是干涉图函数和切趾函数分别进行傅 里叶变换的卷积， 退卷积光谱就是将卷积得到的实测光谱退卷积，即将实测光 谱重新变成干涉图，然后选择一个合适的切趾函数与干涉图 相乘，再重新进行傅里叶变换就完成退卷积计算。
椭圆偏振光谱
其中： 对于均匀材料：
实际测量时，固定偏振片在0-90o间的 某些角度上，旋转分析器，可得到调 制的强度比。
椭偏光谱
椭圆偏振光谱
同步辐射椭偏光谱：掠角入射，高亮度的光源将 大大提高信号的强度
ANKA infrared beamline
特殊样品环境－变温
研究材料温度下的相变
小结
测量方式选择：根据样品情况选择
仪器分析-课后答案
仪器分析-课后答案根据Beer定律，物质在一定波长处的吸光度与浓度之间有线性关系。
因此，只要选择一定的波长测定溶液的吸光度，即可求出浓度。
选被测物质吸收光谱中的吸收峰处，特别是在λmax处，可以提高测定灵敏度并减少测定误差。
被测物如有几个吸收峰，可选不易有其它物质干扰的，较高的吸收峰。
10．说明双波长消去法的原理和优点。
怎样选择λ1和λ2？原理：a与b两种物质的吸收光谱完全重叠，欲消除b组分的干扰直接测定a组分。
首先要选择采用两个测定波长λ1和λ2 ，测出在两波长处的吸光度，依据吸光度的加和性列式，然后计算混合物在两个波长λ1和λ2处的总吸光度的差值△A来求算出待测组分a的含量。
优点：该方法测混合物时，可不经分离直接测定待测组分。
选择两个测定波长的原则1）使干扰组分（待消除组分）在这两个波长具有相同的吸光度A1b、A2b；2）使待测组分a这两个波长ΔAa足够大。
11．说明导数光谱的特点。
(1)导数光谱的零阶光谱极小和极大交替出现，有助于对吸收曲线峰值的精确测定。
(2)零阶光谱上的拐点，在奇数阶导数中产生极值，在偶数阶导数中通过零。
这对肩峰的鉴别和分离很有帮助。
(3)随着导数阶数增加，极值数目增加(极值＝导数阶数十1)，谱带宽度变小，分辨能力增高，可分离和检测两个或者以上重叠的谱带。
(4)分子光谱中。
往往由于相邻吸收带的重叠．使吸收曲线产生峰位移动，峰形不对称。
出现肩峰等现象、可因相邻吸收带的强弱差别不同，相隔距离远近以及相重叠的部分多少而变化，这冲变化，有时在吸收光谱曲线上的表现可以是很微弱而不易辨别的。
而在导数图上则有明显的表现。
12．以有机化合物的官能团说明各种类型的吸收带，并指出各吸收带在紫外－可见吸收光谱中的大概位置和各吸收带的特征。
（1）R带：由含杂原子的不饱和基团的n →π*跃迁产生，如C＝O；C＝N；—N＝N—，其λ200~400nm，强度较弱ε<100。
（2）K带：由共轭双键的π→ π*跃迁产生，如(—CH＝CH—)n，—CH＝C—CO—，其λ >200nm，ε>104。
导数光谱法理论基础研究
导数光谱法理论基础研究周玉虎(北京奶牛中心乳品质量监督检验站100085）在普通吸光光度法中，如果吸光度很小，就不能得到精度很好的信号。
如果其他组分的吸收重叠在吸收峰上，测定就会受干扰。
导数光谱法采用微分求导,在谱图上显示出微小的变化,使光谱图的分辨率得到了很大的提高.导数光谱的特点在于灵敏度高，可减小光谱干扰。
因而在分辨多组分混合物的谱带重叠、增强次要光谱(如肩峰)的清晰度以及消除混浊样品散射的影响时有利。
1导数光谱的优势导数光谱法有一般分光光度不具有的优势,主要表现在以下几个方面:1.1能分辨两个或两个以上完全重叠的或很小波长差相重叠的吸收峰.1.2能够分辨吸光度随波长急剧上升所掩盖的弱吸收峰(有人称为肩峰)1.3能够确认宽阔吸收带的最大吸收波长以上从谱图角度来将,从灵敏度角度来说,提高了不少,应该说很多.我曾经这么说过,一台可以进行导数光谱的紫外分光光度计,可以赶上一台带紫外检测器的HPLC,可能有点夸张,至少我个人这么认为.1.4灵敏度关于导数吸光光度法提高灵敏度的规律，有人指出n阶（n＝1～4）导数吸光光度法的灵敏度是按4.5n倍增大。
2理论基础2.1定量基础其原理是因为吸光度和摩尔吸光系数为波长的函数，所以朗伯-比尔定律可以用下式表示：Aλ＝ελcl将上式对波长进行一次微分，得若对波长进行n次微分，可得2.2导数光谱图的处理吸光度对波长进行微分的微分值与吸收物质的浓度成正比,符合朗伯-比尔定律，因此它可以用于吸收物质的定量分析。
获得导数光谱的方法可分为光学微分法和电学微分法两类.现在很多带计算机的工作站都采用电学微分法,通常可以获得一、二、三、四阶导数光谱。
比如俺现在用的2550,就能做到四阶.俺还是以纳他霉素为例进行说明,顺便插一句,我就是从做纳他霉素这个项目开始才接触导数光谱的,所以,我下决心把这一块搞明白了,因为好多书上都没有写,就是有写的,也是简单的一两句就过去了,曾经让我很郁闷,所以我下了这个决心,就这点东西,俺就不信了.上图为那他霉素的0-4阶导数光谱图,以下问题就围绕这些图进行说明. 3导数光谱图的获得这里就不多说了,我在另一片论文中有详细说明.见周玉虎 <<导数光谱采集及处理方法研究>>4导数值的测量方法导数光谱的测量很多,下面分别说明4.1如果基线是平坦的，可以测量峰-谷之间的距离，这是最常用的方法。
单波长紫外可见分光光度计测定药物的导数吸收光谱
△ 一 阶导 数 （ Ａ、 近似 值 ） Ａ Ａ 二 阶导 数 （ Ａ ／ Ａ、 近似 值 ） △Ａ Ａ 三 阶导 数 （ ／ Ａ 、 近似 值 ） ／ Ａ ， 至 更 高 阶 △Ａ Ａ 甚
数 的导 数 ， 后 分 别 以 △ ／ Ａ、 ／ Ａ 或 △ Ａ 然 Ａ△ △ＡＡ 。／
波长 的变 化 而 引 起 △ △（ Ａ Ａ 、 △ Ａ △ Ａ、 Ａ ／ Ａ） △（ ／ Ａ ）
氢 氧化 钠 ： 分析 纯 ； 维 生素 Ａ供试 液 ： 密 称 取维 生 素 Ａ ０３ｇ置 精 ． ，
于 １０ｍＬ量 瓶 中 ， 环 己烷 稀释 至刻 度 ， 匀 ； ０ 用 摇 精密
笔 者采 用单 波 长紫 外分 光光 度 计测定 药 物 的导
数 吸收 光谱 。在 单 波 长 紫 外 可 见 分 光 光度 计上 ， 保
持 较小 的波长 差 ， 次测 定 药 物 在不 同波 长 Ａ处 的 依 吸 光度 Ａ， 到 一 系 列 Ａ—Ａ数 据 ， Ａ—Ａ 实 验 数 得 对
据 进行 数学处 理 后分 别得 到不 同波 长处 的 吸光度 差
量取 此溶 液 ２ ｍ Ｌ于 另 一个 １０ ｍ ０ Ｌ量 瓶 中 ， 环 己 加 烷稀 释 至刻度 ；
变 化 的程度 。药物 的导 数 吸收光 谱 比常规 紫 外 吸收 光 谱分 辨 率高 。因此 ， 利用 导数 吸收 光 谱 鉴 别 药 物 是提 高 药 物 鉴 别 反 应 灵 敏 度 与 可 靠 性 的有 效 方
△ Ａ Ａ 分别 以 △ ／ Ａ △ Ａ Ａ 。 ３／ Ａ ， Ａ 、 ２／ Ａ 和 Ａ Ａ ／ Ａ 等各阶导数为纵 坐标 ， Ａ为横 坐标 ， 以 绘制 药物 的一阶、 阶或 三阶导 二 数吸 收光谱 。采用本方法测定并绘制 了维生素 Ａ、 布洛芬 两种 药物的一阶、 阶及 三阶导数吸收光谱 ， 二 并与其常规 吸
光谱的导数
光谱的导数
光谱的导数是指光谱在某一特定波长处的变化率，它可以用来研究光谱的特征和变化趋势。
光谱的导数可以通过对光谱进行微分来计算。
具体来说，对于连续光谱，可以将光谱强度对波长进行微分，得到光谱的导数。
对于离散光谱，可以将相邻波长处的光谱强度相减，再除以波长差，得到光谱的导数。
光谱的导数可以用来研究光谱的特征和变化趋势。
例如，通过计算光谱的一阶导数，可以得到光谱的斜率，从而反映出光谱的变化趋势。
通过计算光谱的二阶导数，可以得到光谱的曲率，从而反映出光谱的弯曲程度。
光谱的导数在光谱分析中有广泛的应用。
例如，在吸收光谱中，通过计算光谱的导数，可以得到吸收峰的位置和形状，从而确定分子的结构和组成。
在发射光谱中，通过计算光谱的导数，可以得到发射峰的位置和形状，从而确定原子或分子的能级结构。
光谱的导数是一种重要的光谱分析技术，它可以用来研究光谱的特征和变化趋势，在光谱分析中有广泛的应用。
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2011年 序号 1 2 3 4 5 6
2011年 科研热词 红外光谱 头顶一颗珠 动物药 全蝎 二阶导数 二维相关红外光谱 推荐指数 2 1 1 1 1 1
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 模糊鉴别 2 高光谱 1 误差分析 1 经验模态分解 1 激光打印机 1 文字图像 1 打印机 1 墨粉 1 墨料 1 光谱域 1 傅里叶变换红外光谱图形 1 二阶导数 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
推荐指数 6 5 4 4 3 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
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导数光谱法测定混合样品溶液中苯酚的含量
学生：郑德
摘要目的：学习导数吸收光谱的绘制；利用导数光谱法直接测定二元混合物中组分的含量结果：二元混合物中组分中苯酚的含量27.99μg/ml。
关键词导数光谱法苯酚
1.实验材料
1.1仪器
紫外分光光度计、石英比色皿、滴管、10ml容量瓶、移液管、洗耳球
1.2试药
苯酚、苯甲酸钠均为分析纯、蒸馏水
2.原理及方法
2.1原理
一阶导数光谱是~λ图谱。
当二元组分各自零阶光谱重叠时，可选择一组分的一阶导数等于0处的波长作为另一组分的测定波长，因导数具加和性，故在此波长下测定混和
物的导数值，即为另一组分的导数值。
导数值与浓度成正比＝·c·l
2.2对照品溶液的制备
精密称取苯酚和苯甲酸钠各0.1000g，分别用蒸馏水溶解，定量转移至1000ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，即得浓度为100μg /ml的储备液，置于冰箱中保存。
分别吸取标准苯酚储备液 1.00ml和标准苯甲酸钠储备液 1.00ml至10ml容量瓶中，用0.04mol/LHCl溶液稀释至刻度，摇匀，即得浓度为10μg/ml的标准溶液。
2.3 线性关系考察
精密吸取苯酚对照品溶液0.2ml、0.4ml、0.6ml、0.8ml、1.0ml、1.2ml，分别至10ml 容量瓶中，加0.04mol/L HCl溶液稀释至刻度，得到2μg/ml、4μg/ml、6μg/ml、8μg/ml、10μg/ml、12 μg/ml的系列浓度对照品溶液。
以0.04mol/L HCl溶液为参比溶液，测定系列浓度的苯酚/0.04M HCl溶液在207.0处的吸光度，求其导数值。
结果见表1
表1 线性关系考察测定结果
对照品吸光度的导数值
2μg/ml 0.00865
4μg/ml 0.093
6μg/ml 0.0104
8μg/ml 0.01105
10μg/ml 0.01171
12μg/ml 0.0129
以进样量（μg/ml）为横坐标，以吸光度导数值为纵坐标绘制标准曲线，得苯酚回归方程：Y =0.0004X -0.0078，r=0.9956, 结果表明苯酚的浓度在2～12μg/ml范围内线性关系良好（见图一）。
图一苯酚线性关系图
3.测定与结果
3.1测定波长的选择
分别测定苯甲酸钠和苯酚的一阶导数吸收光谱，选择苯甲酸钠一阶导数等于0、而苯酚的一阶导数偏离零点较大的波长处，作为苯酚的测定波长，即207.0。
3.2样品测定
以0.04mol/L HCl溶液为参比溶液，测定混和溶液的吸光度值并求其导数值( n=3 )，测三次依次为0.01859、0.01910、0.01930，代入回归方程求得样品的浓度C1=26.975μg/ml、C2=28.25μg/ml、C3=28.75μg/ml（=27.99μg/ml，RSD%=3.30%）。
4、思考题
导数光谱进行测定的特点是什么？
答;能够有效地消除共存组分的干扰；随着导数阶数的增加，谱带变窄，峰形变锐，有助于谱带的分辨。