第十一章 分光光度法
执业药师《药物分析》考点精析:第十一章

第十一章胺类药物的分析本章药物盐酸普鲁卡因、盐酸利多卡因、对乙酰氨基酚、肾上腺素主要性质:盐酸盐、潜在芳伯氨基、酚羟基、苯环、邻二酚羟基、侧链氨基、酯结构鉴别盐酸普鲁卡因水解反应:氢氧化钠—白色沉淀+加热—油状物,红色石蕊试纸变蓝,油状物消失+盐酸—白色沉淀,溶于过量盐酸氯化物反应硝酸银--白色沉淀,溶于氨试液二氧化锰,碘化钾试纸变蓝芳香第一胺反应:盐酸介质,亚硝酸钠,碱性β-萘酚--橙色或猩红色沉淀红外光谱:N-H,C=O,C-O,C=C盐酸利多卡因硫酸铜反应:蓝紫色,三氯甲烷中显黄色氯化物反应红外光谱对乙酰氨基酚三氯化铁反应:蓝紫色水解后重氮化-偶合反应红外光谱肾上腺素三氯化铁反应:三氯化铁—翠绿色+氨试液—紫色过氧化氢反应:过氧化氢,煮沸,血红色检查盐酸普鲁卡因及其注射液对氨基苯甲酸;庚烷磺酸钠,离子对HPLC对乙酰氨基酚对氨基酚及有关物质:反相离子对色谱,离子对试剂为四丁基氢氧化铵;对照品:对乙酰氨基酚+对氨基酚对氯苯乙酰胺:高效液相色谱法对乙酰氨基酚制剂对氨基酚:同“原料”肾上腺素酸性溶液澄清度与颜色酮体:限制310nm处的吸光度有关物质:反相离子对色谱,庚烷磺酸钠盐酸肾上腺素注射液pH值含量测定盐酸普鲁卡因亚硝酸钠滴定法注射液:反相离子对色谱外标法,庚烷磺酸钠对乙酰氨基酚紫外分光光度法,吸收系数法肾上腺素非水溶液滴定法:冰醋酸溶剂,结晶紫1滴,高氯酸滴定液,终点蓝绿色盐酸肾上腺素注射液:反相离子对色谱外标法,庚烷磺酸钠。
第十一章 分子发光―荧光、 磷光和化学发光光谱法Molecular .

已逐步形成一支在这个研究领域中的工作队伍,研究内
容2已020从/6/15经典的荧光分析方扩展到新近发展起来的新技术。
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§11-1 分子荧光和磷光光谱法
1.产生机理
在一般温度下,大多数分子处在基态的最低振动 能级。处于基态的分子吸收能量(电能、热能、化 学能或光能等到)后天激发为激发态。激发态是很 不稳定的,它得很快地释放出能量又重新跃迁回 基态。若分子返回基态时以发射的电磁辐射(即光) 的形式释放能量,就称为“发光”;如果物质的 分子吸收了光能而被激发,跃迁回基态所发射的 电磁辐射,称为荧光和磷光。现从分子结构理论 来讨论荧光和磷光的产生机理。
进入二十世纪以后,荧光现象被研究得更多了,在理论 或实验技术上都得到极大的发展。特别是随着激光、计 算机和电子学的新成就及技术的引入,大大推动了荧光 分析法在理论上及实验技术的发展,出现了许多新的理 论和新的方法。
在我国,二十世纪五十年代初期仅有极少数的分析工作
者从事荧光分析方面的研究工作。到了 下一张幻灯片
磷光也是某些物质受紫外光照射后产生的光。1944年 Lewis和Kasha提出了磷光与荧光的不同概念,指出磷光 是分子从亚稳的激发三重态跃迁回基态所发射出的光, 它有别于从激发单态跃迁回基态所发射的荧光。磷光分 析法由于其有某些特点,几十年来的理论研究及应用也 不断得到发展。
2020/6/15
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处于分子基态单重态的分子轨道上的电子,激发 时不能直接跃迁至第一激发三重态轨道上(不符 合光谱选择定则),但处于单重激发态的轨道上 的电子,可以通过体系跨越(系间窜跃),转移 到三重态轨道上;在这个过程中,处于激发态的 电子自旋发生变化,这个过程需要时间较长,故 处于三重激发态的寿命为10-4~1s;当其由三重激 发态的最低振动能级跃迁回基态时产生磷光。
最新药物分析教案——第十一章甾体激素类药物的分析

最新药物分析教案——第⼗⼀章甾体激素类药物的分析第⼗⼀章甾体激素类药物的分析⼀、定义和分类定义:甾体激素类药物是指具有甾体结构的激素类药物,主要包括肾上腺⽪质激素和性激素。
分类:甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾甾⼆、结构特征甾体激素类药物的母体结构为环戊烷多氢菲,共有A、B、C、D四个环。
10、13位有甲基,为雄甾烷,雄激素母体13位有甲基,为同化激素母体10、13位有甲基,17位有⼄基(⼆个碳原⼦),为孕甾烷,孕激素母体A环位苯环,13位有甲基,为雌甾烷,雌激素母体1、糖⽪质激素结构特征甾甾甾甾甾1、2位引⼊双键,如泼尼松,氢化泼尼松,氟轻松,地塞⽶松等;9位引⼊氟:如氟轻松,地塞⽶松,倍他⽶松等;11位引⼊羟基或羰基:如泼尼松→氢化泼尼松,可的松→氢化可的松;16位引⼊甲基或羟基:如引⼊甲基,地塞⽶松,倍他⽶松;引⼊羟基,曲安萘德;这些结构改变,引出⼀⼤类糖⽪质激素类药物。
结构特征:○1A环3位羰基,4,5位双键,形成共轭体系,Δ4-3-酮;○2C环11位上有扬原⼦,羰基或羟基(β-⽤实线表⽰);○3D环17位上有α-羟基(⽤虚线表⽰);○4D环17位上有α-醇酮基(O=C-CH2OH),醇有时成酯形式存在,以醋酸酯较常见。
○56,9位可以有氟原⼦。
总之,可供分析⽤的主要基团有:Δ4-3-酮,17-α-醇酮基,有机氟,酯类结构。
2、雄激素和蛋⽩同化激素结构特征:○1A环,Δ4-3-酮○217位β-OH○3雄激素:10,13位有甲基,同化激素:10位⽆甲基3、雌激素和孕激素雌激素结构特征:○1A环为苯环○23位为酚羟基○317位β-OH或有⼄炔基○410⽆甲基孕激素结构特征:○1A环,Δ4-3-酮○217位有羟基(黄体酮除外)○317位甲基酮17-CO-CH3○410位有些有甲基,有些⽆甲基。
第十一章 荧光分析方法

在某些情况下,电子在跃迁过程中还伴随着自 旋方向的改变,这时分子的两个电子的自旋方向 相同,自旋量子数都为1/2,总自旋量子数s等 于1,这时分子处于激发三重态(2s+1=3)。 S0+hν→T1
6
激发单重态与激发三重态的区别:
激发单重态分子是抗磁性分子,激发三重 态分子是顺磁性分子;
激发单重态的平均寿命大约10-8s,激发三 重态的平均寿命大约10-4~1s; 电子由S0→S1,S2等的跃迁较容易,属于允 许跃迁。电子由S0→T1,T2等的跃迁较难发 生,属于禁阻跃迁。
23
(二)有机化合物分子结构与荧光的关系
能够发射荧光的物质同时具备两个条件:即有 强的紫外—可见吸收和一定的荧光效率。 1.长共扼结构 绝大多数能产生荧光的物质都含有芳香环或杂 环、因为芳香环和杂环分子具有长共轭的π—π* 跃迁。π电子共轭程度越大,荧光强度(荧光效率) 越大,而荧光波长也长移。
24
31
5.散射光
当一束平行单色光照射在液体样
品上时,大部分光线透过溶液,小部分由于光
子与物质分子相碰撞,使光子的运功方向发生
改变而向不同角度散射,这种光称为散射光。
光子和物质分子发生弹性碰撞时,发生能量
的交换,仅仅是光子运动方向发生改变,这种
散射光称为瑞利光。其波长与入射光波长相同。
32
光子和物质分子发生非弹性碰撞时.在光子 运动方向发生改变的同时,光子与物质分子发 生能量的交换,光子把部分能量转移给物质分 子或从物质分子获得部分能量,而发射出比入 射光稍长或稍短的光,这种散射光称为拉曼光。 散射光对荧光测定有干扰,尤其是波长比入 射光波长更长的拉曼光。
12
② 磷光(phosphorescence)发射:经过体系间跨越 的分子再通过振动弛豫降至激发三重态的最低振动 能级,分子在激发三重态的最低振动能级可以存活 一段时间,然后返回至基态的各个振动能级而发出 光辐射,这种光辐射称为磷光。 T1→S0+hνp 磷光发射时间较长,约10-4-10s。 激发光停止后,磷光可持续一段时间。 电子由S0→T1为禁阻跃迁,需由S1经过体系间跨越 转化为T1。 同一分子的S1→S0 比T1→S0 的能级差大,磷光 的波长比荧光波长长
第十一章紫外-可见分光光度法-A_分析化学

•
•
三、相关的基本概念
1.吸收光谱(吸收曲线): 不同波长光对样品作用不同,吸收强度不同 以λ~A作图 next 2.吸收光谱特征:定性依据 吸收峰→λmax 吸收谷→λmin 肩峰→λsh 末端吸收→饱和σ-σ跃迁产生
图示
back
续前
3.生色团(发色团):能吸收紫外-可见光的基团 有机化合物:具有不饱和键和未成对电子的基团 具n 电子和π电子的基团 产生n→ π*跃迁和π→ π*跃迁 跃迁E较低 例: C=C;C=O;C=N;—N=N—
单色器
样品池
记录装置
检测器
第二节
紫外-可见吸收光谱
一、紫外-可见吸收光谱的产生 二、紫外-可见吸收光谱的电子跃迁类型 三、相关的基本概念 四、吸收带类型和影响因素
一、紫外-可见吸收光谱的产生
1.分子吸收光谱的产生——由能级间的跃迁引起
能级:电子能级、振动能级、转动能级 跃迁:电子受激发,从低能级转移到高能级的过程
5.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)
6.增色效应和减色效应 增色效应:吸收强度增强的效应 减色效应:吸收强度减小的效应 7.强带和弱带: εmax>105 → 强带 εmin<103 → 弱带
图示
back
图示
back
2. n → σ*跃迁:
3. π→ π*跃迁:
4. n→ π*跃迁:
图示
续前
注:
紫外光谱电子跃迁类型 : n—π*跃迁 π—π*跃迁 饱和化合物无紫外吸收 电子跃迁类型与分子结构及存在基团有密切联系 根据分子结构→推测可能产生的电子跃迁类型; 根据吸收谱带波长和电子跃迁类型 →推测分子中可能存在的基团(分子结构鉴定)
第十一章荧光分析法解析

1. 长共轭结构
能产生荧光的物质大都含有芳香环或杂环,或是长 共轭双键的脂肪烃
共轭效应增大了荧光物质的摩尔吸收系数,有利于 产生更多的激发态分子,从而有利于荧光的产生
苯
lex 205nm lem 278nm
0.11
萘
lex 286nm lem 321nm
0.29
蒽
lex 356nm lem 404nm
内部能量转换 当两电子激发态能量相差较小以致其振动能级有重 叠时,受激分子由高电子能级转移致低电子能级的 过程。 (振动失活在同样多重态间进行,如S2* S1*)
术语
外部能量转换 激发态分子与溶剂或其它溶质碰撞,以热能的形 式释放能量的过程。
体系间跨越 处于激发态分子的电子发生自旋反转而使分子的 多重性发生变化的过程,如S1* T1*
(2)溶液温度降低通常会使荧光效率 。 (3)在高浓度时荧光物质的浓度增加,荧光强度 。 (4)下列化合物中,哪种物质的荧光效率最大( )
A. 苯 B. 联苯 C. 萘 D. 芴 E.蒽 (5)下列说法中正确的是( )
A. 长共轭结构使得分子的荧光波长向短波方向移动。 B. 分子的刚性越强,荧光强度越小。 C. 给电子取代基可导致荧光增强。 D. 吸电子取代基可导致荧光增强。
3. 酸度
每一种荧光物质都有其最适宜的pH范围
S
O
3
- H+
S
O
3
p H = 6 .4 ~ 7 .4 OH
O-
无荧光
蓝色荧光
+ H+ p H = 4.8 ~3.4 NH2
蓝色荧光
N H 3+ 无荧光
苯胺在( C)条件下荧光强度最强 A. pH=1 B. pH=3 C. pH=10 D. pH=13
第十一章-体液电解质和微量元素检验(一)

(2)吸收与排泄 钾主要来自蔬菜、水果、谷类、豆类及肉类, 成人需要量KCl 2~3g/d, 吸收率约90%。
钾主要通过肾排泄, 约占80%, 但肾脏对钾的保留能力 小于钠, 特点为“多吃多排, 少吃少排, 不吃也排”。 每日约有20~40mmol KCl从尿中排出(当没有K+摄 入时), 另外, 粪便和汗液也有少量K+排出。
90%。血清氯98~106mmol/L。
(2)吸收与排泄
① 人体所摄入的钠与氯主要来自食盐, 需要量为4.5~ 9.0g/d, 几乎全部被消化道吸收。
② Na+、Cl-主要由尿伴行排出, 尤对Na+排出有很 强的调控能力, 即“多吃多排、少吃少排、不吃不排”。 肾钠阈为110~130 mmol/L。汗液亦可排出少量的
(二)血清钠、钾的测定 1.血清钠、钾测定方法
火焰光度法(FES)、原子吸收分光光度法 (AAS)、离子选择电极法(ISE)和酶法。
参考方法---火焰光度法 常规方法---离子选择电极法
1. 火焰光度法(FES)
➢原理(发射光谱分析法)
样品被吸入雾化室雾化后, 钠、钾经火焰
激发, 由基态原子跃迁到激发态原子, 激发
态原子不稳定, 继而以特定的光谱释放能量
返回基态,
钠、钾发射的光谱分别为
589nm(黄色)和767nm(深红色)。发
射光谱强度在一定范围内与样品中Na+、
K+成正比。
➢方法学评价
(1)优点: 快速、准确、精密度高、特异性好、成本低 廉。 被推荐为Na+、K+测定的参考方法。 (2)缺点: 使用丙烷等燃气,给实验室带来安全隐患。
体液中主要的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+等。
第十一章 紫外-可见分光光度法

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分子中价电子能级及跃迁示意图
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轨道和轨道示意图
+ –+ +++
+
– *
+
+
–
C
C
–
+
+
+
C
C
–
–
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+
–
CC
*
–
+
+
CC
–
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共轭双键的离域作用
4
*
3
*
最高空轨道
E>E →跃迁几率↑→↑ ; E↓→↑
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11.1.2 紫外-可见吸收光谱中的常用术语
• 吸收光谱的特征 • 生色团和助色团 • 红移与蓝(紫)移 • 增色效应和减色效应 • 强带和弱带 强带(strong band) max>104
弱带(weak band) max<102
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吸收光谱(absorption spectrum)的特征
吸收峰 末端吸收A(end abso↓rption)
谷
肩峰(shoulder peak)
↓
吸收峰
↓ 谷
↓
min max sh
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min max λ
第十一章紫外可见分光光度法第十一章紫外

第十一章紫外-可见分光光度法第十一章紫外-可见分光光度法第一节概述1.电磁辐射和电磁波谱在仪器分析中,根据物质发射的电磁辐射或物质与辐射的相互作用所建立起来分析方法,统称为光学分析法。
根据物质与辐射能间作用的性质不同,光学分析法又分为光谱法和非光谱法。
当物质与辐射能相互作用时,物质内部发生能级跃迁,根据能级跃迁所产生的辐射能强度随波长变化所得的图谱称为光谱(spectrum)。
利用物质的光谱进行定性、定量和结构分析的方法称为光谱分析法(spectroscopic analysis),简称光谱法。
光谱分析法从不同的角度分为不同的类别。
如按作用物是分子或原子,可分为分子光谱法和原子谱法;物质与辐射能间的转换方向(能级跃迁方向),可分为吸收光谱法和发射光谱法;按辐射源的波长不同,可分为红外光谱法、可见光谱法、紫外光谱法、X-射线光谱法等。
非光谱分析法是物质受辐射线照射时,改变电磁波的传播方向、速度等物理性质所建立起来的分析方法。
这种方法不涉及能量转移和物质内部的能级跃迁,如折光分析法、旋光分析法、X-射线衍射法等。
2.物质对光的选择性吸收当辐射能通过某些吸光物质时,物质的原子或分子吸收与其能级跃迁相应的能量由低能态跃迁至较高的能态,这种由物质对辐射能的选择性吸收而得到的原子或分子光谱称为吸收光谱。
几种常用的吸收光谱是:原子吸收光谱、分子吸收光谱、核磁共振光谱等。
各种色光的波长范围在可见光中,紫色光的波长最短能量最大,红色光的波长最长能量最小。
除此之外,波长小于400nm 的光称为紫外光,波长大于760nm 的光称为红外光。
如果适当选配两种颜色的光按一定的强度比例混合,也可以获得白光,则这两种色光称为互补色光。
如图11-1所示,处于直线相连的两种色光互为补色光,如绿色光与紫色光互补,蓝色光与黄色光互补等等。
第二节 基本原理1.吸收光谱光照射某物质,物质能够吸收光,使原有的基态转为激发态,只有当分子红橙黄绿青青蓝蓝紫白光的能量(hν)与被照射物质粒子的基态和激发态能量之差(∆E)相等时才能被吸收。
第十一章烟气分析实验讲课文档

• 4.4 空白实验 • 由于烟气捕集器和溶剂吸收水分,必须测
定样品空白。用另外的装有滤片的捕集器 (每100支卷烟至少2个)按与收集烟气的 捕集器相同的方法制备样品空白。吸烟过 程中将空白捕集器放在吸烟机旁边,与样 品同样萃取、分析。
现在三十八页,总共五十六页。
• 4.5 测定 • 将样品溶液(4.3)和空白溶液(4.4)
现在二十一页,总共五十六页。
• 注:直径44mm的玻璃纤维滤片可承载150mg 总粒相物,直径92mm的玻璃纤维滤片可承 载600mg总粒相物
现在二十二页,总共五十六页。
• 7总粒相物的计算
• 每通道总粒相物的质量mTPM,以每支卷烟
的毫克数表示,按下列公式计算:
mTPM
m1
m0 q
现在二十三页,总共五十六页。
好是氦气)。 • 2.2异丙醇,水分含量不高于1.0mg/mL。 • 2.3 内标物,乙醇或甲醇(最低纯度99%)。
现在二十九页,总共五十六页。
• 2.4 萃取剂,含有合适浓度内标物质的异 丙醇,一般为5mL/L(二者体积比为1: 200)。若萃取剂储存时温度未经控制,使 用前应将其温度平衡至(22±2)℃。
• 烟气成分复杂,包括成千上万中化学物质,固液气三相 并存,是典型的复杂体系。
现在二页,总共五十六页。
第二节 烟气总粒相物(TPM)测定
• 一、了解几个术语
• 1总粒相物(TPM):total particulate matter:又叫总凝聚
物,总颗粒物。 • 定义为被阻留及沉积于捕集器中玻璃纤维滤膜片内表面
• 一、气相色谱法 • 二、紫外分光光度法
现在四十二页,总共五十六页。
一、气相色谱法
• 1原理:将主流烟气的总粒相物溶解于含有 内标物的萃取剂中,用气相色谱法测定萃 取液的烟碱含量,计算出总粒相物中的烟 碱含量。
荧光分光光度法

11.1 概述
吸收
发射
热辐射
hν+基态 →激发态 →基态
光辐射
1、光致发光现象:
激发态电子回到低能级而伴随光的辐射
光致发光的分类:
磷光
X-射线荧光
光
原子荧光
荧光
原子 荧光
分子荧光 UV 荧光
光源
荧光:物质分子在激发态最低振动能级 返回到基态各振动能级时所发射出的光
2荧光分析法:利用物质的荧光谱线波 长和强度进行定性定量分析方法 。
2、温度 温度↗,碰撞机率↗ ,效率↘。热淬灭
3、 pH值:酸度改变了弱酸弱碱的结构,从而 使其荧光效率受到影响。分子状态最强
OH NH+3
-
NH2 OH-
_ NH
H+
H+
pH 2
pH 7 ~ 12
pH 13
4、荧光熄灭剂:
引起荧光熄灭的形式:
①碰撞熄灭②化学反应淬灭③ 体系间跨越
自熄灭现象:当荧光物质的浓度升高而产生
最低能级,跃迁至基态而发生的光。
荧光\磷光产生过程:
磷光
基态→S1*→弛豫→跨越→T1*→T1V=0* →基态
基态→S2*→弛豫→跨越→S1*→S1V=0*→基态
荧光
二、激发光谱与荧光光谱
1. 荧光光谱(发射光谱):
激发波长λex和I0强度一定。F~λem
单色器
I0
I
λex
λem 单色器
表面吸 光物质
检测器
(1)不同强度的光照射物质所产生的荧光光 谱形状是否相同? (2)不同波长的光照射物质所产生的荧光光 谱是否相同? 答:光谱形状相同,强度I0和波长λex影响荧光强度 2、激发光谱:荧光λem不变;F~λeX F
第十一章_吸光光度法[1]
![第十一章_吸光光度法[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/3d0d2d2d0812a21614791711cc7931b765ce7b2d.png)
第⼗⼀章_吸光光度法[1]第⼗⼀章吸光光度法第⼀节吸光光度法概述吸光光度法是光学分析法的⼀种,也称为吸收光谱法。
它是基于物质对光的选择性吸收⽽建⽴起来的分析⽅法。
吸光光度法包括⽐⾊法、可见光分光光度法、紫外分光光度法、红外光谱法和原⼦吸收分光光度法。
吸光光度法根据分⼦的特征吸收光谱可以进⾏定性分析, 根据分⼦的吸光程度⼤⼩可以进⾏定量分析。
吸光光度法的特点如下:(1)灵敏者度⾼可⽤于测定微量组分的含量,测定下限可达10-5~10-6mol·L-1。
若被测组分在测定前先进⾏分离和富集,实验的灵敏度还可以提⾼。
(2)准确度较⾼⽐⾊法的相对误差为5%~20%,分光光度法的相对误差为2%~5%。
吸光光度法的准确度虽然不如滴定分析法⾼,但对微量组分的测定,已完全能满⾜要求。
(3)简便快速吸光光度法所使⽤的仪器设备简单,价格便宜,⼀般实验室都能具备。
仪器的操作简单,易于掌握。
(4)应⽤范围⼴⼏乎所有的⽆机离⼦和有机化合物都可直接或间接的⽤分光光度法进⾏测定。
⽬前分光光度法在实验室中是⼀种常规的分析⽅法。
本章主要介绍其中的⽬视⽐⾊法和可见光分光光度法。
第⼆节基本原理⼀、光的本质与溶液的颜⾊光是⼀种电磁波,通常⽤频率或在真空中的波长来描述。
不同波长(或频率)的光,能量不同。
波长短的光能量⼤,波长较长的光能量⼩。
如按波长⼤⼩顺序排列即得表11-1所⽰的电磁波谱。
表11-1 电磁波谱区域波长范围跃迁类型光谱类型x射线10-3~10(nm)内层电⼦跃迁x射线吸收、发射、衍射,荧光光谱、光电⼦能谱远紫外10~200(nm)价电⼦和⾮键电⼦跃迁远紫外吸收光谱,光电⼦能谱紫外200~400(nm)紫外-可见吸收和发射光谱可见光400~750(nm)近红外0.75~2.5(µm)分⼦振动近红外吸收光谱红外 2.5~1000(µm)分⼦振动红外吸收光谱微波0.1~100(cm)分⼦转动、电⼦⾃旋微波光谱,电⼦顺磁共振⼈的⾁眼可按颜⾊分辨在可见光区域内不同波长的光,在可见光区各种有⾊光与波长范围如表11-2所⽰。
第十一章 荧光分析法

(3)系间跨跃(isc) 单线态的较低振动能级(s1)与三重态 T1 的较高振动能 级有重叠,电子有可能发生自旋状态改变而发生系间跨跃。 如含有碘溴等分子系间跨越最常见。 (4)荧光发射: 通过内转换和振动驰豫,较高能级的电子均跃回到第一 电子激发态(S1)的最低振动能级(V0=0)上。处于激发单 重态的最低振动能级的分子,若以 10-9~10-7S 左右时间发射 光子回到基态的各振动能级,这一过程就有荧光发生,称为 荧光发射。 (5)磷光发射(P): 分子经系间跨跃迁后,接着就发生快速振动驰豫而达到 三重激发态 T1 的最低振动能级(V=0)上,再跃迁到基态的 各振动能级就能发磷光。 (T:10-4~10S) (6)激发分子与溶剂分了或其它溶质分子间相互作用, 发生能量转移,使荧光或磷光强度减弱甚至消失,这一现象 称为“淬灭”。 二、激发光谱和发射光谱
波长相同,也可以不同,这一现象我们称为光致发光。最常
见 两 种 光 致 发 光 现 象 是 荧 光 ( Fluorometry ) 和 磷 光
(Phosphorscence)。
这两种过程的机理不同。
10-15s M+hr → M*
hr1→M hr→M
物质分子吸收光子能量而被激发,然后从第一激发态最
低振动能级返回到基态时各振动能级所发射出的光称为荧
10
位阻使共平面下降则荧光减弱。例 P89 顺反异构体分子,顺式分子的两个荃团在同一侧,由于 位阻原因使分子不能共平面而没有荧光。 1-2 一二苯乙烯的反式结构有强烈荧光,而顺式异构体 (b)无荧光。
3.苯环取代基的类型: 芳香化合物的芳香环上,不同取代基对论化合物的荧光 强度和荧光光谱将有很大影响。规律如下: 给电子基团使荧光效率增强:如-OH,-NH2,-NHR,NR2,-OR 等; 吸电子基团:-COOH,-C=0,-NO2,-NO,-N=N-及卤素会 减弱甚至破坏荧光,且卤素随原子序数的增大,会使下 T1 体系的磷光增强,荧光减弱了解物质分子结构和荧光的关系, 可以帮助我们考虑如何将非荧光物质转化为荧光物质,或将 荧光强度不大或选择性不多的荧光物质转化为荧光强度大及 选择性高的荧光物质,以提高分析的效果。对 T1 电子共轭体 系作用小:-R,NH3+,-SO31-1
分析化学第十一章吸光光度法

10
第十一章 吸光光度法
A
0.300
0.200 0.100 400 500
吸收曲线的特点: 不同的物质因其分子结 构不同而具有不同形状的吸 收曲线; 同一物质,浓度不同,其 吸收曲线的形状和λmax的位 置不变,但在同一波长下吸 光度随浓度的增大而增大。
λ
6波长的依据。
可
见
光 3
可见光:λ=400-750nm
第十一章 吸光光度法
光波具有波粒二象性。 其波长λ 、频率ν与速度c之间的关系为: E=ħν = ħc/λ ħ为普朗克常数,其值为6.63×10-34J· s。 普朗克方程表示了光的波动性和粒子性之 间的关系。 显然,不同波长的光具有不同的能量, 波长愈短,能量愈高;波长愈长,能量愈 低。
16
第十一章 吸光光度法
•
S与κ及吸光物质摩尔质量M的关
系为:
S
M
可见,某物质的摩尔吸光系数k越大,其桑
德尔灵敏度S越小,即该测定方法的灵敏度 越高。
17
第十一章 吸光光度法
朗伯—比尔定律的物理意义和适用范围
当一束平行单色光垂直通过某一均匀非 散射的吸光物质时,其吸光度A与吸光物质的 浓度c及吸收层厚度b成正比。这正是吸光光度 法进行定量分析的理论依据。 朗伯 — 比尔定律是光吸收的基本定律, 适用于所有的电磁辐射与所有的吸光物质 ( 可 以是气体、固体、液体、原子、分子和离子 ) 间的作用。但由推导过程中所确定的假设可 知,朗伯—比尔定律的成立是有前提的,即(1) 入射光为平行单色光且垂直照射; (2) 吸光物 质为均匀非散射体系; (3) 吸光质点之间无相 互作用; (4) 辐射与物质之间的作用仅限于光 吸收过程,无荧光和光化学现象发生。 18
几种现代仪器分析方法简介

第十一章几种现代仪器分析方法简介通过特殊的仪器,测定物质的物理或物理化学性质从而进行定性、定量及结构分析的方法,称为仪器分析法。
仪器分析方法的种类繁多,内容广泛,本书第八、第九两章介绍了吸光光度分析和电化学分析,根据我国工、农业生产和科研的实际情况以及仪器分析的发展趋势,本章再简要介绍几种现代仪器分析方法。
第一节原子吸收光谱分析法一、概述原子吸收光谱分析法(atomic absorption spectrometry, AAS),简称原子吸收法。
它是基于物质所产生的基态原子蒸气对特征谱线的吸收来进行定性和定量分析的。
与吸光光度分析的基本原理相同,都遵循朗伯—比尔定律,在仪器及其操作方面也有相似之处。
目前,原子吸收分光光度法已成为一种非常有效的分析方法,并广泛地应用于各个分析领域,该法具有以下一些特点。
1.选择性好,方法简便吸收光辐射的是基态原子,吸收的谱线频率很窄,光源发出的是被测元素的特征谱线,所以,不同元素之间的干扰一般很小,对大多数样品的测定,只需要进行简单的处理,即可不经分离直接测定多种元素。
2.灵敏度高火焰原子吸收法对大多数金属元素测定的灵敏度为10—8~10—10g?mL—1;非火焰原子吸收法的绝对灵敏度可达10—10g。
3.精密度好,准确度高由于温度的变化对测定的影响较小,所以,该法有着较好的稳定性和重现性。
对微量、痕量元素的测定,其相对误差为0.1~0.5%。
由于原子吸收分光光度法有着灵敏、准确、快速等优点,因而其广泛地应用于农业、林业、国防、化工、冶金、地质、石油、环保、医药等部门,可以测定近70多种金属元素。
二、基本原理原子对光的吸收或发射,与原子外层电子在不同能级间的跃迁有关。
当电子从低能级跃迁到高能级时,必须从外界吸收相应于这两能级间相差的能量;从高能级跃迁到低能级时,则要放出这部分能量。
由于原子中的能级很多,电子按一定规律在不同的能级间跃迁,使原子吸收或发射一系列特征频率的光子,从而得到原子的吸收或发射光谱。
第十一章吩噻嗪类药物分析

为108)。
E
1% 1cm
同理,盐酸氯丙嗪片剂测定波长为254nm(
为915E)11c%m;注射液测定波长改为306nm(
。
E
1% 1cm
为115)
第31页,共60页。
1、盐酸氯丙嗪注射液的含量测定,选择在299nm波长处 测定,其原因是 (C)
第28页,共60页。
✓乙醇-水溶液中的氢氧化钠滴定法 吩噻嗪类药物的盐酸盐的水溶液显酸性,在乙醇-水
溶液中,可采用氢氧化钠滴定液测定其含量。
ChP盐酸异丙嗪含量测定采用此法
第29页,共60页。
二、紫外分光光度法
1.直接分光光度法: ❖盐酸异丙嗪片的测定
操作:取10片,除去糖衣后,精称,研细→称取粉末适量→
第7页,共60页。
4.紫外和红外吸收:含S、N的三环共轭的大体系。S、N与苯 环形成p-共轭。紫外吸收主要由母核三环的π系统所产生,一
般具三个峰值。204~209nm(205nm附近)、250~265nm(254nm
附近)和300~325nm(300nm附近)。最强峰多在 250~ 265nm。
2位上取代基(R′)不同,会引起吸收峰发生位移。结构 中2价硫,易氧化,产物砜及亚砜有四个吸收峰。
氧化剂氧化显色:H2SO4、溴水、FeCl3、H2O2
母 核 氧 化 呈 剂 (樱 色 红 红)色
吩噻嗪环为一良好电子给予体。相继失去电子形成
几个不同的氧化阶,而形成自由基型产物(自由基、半醌
自由基)和非离子型氧化产物(亚砜、砜、3-羟基吩噻嗪 、吩噻酮等)故可被多种氧化剂氧化而呈色。
第12页,共60页。
紫外-可见分光光度法

第十一章紫外-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。
2.什么叫选择吸收?它与物质的分子结构有什么关系?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?4.Lambert-Beer定律的物理意义是什么?为什么说Beer定律只适用于单色光?浓度C与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素有哪些?5.紫外-可见分光光度计从光路分类有哪几类?各有何特点?6.简述紫外-可见分光光度计的主要部件、类型及基本性能。
7.简述用紫外分光光度法定性鉴定未知物方法。
8.举例说明紫外分光光度法如何检查物质纯度。
9.为什么最好在λmax处测定化合物的含量?10.说明双波长消去法和系数倍率法的原理和优点。
怎样选择λ1和λ2?11.说明导数光谱的特点。
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。
13.安络血的摩尔质量为236,将其配成每100ml含0.4962mg的溶液,盛于1cm吸收池中,在λmax为355nm处测得A值为0.557,试求安络血的1%E及ε1cm 值。
(1%E=1123,ε=2.65⨯104)cm114.称取维生素C 0.05g溶于100ml的0.005mol/L硫酸溶液中,再准确量取此溶液2.00ml稀释至100ml,取此溶液于1cm吸收池中,在λmax245nm处测得A 值为0.551,求试样中维生素C的百分含量。
(1%E245nm=560)(98.39%)1cm15.某试液用2.0cm的吸收池测量时T=60%,若用1.0cm、3.0cm和4.0cm 吸收池测定时,透光率各是多少?(T2=77.46%,T3=46.48%,T4=36.00%) 16.有一标准Fe3+溶液,浓度为6μg/ml,其吸光度为0.304,而试样溶液在同一条件下测得吸光度为0.510,求试样溶液中Fe3+的含量(mg/L)。
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11.1.2 物质对光的选择性吸收 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。 生活中所见到的白光,如日光等是由红 、橙、黄、绿、青、蓝、紫等光按适当的比 例混合而成的,在380~760nm范围的一种复 合光。
光的互补
两种适当颜色的光若按一定强度比例混合,
可以形成白光,这两种光称为互补色光.。
2+
N
3
N + Fe2+ Fe N
3
N
五、吸光度的加和性
若多组分体系的各组分对同一波长的光都有吸收作用
,则溶液的吸光度应等于溶液中各组分的吸光度之和
。(组分间没有干扰)
A总 = ∑ Ai =κ1b1c1 + κ2b2c2 + …… κnbncn
A4 A3 A2 A1
溶液中多组分测定
A1 κ1 ( x)bc ( x) κ1 ( y )bc ( y ) A2 κ 2 ( x)bc ( x) κ 2 ( y )bc ( y )
吸收曲线的讨论
(1)同一种物质对不同波长光的吸光度不同。 吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长 λmax。(KMnO4的最大 = 525 nm) (2)不同浓度的同一种物质,其吸收曲线形 状相似λmax不变。而对于不同物质,它们的 吸收曲线形状和λmax则不同。可作为物质定 性分析的依据之一。
722型光栅分光光度计结构示意图
11.4 显色反应和显色条件的选择
在分光光度分析中,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。
使试样中的被测组分与化学试剂作用生成有 色化合物的反应叫显色反应。 mX(待测物)+nR(显色剂)=XmRn(有色化合物) 显色反应主要有配位反应和氧化还原反应, 其中绝大多数是配位反应。
(3)κmax越大表明该物质的吸光能力越强,用 光度法测定该物质的灵敏度越高。
κ <104
104< κ <5×104 5×104< κ <105
反应灵敏度低
反应灵敏度中 反应灵敏度高
κ >105
反应灵敏度极高
κ最大≥5×104
灵敏的显色反应
对于微量组分的测定,一般选κ较大的 显色反应,以提高测定的灵敏度。
1、单色光不纯。 2、散射光的影响。当有胶体 、乳浊液或悬浊液存在时, 入射光除了被吸收之外,还
正误差
A
负误差
会有散射作用,使所测的吸
光度比实际的大,或入射光 不是垂直通过比色皿产生正 偏差。
标准工作曲线图
C
二、化学因素 1、浓度较大时,吸光质点相互作用,产生 负偏差。 朗伯-比尔定律只适合于稀溶液 (c ≤ 10-2 mol· -1 )。 L 2、平衡效应,物质的离解、缔合、互变异构 及化学变化引起的偏离,如: Fe(SCN)3 Fe3+ + 3SCNCr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+
11.3 分光光度计及主要部件
1光源:应有足够的发射强度而且稳定,如钨 丝灯。 2单色器:采用棱镜或光栅获得单色光。 3吸收池:比色皿,厚度有0.5、1、2、3cm 等。 4检测器:光电池或光电管。 光源 单色器
吸收池
检测 系统
分光光度计的分类以及721 / 722型分光 光度计的使用方法见实验教材。
Io = I a + It + I r
在比色或分光光度法中,测定时都是采 用同样质量的比色皿,反射光的强度基本上 是不变的,其影响可以相互抵消。
分光光度法中简化为:
Io = I a + I t
透过光强度It与入射光强度Io之比称为透 光度或透光率。用 T 表示:
It T Io
It 或 T% 100% Io
第十一章 分光光度法
11.1 概述 11.2 光吸收定律
11.3 分光光度计
11.4 显色反应和显色条件的选择 11.5 吸光度测量条件的选择 11.6 溶液浓度的测定方法
11.1
概述
利用溶液颜色的深浅来测定溶液中有 色物质的浓度,这种测定方法称为比色分 析法。 用分光光度计进行比色分析的方法 称为分光光度法。
一、朗伯定律:当 、c、T 一定时,溶液的吸
光度与液层的厚度成正比。 数学表达式: A = K1 b
K1:比例常数,与、c、T有关。
b:溶液厚度
二、比尔定律 比尔定律:当 、b 和 T一定时,溶液的吸光度 与溶液的浓度成正比。 数学表达式: A = K2 c
三、朗伯—比尔定律(同时考虑溶液浓度 和液层厚度的影响)一束平行单色光通 过溶液,当和T一定时,其吸光度与 溶液的浓度和液层厚度成正比。
(3)不同浓度的同一种物质,在某一定波
长下吸光度 A 有差异,A 随浓度的增大而增
大 。此特性可作为物质定量分析的依据。 (4)在λmax处吸光度随浓度变化的幅度 最大,所以测定最灵敏。吸收曲线是定量 分析中选择入射光波长的重要依据。
11.2 光吸收的基本定律
11.2.1 光的吸收定律
实验证明:若保持入射光的波长不变, 溶液对光吸收的程度与溶液的浓度、液层厚 度有关。
4、有色化合物的稳定性高。若有色化合物不稳定或 易受空气的氧化、日光的照射而分解,就会引入 测量误差。如三磺基水杨酸铁的Kf =1042 , F- 、
H3PO4 对它无干扰。
5、显色过程易于控制,而且有色化合物与显色剂之
间的颜色差别应尽可能大。
|
MR max
R max
| 60nm
④酸对配合物组成的影响 对于某些逐级形成配合物的显色反应,在不同pH 值时,将生成不同配位数的配合物,如铁与水杨酸 的配位反应:
在pH=2~3
Fe(ssal)+
紫红色 棕橙色 黄色
在pH=4~7
在pH=8~10
Fe(ssal)22Fe(ssal)3
3、显色温度和时间,通过实验找出适宜的温度 范围和颜色稳定的时间范围。 4、溶剂,有机溶剂会降低有色物的离解度,从 而提高 显色反应的灵敏度。 5、共存干扰离子的影响及消除 (1) 控制酸度,就可控制显色剂的浓度,使被测 金属离子显色,干扰离子不显色。
11.4.2 显色反应条件的选择
1、显色剂用量 ,适当过量。适宜的用量通过实验求得。
A
c(R) A A
c(R)
c(R)
2、溶液酸度 ①酸对金属离子存在状态的影响:大部分高价金属 离子都容易水解,金属离子的水解,对显色反应的 进行是不利的,故溶液的pH值不能太高。 ②酸对显色剂浓度的影响
M
+
HR
MR
摩尔吸光系数κ的讨论 (1) κ是吸光物质在一定条件下的特征常数 ,不随浓度c和液层厚度b的改变而改变。 在温度和波长等条件一定时, κ仅与吸光 物质本身的性质有关。
(2)同一吸光物质在不同波长下的κ 值是不 同的。在最大吸收波长λmax处的摩尔吸光系 数,常以κ max表示。 κ max表明了该吸光 物质最大限度的吸光能力,也反映了光度 法测定该物质可能达到的最大灵敏度。
数学表达式:
A=Kbc
四、比例系数K 1、吸光系数K 当c用g· -1表示,b用cm表示时,K称为 L 吸光系数,其单位为 L· (g.cm)-1 ,则: A = Kb c
2、摩尔吸光系数κ
c用mol· -1表示,b用cm表示时,K用 L κ 表示,称为摩尔吸光系数,其单位为 L· (mol.cm)-1。则: A= κb c
(1) 试样、试剂、显色剂都无色时,用纯水作参 比。 (2) 试样无色,试剂、显色剂有色,采用不加试 样的空白溶液作参比。(试剂空白) (3)试样有色,显色剂、试剂无色,可采用不加 显色剂的试样为参比。(试样空白) (4)试样和显色剂均有色,对试样加入掩蔽剂, 将被测组分掩蔽起来,使之不与显色剂作用, 后再加显色剂等作为参比。(褪色空白)
方法来消除共存离子的干扰。
11.5 测定条件的选择
11.5.1、选择合适波长的入射光。
(545nm)
11.5.2选择适当的参比溶液
原则:使溶液的吸光度能真正反映待测物的 浓度。 在吸光度测量中,作为比较的溶液或溶 剂称为参比溶液或空白溶液。它是用来调节 仪器工作的零点。 选择参比溶液的办法有以下几种:
11.4.1 对显色反应的要求
1、灵敏度高,选择 较大的显色反应。避免共存组分 干扰。
2、选择性好,显色剂只与被测组分反应。
3、有色化合物的组成要恒定,否则测定的再现性就比 较差。如:
Fe3+ + 磺基水杨酸 → 三磺基水杨酸铁(黄色) (组成固定) Fe3+ + SCN - → FeSCN2+、 Fe(SCN)2 + …… (组成不固定)
将不同波长的光透过某一固定的溶液,测量不同
波长下溶液对光的吸收程度,以吸光度为纵坐标,
以波长为横坐标,作图得到的曲线叫光吸收曲线。
A 1.6
D C
1.2 0.8 0.4
400
A、B、C、D代表不 同浓度下的吸收曲线,吸 收峰不变。
B A
480 560 640 720 nm KMnO4 溶液的吸收曲线
11.5.3
吸光度读数范围的选择
透光率读数的准确度是仪器精度的主要指标。透
光率的精度不能代表测定结果的精度,测定结果的精
从上式可以看出: 溶液的透光度愈大,说明溶液对光的吸 收愈小;相反,透光度愈小,说明溶液对光 的吸收愈大。
吸光度A:
Io 1 A lg lg It T
若光全部透过溶液,Io= It , A = 0 若光几乎全被吸收,It ≈ 0, A = ∞ 吸光度A也可以用来衡量溶液中吸光物 质对波长为λ的单色光 的吸收程度,值越大 ,其吸收程度越大;反之亦然。
(2) 加入掩蔽剂 ,如用SCN-测定Co2+时,Fe3+有 干扰,加入 F- ,Fe3+ + 6F- = FeF63- , Fe3+ 被掩蔽。 (3) 改变干扰离子价态,测Ni2+时,Fe2+ 有干 扰,加入氧化剂, Fe2+ → Fe3+ .