紫外分光光度法1详解

单光束分光光度计光路示意图
双光束分光光度计光路示意图
紫外可见分光光度计的光学性能
波长范围： 可见400~1000nm 紫外190~1000nm
波长准确度：仪器显示波长与实际波长值 的误差。±5nm~±0.2nm 一般为 ±0.5nm
波长重现性：重复使用同一波长，单色光实际波 长的变动值。一般小于等于0.5nm
E 摩尔吸光系数
M 10
E1% 1cm
>104强吸收 <102弱吸收
C：g / 100 mL
E E11c%m百分吸光系数
比吸光系数
偏离比尔定律的因素
（一）化学因素 浓度变化引起的离解、缔合、与溶剂间作用等。 减免：控制溶液条件。 （二）光学因素 1.非单色光的影响：E1与E2相差越大，引起 的偏离越大。也与杂光的强度和检测器对之的 响应灵敏度有关。 减免：选用较纯的单色光。
•光电二极管阵列
阴极
真 抽真空 空 光 电 管
光束
e
阳极丝（Ni）
直流放大
R
- 90V DC +
阴极表面可涂渍不同光敏物质：高灵敏(K,Cs,Sb其中二者)、红光敏 (Na/K/Cs/Sb, Ag/Cs,625～1000nm)、紫外光敏(200～625nm)、平坦响应 (Ga/As，响应受波长影响小)。产生的光电流约为硒光电池的1/10。
紫外可见分光光度计的光学性能
狭缝或谱带宽：单色光纯度指标之一，低级仪 器几纳米，中高级仪器0.1~0.5nm 分辨率：260nm处，中等仪器 <0.5nm，高级 仪器 <0.1nm 杂散光:中等仪器 <0.5%,高级仪器<0.001%， 影响仪器测定浓度上限。 光度准确度：±1%~±0.1%
分光光度计的校正
优点：阻抗大，电流易放大，响应快，应用广。 缺点：有微小暗电流（Dark current，40K的放射线激发）。
光电倍增管（photomultiplier tube, PMT）
石英套
栅极，Grill
阳极
1个光子产生106~107个电子
光束 屏蔽
光电倍增管示意图
高灵敏度；响应快；适于弱光测定，甚至对单一光子均 可响应。
（absorbance and transmittance）
入射光 I0
透射光 I
I: 光强（光功率），光束在单位时间传输的
能量或光子数
T I / I 0 T 取值为0.0 % ~ 100.0 %
A lg T
A 取值为∞ ~ 0
朗伯-比尔定律(Lambert-Beer law)
A ECl 或 T 10A 10ECl
光源 参比 样品
0.575
单色器
检测器 显示
吸收池
I0
I
A lg lg T ECl
I0
I 请注意与定义比较
入射光 I0
透射光 I
（三）透光率测量误差
C A 1 lg 1
C C
El El T
微分后并除以上wenku.baidu.com可得：
暗噪音 讯号噪音
C 0.434T
C
T lg T
0 0.4 1.2 2.0 2.8 3.6 A
选max的光作为入射光。
入射光选择示意图
A
结论：单组份分 析时，一般选择 max的光作为入 射光，测量灵敏 度高，且对比尔 定律的偏离小。
max
2.杂散光（stray light） 减免：优化仪器设计，维护好仪器。 3.反射光和散射光：使A偏高
减免：真溶液用空白对比补偿。胶 体溶液或浑浊溶液较难用空白补偿。 4.非平行光
小结
适用范围 加和性
朗 伯 比 尔 定 律
分 吸收系数： 光 形式、换算 光
度 计
偏离因素：
化学、光学因素
透光率测定误差
基本部件 光路类型 光学性能 仪器校正
减免：当± 0.002<ΔT< ± 0.01时，使0.2<A<0.7 当ΔT< 0.0001时，使0.2<A<2.0
紫外可见分光光度计主要部件
光源
单色器
吸收池
•光电池：硒光、硅光 •n光1m0电0)0,••管红稳钨氢n：m敏压灯灯紫)（、或或敏6•••稳卤氘色 准 狭2（流5钨灯散直缝讯及••测-2玻石灯：0元镜号显定璃英0：1件处示用-5：：630：理器的25用用-50棱4一于于-0镜1组0可紫0n、吸0m见外0光收n区 区检栅池m测应器相 •光电倍增管 互匹配
JJ21 J0
吸收光谱 Absorption Spectrum
A
min max sh min max
定性分析与定量分析的基础
定性分析基础 A
B A
物质对光的选 择吸收
定量分析基础
A
在一定的实验条 件下，物质对光 的吸收与物质的 浓度成正比。
max (A) max (B)
增 大 C
透光率和吸光度
1. 波长的校正：用氢灯、氘灯、汞灯的发射谱线、 镨钕玻璃、钬玻璃、苯蒸汽的吸收光谱进行校 正。
2. 吸光度校正：用硫酸铜、硫酸钴铵、铬酸钾的 标准溶液进行校正。
3. 吸收池的校正：交换空白池与样品池，两次所 测吸光度值应小于1％。
参考文献：李昌厚.紫外可见分光光度计.北京:化学 工业出版社，2005
讨论： 1.该定律适用于紫外光、可见光和红外光， 但要求入射光为单色光；对于溶液、气体和 均匀固体均适用。 2.吸光度具有加和性。 3.吸光系数( absorptivity)：物质特征常数 之一，是定性鉴别的重要依据。定量分析中， 其值越大，测定的灵敏度越高。
E：吸光系数 物质的性质 入射光波长
C：mol / L 相互关系
第十章
分子吸收光谱法
红紫外外可分见光分光光度光法度法(I（R)U：V-Vis)： 电 光光光能源（源：4：00紫红~外76外光0n线（m）（ ；: 20:02~4.50~0n5m0E）1m、）子激发可；见分子能 能级级跃跃迁迁：：分分子子外层振价动电能子级能跃级跃迁迁，态，伴级分 随用伴用构量随 途和转 途：分定动：某子 量能物１ ２ ３ ４０些振 分级质类、 析跃结型转，迁构有能无机级机；分物跃离析分迁子。子；的的定定量E性。JJ034 、电子基态结布示意图