分子吸收光谱法

儀器之限制
嚴格說來，比爾定律只適用在通過 溶液的光是單一波長的輻射，也就 是 單 色 輻 射 (monochromatic radiation)。於實際應用上，若吸光 測定波長是選在最大吸收之波峰 處，則此附近吸光係數因波長不同 所造成之變化通常很小。
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第三節 相關儀器
用於試樣溶液吸光測定的儀器主要 有光度計 (photometer)和分光光度 計 (spectrophotometer) ， 前 者 一 般 為單光束(single beam)之設計，後 者 則 為 雙 光 束 (double beam) 之 型 式。
固定寬度，因此在相同操作條件下b可視為常 數，所以Beer’s Law可以簡化為
比爾定律中吸光度與濃度間存在線性關係，而透 光率與濃度間則為非線性關係
max
A = ac
也就是A與c成線性正比關係，其斜率(sloop)為a
1.0
斜率(sloop)=a
A
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c
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第四章分子吸收光譜法
第一節 第二節 第三節 第四節 第五節 第六節
分子吸收光譜之特性 吸光測定法之定量原理 相關儀器 分子吸光測定之操作細節 定量方法 應用範例
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第一節 分子吸收光譜之特 性
電 磁 輻 射 中 紫 外 光 的 波 長 大 約 為 180~380 nm ， 可 見 光 大 約 為 380~780 nm。不同顏色的試樣溶 液會吸收不同波長範圍的可見 光，試樣溶液的顏色乃吸收特定 顏色可見光後所顯現的互補色。
b
Source
Detector
Sample
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Beer’s Law A = abc
Concentration Dependence, c
Readout Absorbance
0.64
c = 50mg/ml
Source b
Detector
Sample
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3
a:待測成分的吸收係數是取決於該成分分子性質的一個比例常 數，與波長有關，並根據有吸收的待測成分所受的外界化學環 境(pH、離子強度、溶劑等)而變化。
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第二節 吸光測定法 之定量原理
吸光度與透光率 比爾定律
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1
吸光度與透光率
溶液之吸光度
式中T為透光率，A是吸光度，Po是 入射光的強度，P為透出光的強度。
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Relation Between Transmittance and Absorbance
Beer’s Law A = abc
Wavelength Dependence, a
Readout Absorbance
a 與波長有關
0.82
Source
Detector
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Beer’s Law A = abc
Wavelength Dependence, a
Readout Absorbance
比爾定律
在適當條件下，試樣之吸光度正比於試樣中 吸收物種的濃度，其間的關係符合比爾定 律，即
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Beer’s Law A = abc
Path Length Dependence, b
Readout Absorbance
0.00
Source
Detector
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0.44
b
Source
Detector
Samples
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Beer’s Law A = abc
Path Length Dependence, b
Readout Absorbance
0.66
b
Source
Detector
Samples
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Beer’s Law A = abc
0.03
b
Source
Detector
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Beer’s Law A = abc
Wavelength Dependence, a
Readout Absorbance
0.80
b
Source
Detector
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Beer’s Law
A
A = abc 一般實驗室所用的樣品槽的光徑為1cm或是為某個
P/Po %T Po/P A
1
100 1
0
0.1
10 10 1
0.01 1 100 2
A=-logT=logP0/P
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透出光之強度除了與試樣之濃度有關外， 尚受光析管之影響。為去除光析管所造成 的影響，以雙光束儀器分析時，可使用一 對材質與型式相同的光析管，其一盛裝試 樣溶液，以透出光的強度當作P；另一則 盛裝空白溶液，以透出光的強度當作Po。 因此，試樣吸光度之實驗值可表示如下：
Concentration Dependence, c
Readout Absorbance
0.00
Source
Detector
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Beer’s Law A = abc
Concentration Dependence, c
Readout Absorbance
0.32
c = 25mg/ml
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分子吸收光譜法主要用於試樣之定 量分析。試樣溶液若有顏色，則會 吸收特定波長範圍的可見光，因此 可選擇以可見光吸光測定法分析。 無色的試樣溶液可利用紫外光吸收 光譜法測定，或先經過適當的呈色 反應，使待測成分變成有顏色的物 質，再以可見光吸收光譜法分析。
2
Beer’s Law A = abc
Path Length Dependence, b
Readout Absorbance
0.22
b
Source
Detector
Sample
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Hale Waihona Puke BaiduBeer’s Law A = abc
Path Length Dependence, b
Readout Absorbance
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4
比爾定律適用性之限制
濃度之限制 儀器之限制
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濃度之限制
比爾定律僅適用在稀薄溶液之吸光 測定，在較高濃度時，吸光度和濃 度之間將偏離線性關係。於實際測 定上，吸光度1以內通常能符合比 爾定律之線性關係；吸光度1以上 之測定值則可能會存在偏差。
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