内蒙古大学：《分析化学》课程教学资源（PPT课件）第五章 分光光度分析法 第四节 分光光度测量方法

第五章 紫外-可见 一、普通分光光度法 分光光度法 二、示差分光光度法 三、双波长分光光度法 第四节 四、导数分光光度法 分光光度测定方法 下页 耀助 热回

第五章 紫外-可见 分光光度法 一、普通分光光度法 二、示差分光光度法 三、双波长分光光度法 第四节 四、导数分光光度法 分光光度测定方法

普通分光光度法 1.单组分的测定 通常采用A-C标准曲线法定量测定。 2.多组分的同时测定 A 组分a 组分b ()若各组分的吸收曲线互不重叠，则可 在各自最大吸收波长处分别进行测定。这 本质上与单组分测定没有区别。 入1 (2)若各组分的吸收曲线互有重叠，则可 根据吸光度的加合性求解联立方程组得出 各组分的含量。 Ax=Eamibca Ebxibcb 入2 432=8a2bca 8bx2bCb 上页 下页 返回

一、普通分光光度法 1.单组分的测定 通常采用 A-C 标准曲线法定量测定。 2.多组分的同时测定 ⑴ 若各组分的吸收曲线互不重叠，则可 在各自最大吸收波长处分别进行测定。这 本质上与单组分测定没有区别。 ⑵ 若各组分的吸收曲线互有重叠，则可 根据吸光度的加合性求解联立方程组得出 各组分的含量。 Aλ1= εaλ1bca ＋ εbλ1bcb Aλ2= εaλ2bca ＋ εbλ2bcb

二、示差分光光度法（示差法） 普通分光光度法一般只适于测定微量组分，当待测组分 含量较高时，将产生较大的误差。需采用示差法。即提高入 射光强度，并采用浓度稍低于待测溶液浓度的标准溶液作参 比溶液。 设：待测溶液浓度为c,标准溶液浓度为cs(c。〈C)。 则： Ax=Eb Cx As=&b Cs △A=Ax-A、=Eb(C、-C、）=b△c 测得的吸光度相当于普通法中待测溶液与标准溶液的吸 光度之差△A。 页 返 回

二、示差分光光度法（示差法）  普通分光光度法一般只适于测定微量组分，当待测组分 含量较高时，将产生较大的误差。需采用示差法。即提高入 射光强度，并采用浓度稍低于待测溶液浓度的标准溶液作参 比溶液。 设：待测溶液浓度为cx，标准溶液浓度为cs(cs < cx)。 则： Ax= εb cx As = εb cs ΔＡ＝Ａx －Ａs =εb(cx － cs ）=εbΔc 测得的吸光度相当于普通法中待测溶液与标准溶液的吸 光度之差ΔＡ

示差分光光度法（示差法） A=A-A、=b(C、-C、)=b△c 测得的吸光度相当于普通法中待测溶液与标准溶液的 吸光度之差A。 示差法测得的吸光度与△c呈直线关系。由标准曲线上 查得相应的△c值，则待测溶液浓度c: C=Cs+△c 上页下页了返回

示差分光光度法（示差法） ΔA＝Ax －As =εb(cx － cs ）=εbΔc 测得的吸光度相当于普通法中待测溶液与标准溶液的 吸光度之差ΔA。 示差法测得的吸光度与Δc呈直线关系。由标准曲线上 查得相应的Δc值，则待测溶液浓度cx ： cx = cs + Δc

示差法标尺扩展原理： 普通法：c的T=10%;c的T=5% 示差法：c、做参比，调T=100% 则：c的T=50%;标尺扩展10倍 普通法 102030405060708090T% 示差法 102030405060708090T% 上页 下页 返回

示差法标尺扩展原理： 普通法： cs的T=10%；cx的T=5% 示差法： cs 做参比，调T=100% 则： cx的T=50% ；标尺扩展10倍

三、双波长分光光度法 不需空白溶液作参比；但需要两个单色器获得两束单色 光（入1和入2）；以参比波长九1处的吸光度Ax1作为参比，来 消除干扰。在分析浑浊或背景吸收较大的复杂试样时显示出 很大的优越性。灵敏度、选择性、测量精密度等方面都比单 波长法有所提高。 4A=Ax2-A1=（￡x2-Ex1)bC 两波长处测得的吸光度差值A与待测组分浓度成正比 ￡x1和￡λ2分别表示待测组分在入1和入2处的摩尔吸光系 数。 单色器 单色器 吸收池 接受器 双波长 下页 返回

三、双波长分光光度法 不需空白溶液作参比；但需要两个单色器获得两束单色 光(λ1和λ2)；以参比波长λ1处的吸光度Aλ1作为参比，来 消除干扰。在分析浑浊或背景吸收较大的复杂试样时显示出 很大的优越性。灵敏度、选择性、测量精密度等方面都比单 波长法有所提高。 ΔA ＝Aλ2 －Aλ1 ＝ (ελ2 －ελ1)b c 两波长处测得的吸光度差值ΔA与待测组分浓度成正比 。ελ1和ελ2分别表示待测组分在λ1和λ2处的摩尔吸光系 数

关键问题： 测量波长入，和参比波长入，的选择与组合 以两组分x和的双波长法测定为例： 设：x为待测组分，为干扰组分，二者的吸光度差分别为： A,和A,则该体系的总吸光度差Ax+w为： AAxty=4Ax+4Ay 如何选择波长1、2有一定的要求。 单色器 单色器 吸收池 接受器 双波长 下页 返回

关键问题: 测量波长λ2和参比波长λ1的选择与组合 以两组分x和y的双波长法测定为例： 设：x为待测组分，y为干扰组分，二者的吸光度差分别为: ΔAx和ΔAy，则该体系的总吸光度差ΔAx+y为： ΔAx+y = ΔA x + ΔAy 如何选择波长λ1 、λ2有一定的要求

选择波长组合入1、入2的基本要求是： (1)选定的波长入和九，处干扰组分应具有相同吸光度， 即：Ay=Ayx2-Ayx1=0 故：Ax+y=Ax=（exx2-eXx1)bC 此时：测得的吸光度差A只与待测组分x的浓度呈线性关系 而与干扰组分y无关。若x为干扰组分，则也可用同样的方 法测定组分。 (2)在选定的两个波长入1 0.8 A 和入2处待测组分的吸光度应 0.； 具有足够大的差值。 可采用作图法选择符合 451 500 550 600 上述两个条件的波长组合。 A nm 返回

选择波长组合λ1 、λ2的基本要求是： ⑴选定的波长λ1和λ2处干扰组分应具有相同吸光度， 即： ΔAy = ΔA yλ2 － ΔA yλ1 = 0 故： ΔAx+y = ΔA x=(εxλ2－εxλ1)bcx 此时：测得的吸光度差ΔA只与待测组分x的浓度呈线性关系 ，而与干扰组分y无关。若x为干扰组分，则也可用同样的方 法测定y组分。 可采用作图法选择符合 上述两个条件的波长组合。 ⑵在选定的两个波长λ1 和λ2处待测组分的吸光度应 具有足够大的差值

四、导数分光光度法 导数分光光度法在多组分同时测定、浑浊样品分析、消 除背景干扰、加强光谱的精细结构以及复杂光谱的辨析等 方面，显示了很大的优越性。 利用吸光度（或透光度）对波长的导数曲线来进行分析： I=Ioe-e bc 假定入射光强度I。在整个波长范围内保持恒定： dI。/dx=0 则：dI/d入=-Io bc e-ebe d e/dX =-Io bc d s/da 下页 返回

四、导数分光光度法 导数分光光度法在多组分同时测定、浑浊样品分析、消 除背景干扰、加强光谱的精细结构以及复杂光谱的辨析等 方面，显示了很大的优越性。 利用吸光度(或透光度)对波长的导数曲线来进行分析： Ｉ＝Ｉ0 e -εbc 假定入射光强度Ｉ0 在整个波长范围内保持恒定： dI 0 /dλ＝0 则：dI/dλ＝－Ｉ0 bc e -εbc dε/dλ ＝－Ｉ0 bc dε/dλ

导数分光光度法 dI/dλ=-Io bc de/d入 四阶导数光谱 一阶导数信号与试样浓度呈 线性关系； 三阶导数光谱 测定灵敏度依赖于摩尔吸光 系数对波长的变化率de/d。吸 二阶导数光谱 收曲线的拐点处de/dλ最大，故 其灵敏度最高（见图）。 一阶导数光谱 同理可以导出其二阶和三阶导 数光谱（略) 透光度曲线 上页 下页 返回

导数分光光度法 dI/dλ ＝－Ｉ0 bc dε/dλ 一阶导数信号与试样浓度呈 线性关系； 测定灵敏度依赖于摩尔吸光 系数对波长的变化率dε/dλ。吸 收曲线的拐点处dε/dλ最大，故 其灵敏度最高(见图）。 同理可以导出其二阶和三阶导 数光谱（略）