分光光度法
分光光度法
基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法,称为吸光光度法。包括:比色法、可见及紫外吸光光度法和红外光谱法。本章重点介绍:可见吸光光度法。在选定波长下,被测溶液对光的吸收程度与溶液中的吸光物质的浓度有简单的定量关系。吸收光波范围是紫外,可见和红外光区。它所测量的是物质的物理性质-物质对光的吸收,测量所需的仪器是特殊的光学电子学仪器,所以光度法不属于传统的化学分析法,而属于近代的仪器分析,这里只是按照我国现行教学习惯把可见光的光度法作为化学分析部分的一章。
(一)朗伯一比耳定律的推导
当一束平行单色光通过任何均匀、非散射的固体、液体或气体介质时,光的一部分被吸收,一部分透过溶液,一部分被器皿表面反射。设入射的单色光强度为I0,反射光强度为Ir,吸收光强度为Ia,透过光强度为It,则它们之间的关系为:
I0=Ir+Ia+It
因为λ射光常垂直于介质表面射λ,Ir很小(约为λ射光强度的4%)又由于进行光度分析时都采用同样质料,同厚度的吸收池盛装试液及参比溶液,反射光的强度是不变的。因此,由反射所引起的误差可校正,抵消。故上式可简化为:
ΔE=hc/λ
这里,ΔE=E2-E1,表示某一能吸级差的能量。由于不同物质的分子其组成与结构不同,它们所具有的特征能级不同,能级差也不同,所以不同物质对不同波长的光的吸收就具有选择性,有的能吸收,有的不能吸收。在电子能级发生变化时,不可避免地也伴随着分子的振动和转动能级的变化.分子光谱又成为带状光谱.
2、溶液有色的原因。
具有单一波长的光称为单色光,在可见光中,通常所说的白光是由许多不同波长的可见光组成的复合光。由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫这些不同波长的可见光按照一定的比例混合得到白光。进一步的研究又表明,只需要把两种特定颜色的光按一定比例混合,就可以得到白光,如绿光和紫光混合,黄光和蓝光混合,都可以得到白光。
分光光度法
原子发射光谱法 (atomic emission photometry) 分子发光分析法
II. 可见-紫外分光光度法
一、概述
1、定义:
利用物质的分子或离子对某一波长范围 的光的吸收作用,对物质进行定性、定量 及结构分析的方法
3、所用仪器: 分光光度计(spectrophotometer)
(1)主要部件:
信
光 源
单
吸
检
色
收
测
器
池
器
号 显 示 系
统
(2)使用: 1.开电源开关,打开箱盖,预热10min
2.将空白管、对照管、测定管分别装入 比色皿(3/4vol),并用吸水纸擦干光面外壁
3.选定波长
4.打开箱盖(光路开关自动关闭),用空 白管调T=0
5. 盖上箱盖(光路开关自动打开),再用空 白管调T=100%(若调不到,则可调节灵敏 度开关)
6.将选择开关旋至A,此时显示数值应为0, 否则调节“消光零”旋钮调至0
7.逐步拉出试样架拉手,读取各管吸光度 值A
8.全部测定结束后,取出比色皿(洗净), 关闭开关
4、比色法的定量方法:
①标准曲线法: 将一系列浓度不同的标准溶液按照一定
选择吸收
----组成物质的分子仅吸收与其内能变化 (基态与激发态能量差)相对应的波长或 频率的光,所得到的光谱称为吸收光谱
能量释放
----处于较高能态的分子(激发态分子)不稳 定,当其返回基态时,以热或发射光谱的 形式将能量释放出来。所发射出的相应光 谱,称分子发射光谱
激发态 发 射 光 谱
E1 吸 收 光 谱
13 第十三章(分光光度法)
有一浓度为1.0 µg · mL - 1 Fe2+的溶液,以邻二氮菲 的溶液, 例 有一浓度为 显色后, 显色后,在比色皿厚度为 2 cm、波长 、波长510nm处测得吸光度为 处测得吸光度为 0.380,计算 透光率 ;(2) 吸光系数 ;(3) 摩尔吸光系数ε 。 透光率T; 吸光系数a; ,计算(1)透光率
动性、粒子性。 动性、粒子性。
E = h ⋅ν = h
c
λ
常数: (Planck常数:h=6.63× 10 -34 J · S ) 常数 ×
上式表明光的波长越短, 上式表明光的波长越短,或者说频率越 大,光的能量越高。 光的能量越高。
具有同一波长的光称为单色光 单色光。 ● 具有同一波长的光称为单色光。 (由具有相同能量的光子组成 由具有相同能量的光子组成) 由具有相同能量的光子组成 ● 不同波长组成的光称为复合光。 不同波长组成的光称为复合光。 复合光 ● 日常生活中肉眼所见到的 白光 , 如 日 日常生活中肉眼所见到的白光 白光, 等是由红、 光 等是由红 、 橙 、 黄 、 绿 、 青 、 蓝 、 紫等光按 适当的强度比例混合而成的, 是在400~750nm 适当的强度比例混合而成的 , 是在 范围的一种复合光。 范围的一种复合光。
I0 1 A = lg = lg = − lg T It T
若光全部透过溶液, 若光全部透过溶液,Io= It , A = 0 若全部被吸收, It = 0 , A = ∞ 若全部被吸收, 吸光度A是用来衡量溶液中 吸光度 是用来衡量溶液中 吸光物质对单色光 λ 的吸收程度 值越大, ,A值越大,其吸收程度越大; 值越大 其吸收程度越大; 反之亦然。 反之亦然。
UV-Vis主要用于分子的定量分析,但紫外光谱(UV) UV- 主要用于分子的定量分析, 和红外光谱( 为四大波谱之一, 和红外光谱(IR)为四大波谱之一,是鉴定许多化合
第十章 分光光度法
注:溶液的透光率T反映了物质对光的吸收程度, T越大表示它对光的吸收越弱;反之,T越小,表 示对光的吸收越强。
T 取值为0.0 % ~ 100.0 %
T
全部吸收
T = 0.0 %
全部透射 T = 100.0 %
2.吸光度: 为透光率的负 A lg I0 lg 1 = lgT
(四)吸光系数 1.定义(物理意义)
一定条件下,吸光物质在单位浓度及单位液层 厚度时的吸光度,叫这个物质的吸光系数。
2.两种表示方法
(1) 摩尔吸光系数( ε ):表示一定波长下,吸光物质的溶液
浓度为1mol/L,液层厚度为1cm时,溶液的吸光度。
(2)百分吸光系数(
E1% 1cm
):表示一定波长下,吸光物质的溶
黄 橙
红
/nm 颜色 400-450 紫
450-480 蓝 480-490 青蓝 490-500 青 500-560 绿 580-610 黄 610-650 橙 650-760 红
互补光 绿
黄 橙 红 紫 蓝 青蓝 青
物质的颜色与光的关系:
完全吸收
光谱示意 复合光
表观现象示意
完全透过
吸收黄色光
二.物质对光的选择性吸收
A. A~λ曲线
B. A~c曲线
C. A~V曲线
D. E~V曲线
4、紫外分光光度法中,为了使测定结果有较高 的灵敏度和准确度,入射光的波长应( )
A.最大吸收波长
B.最小吸收波长
检测器 作用:将光信号转换为电信号,并放大 光电管,光电倍增管
信号输出 表头、记录仪、屏幕、数字显示
第十章
1 光源
在紫外可见分光光度计中,常用的光源 有两类:热辐射光源和气体放电光源 热辐射光源适用350nm-800nm,用于可见 光区,如钨灯和卤钨灯;气体放电光源适 用150nm-400nm,用于紫外光区,如氢灯 和氘灯。
分光光度法
光度法的优点
与目视比色法相比,光度法的优点: 1. 用光电仪器进行测量可消除轻度色盲、眼睛 疲劳等主观误差。 2. 有其他物质共存时,可选适当的入射光和参 比溶液来消除干扰,提高选择性。 3. 对于大批试样分析,校正曲线可简化手续, 提高分析速度。
2.3.2.测量条件的选择(1)
(1)选择合适的入射光 由于溶液对光的吸收是有选择性的,因此 必须选择溶液吸收最大的波长作为入射光的波 长。 (2)控制适当的吸光度范围 用光度计测量吸光度,都存在着误差。当 测量小于0.2和大于0.7吸光度时,误差会迅速 增加。为了使测量误差落在0.2~0.7之间,可 以控制试样的称取量。对于组分含量高的试样, 可减少称取量,或是稀释;对于含量低的溶液 可增加称样量或浓缩的方法来提高浓度。
图2-8 721分光光度计的光学系统
几种类型的分光光度计( 几种类型的分光光度计(三)
图2-9 7530G紫外—可见光分光光度计
几种类型的分光光度计( 几种类型的分光光度计(四)
图2-10 7530G紫外-可见分光光度计光学系统
检测器和读数装置 (2)
2. 光电管. 是一个二极真空管由一个阳极和一个光敏阴 极组成。 3. 光电倍增管。 是利用光敏阴极把光信号放大的装置。 4. 读数装置。 读数装置常用的是微安计或检流计。
几种类型的分光光度计( 几种类型的分光光度计(一)
图2-7 721分光光度计
几种类型的分光光度计( 几种类型的分光光度计(二)
2.分光光度法 2.分光光度法
光度可用光电比色计或分光光度计进 行测量。 测定时常用的是校正曲线法或比较法。
(1)校正曲线法
校正曲线法,又称工作曲线或标准曲线法。 当溶液厚度b固定时,吸光度A与溶液浓度c成 正比.取一系列不同浓度标准溶液(5-7图), 分别测定其吸光度,以浓度c为横坐标,吸光 度为纵坐标,作校正曲线.试液用同样条件显 色,测定吸光度,从曲线上求得试液浓度。
分光光度法
三、测量条件的选择
1、入射光波长的选择
一般应该选择λmax为入射光波长。
如果 λmax 附近有干 扰存在,选择灵敏度 稍低但能避免干扰的 入射光波长(曲线较 平坦处)
2、参比溶液的选择
❖ 选择参比溶液的原因
由于入射光的反射,以及溶剂、试剂等对光的 吸收会造成透射光通量的减弱。为了使光通量 的减弱仅与溶液中待测物质的浓度有关,需要 选择合适的溶液作参比溶液。
单色光和互补光
➢ 单色光:具有同一波长的光。 ➢ 复合光:含有多种波长的光。如:日光,白炽灯光。
➢ 可见光:400~760 nm
➢互补色光:适当颜色的两种色光按一定强度 比例可以混合成为白光,这两种色光叫做互 补色光。
一、物质的颜色
物质的颜色是由于物质对不同波长 的光具有选择性吸收而产生的。
物质的颜色显示其吸收光的互补色。
(2)不同浓度的高锰酸钾溶液,其吸收曲线的 形状相似,最大吸收波长λmax一样。在同一波 长下吸光度A有差异。物质定量分析的依据。
(3)不同物质其吸收曲线形状和λmax各不 相同,因此吸收曲线可以提供物质的结构信 息,物质定性分析的依据之一。
§3 光吸收的基本定律
一、朗伯-比耳定律 朗伯-比耳定律的数学表达式为:
3.工作曲线不过原点 存在系统误差:吸收池不完全一样;参比溶液选择 不当等。
第三节 紫外-可见分光光度计
一、仪器的基本组成部件
光源
单色器
吸收池
检测器 信号显示系统
1、光源
在使用波长范围内提供连续的光谱,光强应 足够大,有良好的稳定性,使用寿命长。
➢ 可见光光源:钨灯,辐射 波长范围325~2500nm。
有机显色剂:种类繁多
三元配合物显色体系:一种金属离子同时与两种不同 的配位体或一种配位体与两种不同的金属离子形成的 配合物
分光光度法的定义
分光光度法的定义嘿,朋友们!今天咱来聊聊分光光度法呀!分光光度法呢,就好比是一个超级厉害的“颜色侦探”!你可以想象一下,它能把那些我们肉眼几乎看不到的细微颜色变化给揪出来,是不是很神奇呀!咱平常生活中看到的各种颜色,其实都是不同波长的光组合在一起呈现出来的。
分光光度法呢,就是专门来研究这些光的。
它就像是有一双特别敏锐的眼睛,能把光分成不同的部分,然后仔细分析。
比如说,在化学实验里,我们想知道某种溶液里有多少特定的物质。
这时候分光光度法就派上大用场啦!它能通过测量光被溶液吸收的程度,来告诉我们里面物质的含量。
这就好像是通过观察一个人吃了多少食物,就能知道他有多饿一样。
它的原理其实也不难理解。
不同的物质对光的吸收是不一样的,就像每个人的口味不同一样。
分光光度法就是利用这个特点,找到和特定物质对应的光吸收特征,从而确定物质的存在和数量。
而且哦,分光光度法的应用那可太广泛啦!在医学上,可以用它来检测各种生物指标;在环境监测中,能帮我们看看水和空气有没有被污染;在食品行业呢,能检测食品中的营养成分和有害物质。
这多重要呀,关系到我们每个人的健康呢!你说它是不是很厉害?就像一个默默工作的小卫士,在各个领域守护着我们。
它不需要我们太多的关注和照顾,却总是能给出准确可靠的结果。
想想看,如果没有分光光度法,很多科学研究和实际应用都会变得困难重重。
它就像是一把神奇的钥匙,打开了无数知识和技术的大门。
所以呀,分光光度法可真是个了不起的东西!它虽然不声不响,却在我们的生活中发挥着巨大的作用。
我们应该好好感谢它,让我们能更深入地了解这个丰富多彩的世界呀!这就是分光光度法,一个神奇而又重要的存在!原创不易,请尊重原创,谢谢!。
分光光度法
某一波长下的吸光度。
若溶液的组成用质量浓度表示。LambertBeer 定律可表示为: A = a ·b · :质量浓度(g ·L-1) b:为液层厚度(cm) a:质量吸光系数(L · g-1 · cm-1) a 和 的换算关系为: =aM 吸光度A与透光率T: A =-lgT = ·b ·c T = 10 - bc
CuSO4溶液:之所以呈蓝色,是因为吸收了白光中的 黄光,透过其黄光的互补光蓝光。
又例如: KMnO4溶液,吸收了白光
中的绿光,透过的为其互补光紫色,故其 溶液呈紫色。
再例如:NaCl、KNO3溶液,对其射
入的可见光全不吸收,光全透过,因此溶 液为无色。
物质对光的吸收曲线
某一溶液对何种波长的光吸收?吸收的程度如 何?
这可通过使不同波长的光通过某一固定浓度 的有色溶液,分别测量每一波长下对应的光的 吸收程度[吸光度, A], 作A-λ曲线,即吸收光谱曲线。
• 图中Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ三条曲线, 代表同一被测 物质含量由低 到高的吸收曲 线。
邻二氮杂菲亚铁溶液的吸收曲线
(1)同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光
物质的颜色:
•
•
在可见光区(400~760nm)不同波长的光具有不同的颜色。
溶液呈现一定的颜色是对光选择性吸收的结果。当一束白光 通过一有色溶液时,某些波长的光被溶液吸收,另一些波长的 光则透过,溶液的颜色由透过光决定。
• 透射光与吸收光又可组成白光,这两种光称为互补色光。
溶液的颜色 ⑴溶液为什么会有颜色? 溶液之所以呈现不同的颜色,是由于溶液中 的质点选择性地吸收某种颜色的光所引起的。 ⑵ 吸收光与溶液颜色的关系: 当白光通过某一均匀溶液时: ①如溶液对其全不吸收,光全透过,溶液为无色; ②如溶液对其全部吸收,无光透过,溶液呈黑色; ③如溶液对其部分吸收,其余光透过,溶液 呈透过光的颜色。
大学化学 分光光度法
A4 A3 A2 A1 用于溶液中多组分测定
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18
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三、对朗伯-比尔定律的偏离
根据朗伯-比尔定律,以A对c作图,应为一通 过原点的直线,通常称为工作曲线(或标准曲线)。 有时会在工作曲线的高浓度端发生偏离的情况,这种 现象称为对朗伯-比尔定律的偏离。
引起这种偏离的因素(两大类): (1)物理性因素:单色光纯度不够; (2)化学性因素:溶液中化学反应
图中查出未知液的浓度。
A
Ax
c1 c2 c3 c4 c5 cx A1 A2 A3 A4 A5 Ax
cx
标准曲线图
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c
31
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例:Fe2+含量的测定
原理: Fe2+离子在pH=3~9的水溶液中与邻菲罗啉生
成稳定的橙红色的[Fe(C12H8N2)3]2+,本实验就是利用 该反应来测定溶液中的铁的含量。
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3
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一、 光的基本性质
光具有波粒二象性,即波动性、粒子性。
Ehh c
根据波长的不同,可分为: 紫外光区:200nm ~ 400nm 可见光区:400nm ~ 750nm 红外光区:750nm ~ 250μm
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二、 物质对光的选择性吸收
1.光的互补
具有同一波长的光称为单色光。 不同波长组成的光称为复合光。
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仪器
紫外-可见分光光度计
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§11.4 显色反应和显色条件的选择
显色反应和显色剂
在分光光度分析中,常利用显色反应把待测组分X 转变为有色化合物,然后再进行测定。
分光光度法
吸收 外观有颜色的药物在可见光区有特征吸收 都可用紫外-可见分光光度法进行分析。
仪器
可见分光光度计
721型分光光度计
仪器
紫外-可见分光光度计
一、基本组成
光源
单色器
样品室
检测器
显示器
1. 光源
在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光
把分子吸收能量随波长变化的情况记录下来所得 的图谱为吸收光谱。
利用物质的吸收光谱进行定性、定量及结构分析 的方法称为吸收光谱法, 简称光谱法。
三、光的吸收定律
(一)百分透光率(T)和吸收度(A) 入射光 I0 → 吸收Ia → 透射It
I0 = Ia + It 透光率(描述入射光透过溶液的程度)
一、光的性质与波长范围
光的性质
光是一种电磁波,具有波粒二象性,即波动性和 粒子性。
光在传播时表现了光的波动性
一定的光波具有一定的波长 、频率 、光速c等 参数来描述:
c=
续前:
波长: 相邻两波峰或波谷之间的距离,波长的单位 可用纳米(nm),微米(um)表示:
1nm=10-3um=10-6mm=10-7cm=10-9m 频率( ): 是每秒内光波的振动次数,单位是
A=-lgT=ECL 朗伯-比尔定律适用于无色溶液、有色溶液及气
体和固体的非散射均匀体系。
(三)吸收系数
吸光物质在单位浓度、单位液层厚度时的吸收度。 A
E= CL
当溶液的浓度C的单位不同时,吸收系数的意义和表 示方法也不同,常用的表示方法有两种:
1、摩尔吸收系数:是指在一定波长下,溶液浓度为 1mol/L,液层厚度为1cm时的吸收度,用ε表示。
分光光度法公式
分光光度法公式分光光度法相关公式如下:一、朗伯 - 比尔定律(Lambert - Beer law)1. 基本表达式。
- A = lg(I_0)/(I)= varepsilon bc- A:吸光度(Absorbance),表示物质对光的吸收程度,无单位。
- I_0:入射光强度(Intensity of incident light)。
- I:透射光强度(Intensity of transmitted light)。
- varepsilon:摩尔吸光系数(Molar absorptivity),单位为L· mol^-1·cm^-1,它反映了吸光物质对光的吸收能力,与吸光物质的性质、入射光波长、温度等因素有关。
- b:光程长度(Path length),即溶液厚度,单位为cm。
- c:吸光物质的浓度(Concentration),单位为mol/L。
2. 从吸光度计算浓度。
- 根据朗伯 - 比尔定律c=(A)/(varepsilon b),如果已知某物质的摩尔吸光系数varepsilon、光程长度b和测得的吸光度A,就可以计算出该物质的浓度c。
二、多组分体系的分光光度法。
1. 吸光度的加和性。
- 对于含有n种吸光组分的溶液,在某一波长下的总吸光度等于各组分吸光度之和,即A = A_1+A_2+·s+A_n=∑_i = 1^nvarepsilon_ibc_i。
- 例如,对于两种组分1和2的混合溶液,A=varepsilon_1bc_1+varepsilon_2bc_2。
如果能在两个不同波长λ_1和λ_2下测量吸光度,就可以得到联立方程:- 在λ_1下:A_λ_1=varepsilon_1,λ_1bc_1+varepsilon_2,λ_1bc_2- 在λ_2下:A_λ_2=varepsilon_1,λ_2bc_1+varepsilon_2,λ_2bc_2- 解这个联立方程就可以求出两种组分c_1和c_2的浓度。
第七章分光光度法
第七章分光光度法【基本要求】1.1 掌握分光光度法基本原理—Lambert-Beer定律,能熟练运用Lambert-Beer 公式进行有关计算。
1.1 掌握吸光度、透光率、吸光系数、摩尔吸光系数的概念。
1.2 明确溶液颜色与光吸收的关系。
1.3 了解物质对光的选择性吸收及吸收光谱。
1.4 了解分光光度计的基本构造;提高测量灵敏度和准确度的方法。
1.5 了解紫外分光光度法进行物质定性分析和定量测定的基本原理。
【重点难点】2.1 重点分光光度法原理-Lambert-Beer定律。
紫外分光光度计的使用2.2 难点提高测量灵敏度和准确度的方法。
【讲授学时】4学时4.1 第一节概述一、比色分析法比色分析法:利用比较溶液颜色深浅的方法来确定溶液中有色物质的含量。
有色物质溶液颜色越深,浓度越大;颜色越浅,浓度越小。
二、比色分析法测定步骤①选择适当显色剂,使被测组分转变成有色物质,称为显色阶段。
测定无色溶液时要进行显色阶段。
②选择最佳条件测定溶液的深浅度,称为比色阶段。
三、发展过程:目视比色法→光电比色法→分光光度计(吸光光度法)四、比色与分光光度法的特点比色和分光光度法主要用于测定微量组分。
1、灵敏度高:测定试样中微量组分(1~0.001%)常用方法,甚至可测定10-4 ~ 10-5%的痕量组分。
2、准确度高:一般比色法相对误差为5~10%,分光光度法为2~5%,其准确度虽比重量法和滴定法低,但对微量组分的测定已完全满足要求。
如采用精密蓝450-480紫400-450红650-750青蓝480-490青490-500绿500-580黄580-600橙600-650白光分光度计,误差将减少至1~2%。
3、应用广泛:几乎所有的无机离子和许多有机化合物都可以直接或间接地用比色法和分光光度法进行测定。
4、操作简便、快速,仪器设备也不复杂。
例如:试样中含Cu 量为0.001%,即在100mg 试样中含Cu 0.001mg ,用比色法可以测出。
分光光度法(金)
3)应用
①标准曲线法 ②标准管法
①标准曲线法
特点:方便、快捷,适用于大批量样品处理
方法: a.标准曲线绘制
配制一系列与待测样品溶质相同的,浓 度由小到大的标准溶液,分别测OD值。
D
0
C
b. 未知样品浓度测定
D Dx
0
Cx
C
②标准管法
特点:相对准确,适用于少量样品处理
方法:设标准溶液,浓度已知,分别测样品和标准
溶液的OD值。
D测 = K L C测 D标准 = K L C标准
D测 C测 = D标准 ×C标准
4)分光光度法的优点
灵敏:能测定出溶液中含量极少的物质浓度 准确:误差小,与真实值非常接近 快速:操作步骤简单,较少时间内得出结果 简便:无需从溶液中分离待测样品
5)分光光度法所使用的仪器 ——分光光度计
③以酪蛋白含量为横坐标,OD值为纵坐标, 绘制标准曲线;
2. 未知样品浓度测定:
取5号管, 吸取1ml (1:10稀释)血清待测样, 用水补足至2ml,加入双缩脲试剂4ml,混匀后与 以上4管同时比色,从标准曲线查出其蛋白质浓度 ,按稀释倍数求出血清原液浓度。
3. 标准管法:
C测 =
D测 D标
×
实验一 用分光光度法 测定血清蛋白含量
【实验目的】
1.掌握标准曲线的制备方法和标准管法 的计算方法;
2. 掌握双缩脲法测定血清蛋白的原理和 方法。
【实验原理】
呈色反应 茚三酮反应
双缩脲反应 √
尿素被加热至 180℃左右时,两分子尿素缩合 放出一分子氨而形成双缩脲。双缩脲在碱性条 件下可与Cu2+结合生成复杂的紫红色化合物。 此反应称为双缩脲反应。
分光光度法 科普
分光光度法科普
分光光度法是一种通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸收度,对该物质进行定性和定量分析的方法。
它具有灵敏度高、操作简便、快速等优点,是生物化学实验中最常用的实验方法之一。
分光光度法的原理是基于Lambert-Beer定律,即当一束单色光通过一溶液时,由于溶液吸收一部分光能,使光的强度减弱。
若溶液的浓度不变,则溶液的厚度愈大,光强度的减弱也愈显著。
这一关系就是郎伯定律。
分光光度法的应用范围非常广泛,可以用于测定多种物质,如蛋白质、核酸、糖类、酚类、芳香族化合物等。
在临床医学、环境科学、生物工程、制药等领域都有广泛的应用。
需要注意的是,分光光度法在使用过程中需要注意一些问题,如选择合适的波长和光源,避免干扰物质的影响,以及正确处理数据等。
此外,分光光度计也需要定期进行校准和维护,以保证测量的准确性和可靠性。
总之,分光光度法是一种简单、快速、灵敏的分析方法,在各个领域都有广泛的应用。
通过了解其原理和方法,可以更好地应用于实际工作中。
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( C )2. 用普通分光光度法测得标液c1的透光度为20%, 试液的透光度为12%;若以示差分光光度法测定以c1 为参比,则试液的透光度为
A. 40% B. 50%
C. 60%
D. 70%
( D )3. 按一般光度法用纯溶剂做参比溶液时,测得某试 液的透光度为10%。若参比溶液换为透光度为20%的
(×) 4. 有色溶液的吸光度为0,其透光率也为0。
1.5 吸 光 系 数
吸光系数K物理意义:吸光物质在单位浓度、 单位厚度时的吸光度。
1. 质量吸光系数 c单位g/L,b单位cm,K单位L ·g-1 ·cm-1 A = Kbc
2. 摩尔吸光系数 c单位mol/L,b单位cm,ε单位L ·mol-1 ·cm-1 A = εbc
1.4 光吸收基本定律—朗伯比尔定律
( ✓)1. 朗伯-比耳定律的应用条件:一是必须使
用单色光;二是吸收发生在均匀的介质;三是吸 收过程中,吸收物质相互不发生作用。
(×) 2. 有色物质的吸光度A是透光度的倒数。 (×) 3. 在分光光度分析中,入射光强度与透射光
强度之比称为吸光度,吸光度的倒数的对数为透 光率。
( ✓)1. 如果显色剂有色,则要求有色化合物与显色剂
之间的颜色差别要大,以减小试剂空白值,提高测定 的灵敏度。通常把两种有色物质最大吸收波长之差称 为“对比度”。一般要求显色剂与有色化合物的对比 度在∆λ60nm以上。
( ✓)2. 分光光度法中,可选择不同厚度的比色皿以
控制吸光度在合适范围内。
1.5 吸 光 系 数
摩尔吸光系数ε意义: 1)吸光物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数。 2)不随浓度c和光程长度b的改变而改变。 3)可作为定性鉴定的参数。 4)同一物质在不同波长下的ε值不同。
思考: 符合朗伯比耳定律的某有色溶液,当溶液浓度增 加时, λmax、A和ε各有什么变化?改变吸收池厚度, 上述各物理量数值将有何变化?
化学检验工(中级)
分光光度法
分光光度法
分光光度法是根据物质对不同波长 的单色光的吸收程度不同而对物质 进行定性和定量的分析方法。
1.1 光的性质
光是一种电磁波: 1)波动性 波长λ、频率v、光速c、波数(cm-1)等参数。
c
v
2)粒子性(光量子) E = hv
1.2 物质对光的选择性吸收
A. 透过溶液后的光强度 B. 透过溶液后的吸收光强度
C. 入射光强度
D. 一定厚度溶液的颜色深浅
1.10 紫外-可见光谱法应用
1. 酸碱指示剂离解常数的测定 2. 配合物组成及稳定常数的测定 3. 化合物相对分子质量的测定
平均距离缩小到一定程度,邻近质点彼此的电荷分 布都会相互受到影响,此影响能改变它们对特定辐 射的吸收能力,相互影响程度取决于c,因此,此 现象可导致A与c线性关系发生偏差。
1.6 引起偏离朗伯比耳定律的因素
2. 化学因素 3. 仪器因素(非单色光的影响) 4. 其他光学因素
简答题: 1. 朗伯比耳定律为什么只有在稀溶液中才
5. 440nm处和545nm处用分光光度法在1cm吸收池中 测得浓度为8.33×10-4 mol/L的K2Cr2O7标准溶液的吸 光 度 分 别 为 0.308 和 0.009 ; 又 测 得 浓 度 为 3.77×10-4 mol/L 的 KMnO4 标 准 溶 液 的 吸 光 度 分 别 为 0.035 和 0.886,并且在上述两波长处测得某K2Cr2O7和KMnO4 混 合 吸 光 度 分 别 为 0.385 和 0.653 。 计 算 该 混 合 液 中 K2Cr2O7和KMnO4物质的量浓度分别为多少?
光电管、光电倍增管
5)信号检测系统
1.7 分光光度计
2. 分光光度计的类型 1)单光束分光光度计 2)双光束分光光度计 3)双波长分光光度计
1.8 定性及定量分析方法
1. 定性分析 光谱比较法
2. 定量分析
1)标准曲线法 2)直接比较法
A标 = Kbc标 A样 = Kbc样
能成立? 2. 引起朗伯比耳定律偏离的原因是什么?
1.7 分光光度计
光源
单色器 吸收池
检测器
信号指示
1. 紫外-可见分光光度计主要部件
1)光源
钨灯或碘钨灯 340 - 2500nm 氢灯或氘灯 160 - 375nm
1.7 分光光度计
2)单色器
色散元件:棱镜、光栅。
3)吸收池 4)检测器
(✓)2. 当一束白光通过KMnO4溶液时,该溶液选择
性地吸收了绿色光,所以KMnO4溶液呈现紫红色。
(✓)3. 透光物质不吸收任何光,黑色物质吸收所有光。
(C )4. 某溶液本身的颜色是红色,它吸收的颜色是
A. 黄色
B. 绿色 C. 青色 D. 紫色
1.2 物质对光的选择性吸收
吸光度 A
标准溶液,其他条件不变,则试液的透光度将变为
A. 5%
B. 8%
C. 40%
D. 50%
1.8 定性及定量分析方法
4. 已知KMnO4的相对分子质量为158.03,其摩尔吸光 系数ε545=2.2×103,在545nm波长下,用浓度为0.02g/L 的KMnO4溶液,以3.00cm比色皿测得的透光率应为多 少?
1.9 显色反应条件和测量条件的选择
1. 影响显色反应的因素及反应条件的选择 (1)显色剂的选择
1)选择性好 2)灵敏度高 3)有色化合物稳定、组成恒定 4)有色化合物与显色剂的颜色差别大
1.9 显色反应条件和测量条件的选择
(2)影响反应的因素及反应条件
1)显色剂的用量 2)溶液的酸度 3)显色时间 4)显色温度 5)溶剂 6)溶液中共存离子的干扰
2. 发色团和助色团 发色团:具有π轨道的不饱和官能团。 -C=O、-N=N-、-C≡C- 助色团:本身不“生色”,但能使生色团生色效 应增强的官能团。 -OH、-NH2、-SH、- Cl
1.4 光吸收基本定律—朗伯比尔定律
b
I0
It
c
透光率(T%) = It /I0
吸光度(A) = -lgT = Kbc
(×)3. 显色时间越长越好。
1.9 显色反应条件和测量条件的选择
(×)4. 在分光光度法中,有机溶剂常常可以降低有色
物质的溶解度,增加有色物质的离解度,从而提高了 测定灵敏度。
( ✓)5. 显色剂用量和溶液的酸度是影响显色反应的重
要因素。
( D) 6. 目视比色法中,常用的标准系列是比较
c样
A样 A标
c标
1.8 定性及定量分析方法
3)差示分光光度法 采用已知浓度的成分与待测溶液相同的溶 液作参比溶液。 高吸光度差示法 低吸光度差示法 极限精密差示法
1.8 定性及定量分析方法
(× )1. 在多组分的体系中,在某一波长下,如果各种
对光有吸收的物质之间没有相互作用,则体系在该 波长的总吸光度等于单个组分吸光度的和。
2. 吸收曲线
λmax= 525nm
1.0
3
2 0.5
1
1. 同一物质对不同波长 的光吸光度不同。
2. 不同浓度同一物质, 吸收曲线相似。
3. 不同物质,吸收曲线 不同。
460 500 540 580
波长/nm
KMnO4溶液(不同浓度)的吸收曲线
1.3 紫外-可见吸收光谱
1. 吸收峰的长移和短移 长移:吸收峰向长波移动的现象,红移。 短移:吸收峰向短波移动的现象,紫移。 增强效应:吸收强度增强的现象。 减弱效应:吸收强度减弱的现象。
1.5 吸 光 系 数
(D)1. 某有色溶液,当用1cm吸收池时,其透光率 为T,若改用2cm吸收池,则透光率应为
A. 2T B. 2lgT
C. T D. T2
(D)2. 一遵守朗伯-比耳定律的溶液,吸收池厚度 不变,测得透光度为40%,如果该溶液浓度增加1倍, 则该溶液的透光度为
A. 20% B. 32% C. 80% D. 16%
1.9 显色反应条件和测量条件的选择
2. 分光光度法测量误差及实验条件的选择 (1)测量误差及A选择范围
控制溶液的c及b使A在0.2 ~ 0.7范围内。
(2)测量波长选择 (3)狭缝宽度 (4)空白溶液的选择
溶剂空白、试剂空白、试样空白、平行操作空白
1.9 显色反应条件和测量条件的选择
维生素B12的水溶液在361nm处的E1%1cm值是207,盛 于1cm吸收池中,测得溶液的吸光度为0.456,计算
溶液浓度。
1.6 引起偏离朗伯比耳定律的因素
1. 吸收定律本身的局限性
朗伯比耳定律只有在稀溶液中才能成立。(ห้องสมุดไป่ตู้什么)
由于在高浓度时(c>0.01mol/L),吸收质点之间的
1. 物质的颜色
远紫外
近紫外
可见
10~200nm 200~400nm 400~760nm
互补色:蓝-黄、绿-紫红、红-青
物质呈现的颜色是其反射光的颜色,也是其 吸收光的互补色。
1.2 物质对光的选择性吸收
( ✓)1. 如果把适当颜色的两种光按一定强度比例混合,
也可成为白光,这两种颜色的光称为互补色光,如绿 色光与紫红色光互补。