分光光度

分光光度（精选十篇）

分光光度 篇1

故障一:打开电源开关后, 光源灯 (钨灯) 过亮且不可调。

故障原因分析及检修:由721分光光度计原理可知, 调节电位器W2, 可改变稳压电路的输出电压, 控制钨灯的亮度。测量钨灯两端电压为20V。由于钨灯通常在较低的电压下工作, 故其寿命较长。如果W2上端开路, +8 V电压引起调整管饱和, 这样整流后的电压全部加在了光源灯的两端, 输出电压就可升至20 V, 光特别亮且不受调。更换W2后故障再未发生。

故障二:打开电源开关后, 光源灯 (钨灯) 不亮。

故障原因分析及检修:根据这一现象, 首先检查光源灯是否烧坏, 如果没有烧坏可继续在供电电路上查找。由721分光光度计原理图查知, 先测量滤波电容C7及钨灯两端电压, 发现C7两端电压正常而钨灯没有电压, 判断是钨灯稳压电源的故障。

钨灯稳压电源是一串联调整式稳压电路, 为了更精确地控制电源稳定性, 比较放大环节采用中运放5G23为放大器, 调整管为3DD15A。这样的电路形式既能提供较大的工作电流, 又能稳定地调整输出电压, 使光源灯的亮度保持稳定。根据这一现象检查电源板上的各三极管, 经查BG10 (3DG12C) 损坏。用3DG13D代换后钨灯仍不亮, 继续检查电源板其他三极管均正常, 后将比较放大器5G23集成块用F004代替后钨灯点亮。故障排除。

环境而言的。比较有特点的是监护仪在高温度、高湿度、高压强下的正常工作。在蒸汽环境下, 在机械锤的击打下仍然能够正常使用, 应该说, 这样的工作强度在民用医疗用品中是十分罕见的。从这一角度也可以看出, 在重大自然灾害来临时的紧急医疗卫生保障, 已经成为当今全球医疗行业重点关注的一个话题。

紫外—可见分光光度法教案 篇2

紫外—可见分光光度法

一．教学内容

1． 紫外－可见吸收光谱的产生（分子的能级及光谱、有机物及无机物电子能级跃迁的类型和特点）2． 吸收定律及其发射偏差的原因

3． 仪器类型、各部件的结构、性能以及仪器的校正 4． 分析条件的选择

5． 应用（定性及结构分析、定量分析的各种方法、物理化学常数的测定及其它方面的应用

二．重点与难点

1． 比较有机化合物和无机化合物各种电子跃迁类型所产生吸收带的特点及应用价值

2． 进行化合物的定性分析、结构判断

3． 定量分析的新技术（双波长法、导数光谱法、动力学分析法）4． 物理化学常数的测定

三．教学要求

1． 较为系统、深入地掌握各种电子跃迁所产生的吸收带及其特征、应用 2． 熟练掌握吸收定律的应用及测量条件的选择 3． 较为熟练仪器的类型、各组件的工作原理 4． 运用各种类型光谱及的经验规则，判断不同的化合物

5． 掌握定量分析及测定物理化学常数的常见基本方法 6． 一般掌握某些新的分析技术

四．学时安排

5学时

研究物质在 紫外、可见光区 的分子吸收光谱 的分析方法称为紫外-可见分光光度法。紫外—可见分光光度法是利用某些物质的 1 分子吸收200 ~ 800 nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法。这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子 在电子能级间的跃迁，广泛用于无机和有机物质的定性和定量测定。

第一节

紫外—可见吸收光谱

一、分子吸收光谱的产生

在分子中，除了电子相对于原子核的运动外，还有核间相对位移引起的振动和转动。这三种运动能量都是量子化的，并对应有一定能级。在每一电子能级上有许多间距较小的振动能级，在每一振动能级上又有许多更小的转动能级。

若用△E电子、△ E振动、△ E转动分别表示电子能级、振动能级转动能级差，即有△ E电子 △ E振动 △ E转动。处在同一电子能级的分子，可能因其振动能量不同，而处在不同的振动能级上。当分子处在同一电子能级和同一振动能级时，它的能量还会因转动能量不同，而处在不同的转动能级上。所以分子的总能量可以认为是这三种能量的总和：

E分子 = E电子

+ E振动

+ E转动

当用频率为的电磁波照射分子，而该分子的较高能级与较低能级之差△ E恰好等于该电磁波的能量 h时，即有

△ E

= h

（h为普朗克常数）

此时，在微观上出现分子由较低的能级跃迁到较高的能级；在宏观上则透射光的强度变小。若用一连续辐射的电磁波照射分子，将照射前后光强度的变化转变为电信号，并记录下来，然后以波长为横坐标，以电信号（吸光度 A）为纵坐标，就可以得到一张光强度变化对波长的关系曲线图——分子吸收光谱图。

二、分子吸收光谱类型

根据吸收电磁波的范围不同，可将分子吸收光谱分为远红外光谱、红外光谱及紫外、可见光谱三类。

分子的转动能级差一般在0.005 ~ 0.05eV。产生此能级的跃迁，需吸收波长约为250 ~ 25m的远红外光，因此，形成的光谱称为转动光谱或远红外光谱。

分子的振动能级差一般在0.05 ~ 1 eV，需吸收波长约为25 ~ 1.25m的红外光才能产生跃迁。在分子振动时同时有分子的转动运动。这样，分子振动产生的吸收光谱中，包括转动光谱，故常称为振-转光谱。由于它吸收的能量处于红外光区，故又称红外光谱。电子的跃迁能差约为1 ~ 20 eV，比分子振动能级差要大几十倍，所吸收光的波长约为12.5 ~ 0.06m，主要在真空紫外到可见光区，对应形成的光谱，称为电子光谱或紫外、可见吸收光谱。

通常，分子是处在基态振动能级上。当用紫外、可见光照射分子时，电子可以从基态激发到激发态的任一振动（或不同的转动）能级上。因此，电子能级跃迁产生的吸收光谱，包括了大量谱线，并由于这些谱线的重叠而成为连续的吸收带，这就是为什么分子的紫外、可见光谱不是线状光谱，而是带状光谱的原因。又因为绝 大多数的分子光谱分析，都是用液体样品，加之仪器的分辨率有限，因而使记录所得电子光谱的谱带变宽。

由于氧、氮、二氧化碳、水等在真空紫外区（60 ~ 200 nm）均有吸收，因此在测定这一范围的光谱时，必须将光学系统抽成真空，然后充以一些惰性气体，如氦、氖、氩等。鉴于真空紫外吸收光谱的研究需要昂贵的真空紫外分光光度计，故在实际应用中受到一定的限制。我们通常所说的紫外—可见分光光度法，实际上是指近紫外、可见分光光度法。

第二节

化合物紫外—可见光谱的产生

在紫外和可见光谱区范围内，有机化合物的吸收带主要由*、*、n*、n*及电荷迁移跃迁产生。无机化合物的 3 吸收带主要由电荷迁移和配位场跃迁（即d—d跃迁和f—f跃迁）产生.由于电子跃迁的类型不同，实现跃迁需要的能量不同，因此吸收光的波长范围也不相同。其中*跃迁所需能量最大，n*及配位场跃迁所需能量最小，因此，它们的吸收带分别落在远紫外和可见光区。从图中 可知，*（电荷迁移）跃迁产生的谱带强度最大，*、n*、n*跃迁产生的谱带强度次之，（配位跃迁的谱带强度最小）。

一、有机化合物的紫外—可见吸收光谱

（一）、跃迁类型

基态有机化合物的价电子包括成键电子、成键电子和非键电子（以 n表示）。分子的空轨道包括反键 *轨道和反键*轨道，因此，可能的跃迁为*、*、n* n*等。

1，*跃迁

它需要的能量较高，一般发生在真空紫外光区。饱和烃中的—c—c—键属于这类跃迁，例如乙烷的最大吸收波长max为135nm。

2，n*跃迁

实现这类跃迁所需要的能量较高，其吸收光谱落于远紫外光区和近紫外光区，如CH3OH和CH3NH2的n*跃迁光谱分别为183nm和213nm。

3，*跃迁

它需要的能量低于*跃迁，吸收峰一般 处于近紫外光区，在200 nm左右，其特征是摩尔吸光系数大，一般max104，为强吸收带。如乙烯（蒸气）的最大吸收波长max为162 nm。

4，n*跃迁

这类跃迁发生在近紫外光区。它是简单的生色团如羰基、硝基等中的孤对电子向反键轨道跃迁。其特点是谱带强度弱，摩尔吸光系数小，通常小于100，属于禁阻跃迁。

5，电荷迁移跃迁

所谓电荷迁移跃迁是指用电磁辐射照射化合物时，电子从给予体向与接受体相联系的轨道上跃迁。因此，电荷迁移跃迁实质是一个内氧化—还原的过程，而相应的吸收光谱称为电荷迁移吸收光谱。例如某些取代芳烃可产生这种分子内电荷迁移跃迁吸收带。

电荷迁移吸收带的谱带较宽，吸收强度较大，最大波长处的摩尔吸光系数max可大于104。

（二）、常用术语 1，生色团

从广义来说，所谓生色团，是指分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团。但是，人们通常将能吸收紫外、可见光的原子团或结构系统定义为生色团。

2，助色团

助色团是指带有非键电子对的基团，如-OH、-OR、-NHR、-SH、-Cl、-Br、-I等，它们本身不能吸收大于200nm的光，但是当它们与生色团相连时，会使生色团的吸收峰向长波方向移动，并且增加其吸光度。

3，红移与蓝移（紫移）

某些有机化合物经取代反应引入含有未共享电子对的基团（-OH、-OR、-NH2、-SH、-Cl、-Br、-SR、-NR2）之后，吸收峰的波长将向长波方向移动，这种效应称为红移效应。这种会 使某化合物的最大吸收波长向长波方向移动的基团称为向红基团。

在某些生色团如羰基的碳原子一端引入一些取代基之后，吸收峰的波长会向短波方向移动，这种效应称为蓝移（紫移）效应。这些会使某化合物的最大吸收波长向短波方向移动的基团（如-CH2、-CH2CH3、-OCOCH3）称为向蓝（紫）基团。(三)有机化合物紫外-可见吸收光谱 1，饱和烃及其取代衍生物

饱和烃类分子中只含有键，因此只能产生*跃迁，即电子从成键轨道（）跃迁到反键轨道（ *）。饱和烃的最大吸收峰一般小于150nm，已超出紫外、可见分光光度计的测量范围。

饱和烃的取代衍生物如卤代烃，其卤素原子上存在n电子，可产生n* 的跃迁。n* 的能量低于*。例如，CH3Cl、CH3Br和CH3I的n* 跃迁分别出现在173、204和258nm处。这些数据不仅说明氯、溴和碘原子引入甲烷后，其相应的吸收波长发生了红移，显示了助色团的助色作用。直接用烷烃和卤代烃的紫外吸收光谱分析这些化合物的实用价值不大。但是它们是测定紫外和（或）可见吸收光谱的良好溶剂。2，不饱和烃及共轭烯烃

在不饱和烃类分子中，除含有键外，还含有键，它们可以产生*和*两种跃迁。*跃迁的能量小于 *跃迁。例如，在乙烯分子中，*跃迁最大吸收波长为180nm

在不饱和烃类分子中，当有两个以上的双键共轭时，随着共轭系统的延长，*跃迁的吸收带 将明显向长波方向移动，吸收强度也随之增强。在共轭体系中，*跃迁产生的吸收带又称为K带。

3，羰基化合物

羰基化合物含有C=O基团。C=O基团主要可产生*、n*、n*三个吸收带，n*吸收带又称R带，落于近紫外或紫外光区。醛、酮、羧酸及羧酸的衍生物，如酯、酰胺等，都含有 羰基。由于醛酮这类物质与羧酸及羧酸的衍生物在结构上的差异，因此它们n*吸收带的光区稍有不同。

羧酸及羧酸的衍生物虽然也有n*吸收带，但是，羧酸及羧酸的衍生物的羰基上的碳原子直接连结含有未共用电子对的助色团，如-OH、-Cl、-OR等，由于这些助色团上的n电子与羰基双键的电子产生n共轭，导致*轨道的能级有所提高，但这种共轭作用并不能改变n轨道的能级，因此实现n* 跃迁所需的能量变大，使n*吸收带蓝移至210nm左右。4，苯及其衍生物

苯有三个吸收带，它们都是由*跃迁引起的。E1带出现在180nm（MAX = 60，000）； E2带出现在204nm（MAX = 8，000）；B带出现在255nm（MAX = 200）。在气态或非极性溶剂中，苯及其许多同系物的B谱带有许多的精细结构，这是由于振动跃迁在基态电子上的跃迁上的叠加而引起的。在极性溶剂中，这些精细结构消失。当苯环上有取代基时，苯的三个特征谱带都会发生显著的变化，其中影响较大的是E2带和B谱带。5，稠环芳烃及杂环化合物

稠环芳烃，如奈、蒽、芘等，均显示苯的三个吸收带，但是与苯本身相比较，这三个吸收带均发生红移，且强度增加。随着苯环数目的增多，吸收波长红移越多，吸收强度也相应增加。

当芳环上的-CH基团被氮原子取代后，则相应的氮杂环化合物（如吡啶、喹啉）的吸收光谱，与相应的碳化合物极为相似，即吡啶与苯相似，喹啉与奈相似。此外，由于引入含有n电子的N原子的，这类杂环化合物还可能产生n*吸收带。

二、无机化合物的紫外-可见吸收光谱

产生无机化合物紫外、可见吸收光谱的电子跃迁形式，一般分为两大类：电荷迁移跃迁和配位场跃迁。

（一）电荷迁移跃迁

无机配合物有电荷迁移跃迁产生的电荷迁移吸收光谱。

在配合物的中心离子和配位体中，当一个电子由配体的轨道跃迁到与中心离子相关的轨道上时，可产生电荷迁移吸收光谱。

不少过度金属离子与含生色团的试剂反应所生成的配合物以及许多水合无机离子，均可产生电荷迁移跃迁。

此外，一些具有d10电子结构的过度元素形成的卤化物及硫化物，如AgBr、HgS等，也是由于这类跃迁而产生颜色。

电荷迁移吸收光谱出现的波长位置，取决于电子给予体和电子接受体相应电子轨道的能量差。

（二）配位场跃迁

配位场跃迁包括df

跃迁。元素周期表中第四、五周期的过度金属元素分别含有3d和4d轨道，镧系和锕系元素分别含有4f和5f轨道。在配体的存在下，过度元素五 个能量相等的d轨道和镧系元素七个能量相等的f轨道分别分裂成几组能量不等的d轨道和f轨道。当它们的离子吸收光能后，低能态的d电子或f电子可以分别跃迁至高能态的d或f轨道，这两类跃迁分别称为df

跃迁。由于这两类跃迁必须在配体的配位场作用下才可能发生，因此又称为配位场跃迁。

三、溶剂对紫外、可见吸收光谱的影响

溶剂对紫外—可见光谱的影响较为复杂。改变溶剂的极性，会引起吸收带形状的变化。例如，当溶剂的极性由非极性改变到极性时，精细结构消失，吸收带变向平滑。

改变溶剂的极性，还会使吸收带的最大吸收波长发生变化。下表为溶剂对亚异丙酮紫外吸收光谱的影响。

正己烷

CHClCH3OH

H2O * max/nm

230

238

237

243

n *max/nm

329

315

309

305

由上表可以看出，当溶剂的极性增大时，由n * 跃迁产生的吸收带发生蓝移，而由* 跃迁产生的吸收带发生红移。因此，在测定紫外、可见吸收光谱时，应注明在何种溶剂中测定。

由于溶剂对电子光谱图影响很大，因此，在吸收光谱图上或数据表中必须注明所用的溶剂。与已知化合物紫外光谱作对照时也应注明所用的溶剂是否相同。在进行紫外光谱法分析时，必须正确选择溶剂。选择溶剂时注意下列几点：

（1）溶剂应能很好地溶解被测试样，溶剂对溶质应该是惰性的。即所成溶液应具有良好的化学和光化学稳定性。

（2）在溶解度允许的范围内，尽量选择极性较小的溶剂。（3）溶剂在样品的吸收光谱区应无明显吸收。

第三节

紫外-可见分光光度计

一、组成部件

紫外-可见分光光度计的基本结构是由五个部分组成：即光源、单色器、吸收池、检测器和信号指示系统。

（一）光源

对光源的基本要求是应在仪器操作所需的光谱区域内能够发射连续辐射，有足够的辐射强度和良好的稳定性，而且辐射能量随波长的变化应尽可能小。

分光光度计中常用的光源有热辐射光源和气体放电光源两类。

热辐射光源用于可见光区，如钨丝灯和卤钨灯；气体放电光源用于紫外光区，如氢灯和氘灯。钨灯和碘钨灯可使用的范围在340 ~ 2500nm。这类光源的辐射能量与施加的外加电压有关，在可见光 9 区，辐射的能量与工作电压4次方成正比。光电流与灯丝电压的n次方（n1）成正比。因此必须严格控制灯丝电压，仪器必须配有稳压装置。

在近紫外区测定时常用氢灯和氘灯。它们可在160 ~ 375 nm范围内产生连续光源。氘灯的灯管内充有氢的同位素氘，它是紫外光区应用最广泛的一种光源，其光谱分布与氢灯类似，但光强度比相同功率的氢灯要大3~5倍。

（二）单色器

单色器是能从光源辐射的复合光中分出单色光的光学装置，其主要功能：产生光谱纯度高的波长且波长在紫外可见区域内任意可调。

单色器一般由入射狭缝、准光器（透镜或凹面反射镜使入射光成平行光）、色散元件、聚焦元件和出射狭缝等几部分组成。其核心部分是色散元件，起分光的作用。单色器的性能直接影响入射光的单色性，从而也影响到测定的灵敏度度、选择性及校准曲线的线性关系等。

能起分光作用的色散元件主要是棱镜和光栅。

棱镜有玻璃和石英两种材料。它们的色散原理是依据不同的波长光通过棱镜时有不同的折射率而将不同波长的光分开。由于玻璃可吸收紫外光，所以玻璃棱镜只能用于350 ~ 3200 nm的波长范围，即只能用于可见光域内。石英棱镜可使用的波长范围较宽，可从185 ~ 4000nm，即可用于紫外、可见和近红外三 个光域。

光栅是利用光的衍射与干涉作用制成的，它可用于紫外、可见及红外光域，而且在整个波长区具有良好的、几乎均匀一致的分辨能力。它具有色散波长范围宽、分辨本领高、成本低、便于保存和易于制备等优点。缺点是各级光谱会重叠而产生干扰。入射、出射狭缝，透镜及准光镜等光学元件中狭缝在决定单色器性能上起重要作用。狭缝的大小直接影响单色光纯度，但过小的狭缝又会减弱 光强。

（三）吸收池

吸收池用于盛放分析试样，一般有石英和玻璃材料两种。石英池适用于可见光区及紫外光区，玻璃吸收池只能用于可见光区。为减少光的损失，吸收池的光学面必须完全垂直于光束方向。在高精度的分析测定中（紫外区尤其重要），吸收池要挑选配对。因为吸收池材料的本身吸光特征以及吸收池的光程长度的精度等对分析结果都有影响。

（四）检测器

检测器的功能是检测信号、测量单色光透过溶液后光强度变化的一种装置。

常用的检测器有光电池、光电管和光电倍增管等。

硒光电池对光的敏感范围为300~800nm，其中又以500 ~ 600nm最为灵敏。这种光电池的特点是能产生可直接推动微安表或检流计的光电流，但由于容易出现疲劳效应而只能用于低档的分光光度计中。

光电管在紫外-可见分光光度计上应用较为广泛。

光电倍增管是检测微弱光最常用的光电元件，它的灵敏度比一般的光电管要高200倍，因此可使用较窄的单色器狭缝，从而对光谱的精细结构有较好的分辨能力。

（五）信号指示系统

它的作用是放大信号并以适当方式指示或记录下来。常用的信号指示装置有直读检流计、电位调节指零装置以及数字显示或自动记录装置等。很多型号的分光光度计装配有微处理机，一方面可对分光光度计进行操作控制，另一方面可进行数据处理。

二、紫外-可见分光光度计的类型

紫外-可见分光光度计的类型很多，但可归纳为三种类型，即单光束分光光度计、双光束分光光度计和双波长分光光度计。1，单光束分光光度计

经单色器分光后的一束平行光，轮流通过参比溶液和样品溶液，以进行吸光度的测定。这种简易型分光光度计结构简单，操作方便，维修容易，适用于常规分析。2，双光束分光光度计

经单色器分光后经反射镜分解为强度相等的两束光，一束通过参比池，一束通过样品池。光度计能自动比较两束光的强度，此比值即为试样的透射比，经对数变换将它转换成吸光度并作为波长的函数记录下来。

双光束分光光度计一般都能自动记录吸收光谱曲线。由于两束光同时分别通过参比池和样品池，还能自动消除光源强度变化所引起的误差。

3，双波长分光光度计

由同一光源发出的光被分成两束，分别经过两个单色器，得到两束不同波长（1和2）的单色光；利用切光器使两束光以一定的频率交替照射同一吸收池，然后经过光电倍增管和电子控制系统，最后由显示器显示出两个波长处的吸光度差值ΔA（ΔA=A1-A2）。对于多组分混合物、混浊试样（如生物组织液）分析，以及存在背景干扰或共存组分吸收干扰的情况下，利用双波长分光光度法，往往能提高方法的灵敏度和选择性。利用双波长分光光度计，能获得导数光谱。

通过光学系统转换，使双波长分光光度计能很方便地转化为单波长工作方式。如果能在1和2处分别记录吸光度随时间变化的曲线，还能进行化学反应动力学研究。

三、分光光度计的校正

通常在实验室工作中，验收新仪器或实验室使用过一段时间后都要进行波长校正和吸光度校正。

建议采用下述的较为简便和实用的方法来进行校正：镨铷玻 璃或钬玻璃都有若干特征的吸收峰，可用来校正分光光度计的波长标尺，前者用于可见光区，后者则对紫外和可见光区都适用。也可用K2CrO4标准溶液来校正吸光度标度。

定性分析

紫外－可见分光光度法是一种广泛应用的定量分析方法，也是 对物质进行定性分析和结构分析的一种手段，同时还可以测定某些 化合物的物理化学参数，例如摩尔质量、配合物的配合比和稳定常 数、以及酸、碱的离解常数等。

紫外－可见分光光度法在无机元素的定性分析应用方面 是比较少的，无机元素的定性分析主要用原子发射光谱法或化学分 析法。在有机化合物的定性分析鉴定及结构分析方面，由于紫外－ 可见光谱较为简单，光谱信息少，特征性不强，而且不少简单官能 团在近紫外及可见光区没有吸收或吸收很弱，因此，这种方法的应 用有较大的局限性。但是它适用于不饱和有机化合物，尤其是共轭体系的鉴定，以此推断未知物的骨架结构。此外，它可配合红 外光谱法、核磁共振波谱法和质谱法等常用的结构分析法进行定量 鉴定和结构分析，是不失为一种有用的辅助方法。一般定性分析方 法有如下两种：

1.比较吸收光谱曲线法

吸收光谱的形状、吸收峰的数目和位置及相应的摩尔吸 光系数，是定性分析的光谱依据，而最大吸收波长

及相应的是定性分析的最主要参数。比较法有标准物质比较法和标准谱图比 较法两种。

利用标准物质比较，在相同的测量条件下，测定和比较未知物 13 与已知标准物的吸收光谱曲线，如果两者的光谱完全一致，则可以初步认为它们是同一化合物。为了能使分析更准确可靠，要注意如下几点：

一、是尽量保持光谱的精细结构。为此，应采用与吸收物质作用力小的非极性溶剂，且采用窄的光谱通带；

二、是吸收光谱采用不同，则曲线只是沿

对

作图。这样如果未知物与标准物的浓度

曲线那样以的比

轴平移，而不是象例移动，更便于比较分析。

三、是往往还需要用其它方法进行证实，如红外光谱等。利用标准谱图或光谱数据比较。常用的标准谱图有以下表中的四种：

[1] Sadtler Standard Spectra(Ultraviolet),Heyden,London,1978.萨特勒标准图谱共收集了46000种化合物的紫外光谱。

[2] R.A.Friedel and M.Orchin,“Ultraviolet and Visible Absorption Spectra of Aromatic Compounds”,Wiley,New York, 1951.本书收集了597种芳香化合物的紫外光谱。

[3] Kenzo Hirayama：“Handbook of Ultraviolet and Visible Absorption Spectra a of Organic Compounds.”,New York,Plenum,1967。

[4] “Organic Electronic Spectral Data”。

2.计算不饱和有机化合物最大吸收波长的经验规则

有伍德沃德（Woodward）规则和斯科特（Scott）规则。

当采用其它物理或化学方法推测未知化合物有几种可能结构后，可用经验规则计算它们最大吸收波长，然后再与实测值进行比较，以确认物质的结构。

伍德沃德规则

它是计算共轭二烯、多烯烃及共轭烯酮类化合物π—π*跃迁最大吸收波长的经验规则，如表13.7和表13.9所示。计算时，先从未知物的母体对照表得到一个最大吸收的基数，然后对连接在母体中π电子体系(即共轭体系)上的各种取代基以及其他结构因素按上所列的数值加以修正，得到该化合物的最大吸收波长

。

结构分析

紫外－可见分光光度法可以进行化合物某些基因的判别、共轭体系及构型、构象的判断。

1.某些特征集团的判别

有机物的不少基团(生色团)，如羰基、苯环、硝基、共轭体系等，都有其特征的

紫外或可见吸收带，紫外－可见分光光度法在判别这些基团时，有时是十分有用的。如在270～300nm处有弱的吸收带，且随溶剂极性增大而发生蓝移，就是羰基n－π*跃迁所产生R吸收带的有力证据。在184nm附近有强吸收带(E1带)，在204nm附近有中强吸收带(E2带)，在260nm附近有弱吸收带且有精细结构(B带)，是苯环的特征吸收，等等。可以从有关资料中查找某些基团的特征吸收带。

2.共轭体系的判断

共轭体系会产生很强的K吸收带，通过绘制吸收光谱，可以判断化合物是否存在共轭体系或共轭的程度。如果一化合物在210nm以上无强吸收带，可以认为该化合物不存在共轭体系；若在215～250nm区域有强吸收带，则该化合物可能有两至三个双键的共轭体系，如1－3丁二烯，为217nm，为21,000；若260～350nm 15 区域有很强的吸收带，则可能有三至五个双键的共轭体系，如癸五烯有五个共轭双键，3.异构体的判断

包括顺反异构及互变异构两种情况的判断。

顺反异构体的判断

生色团和助色团处在同一平面上时，才产生最大的共轭效应。由于反式异构体的空间位阻效应小，分子的平面性能较好，共轭效应强。因此，及都大于顺式异构体。例如，肉桂酸的顺、反式的吸收如下：

为335nm，为118,000。

＝280nm

295nm =27000

=13500

＝

同一化学式的多环二烯，可能有两种异构体：一种是顺式异构体；另一种是异环二烯，是反式异构体。一般来说，异环二烯的吸收带强度总是比同环二烯来的大。

互变异构体的判断

某些有机化合物在溶液中可能有两种以上的互变异构体处于动态平衡中，这种异构体的互变过程常伴随有双键的移动及共轭体系的变化，因此也产生吸收光谱的变化。最常见的是某些含氧化合物的酮式与烯醇式异构体之间的互变。例如乙酰乙酸乙酯就是和烯醇式两种互变异构体：

它们的吸收特性不同：酮式异构体在近紫外光区的272nm（为为16)，是n－π*跃迁所产生R吸收带。烯醇式异构体的为243nm(为16000)，是π－π*跃迁出共轭体系的K吸收带。两种异构体的互变平衡与溶剂有密切关系。在象水这样的极性溶剂中，由于 可能与H2O形成氢键而降低能量以达到稳定状态，所以酮式异构体占优势:

而象乙烷这样的非极性溶剂中，由于形成分子内的氢键，且形成共轭体系，使能量降低以达到稳定状态，所以烯醇式异构体比率上升:

此外，紫外－可见分光光度法还可以判断某些化合物的构象(如取代基是平伏键还是直平键)及旋光异构体等。

定量分析

紫外－可见分光光度法定量分析的方法常见到的有如下几 种 ：

1.单组分的定量分析

如果在一个试样中只要测定一种组分，且在选定的测量波长下，试样中其它组分对该组分不干扰，这种单组分的定量分析较简单。一般有标准对照法和标准曲线法两种。标准对照法

在相同条件下，平行测定试样溶液和某一浓度Cs（应与试液浓度接近）的标准溶液的吸光度Ax和As则由Cs可计算试样溶液中被测物质的浓度Cx

标准对照法因知使用单个标准，引起误差的偶然因素较多，故往往较不可靠。标准曲线法

这是实际分析工作中最常用的一种方法。配制一系列不同浓度的标准溶液，以不含被测组分的空白溶液作参比，测定标准系列溶液的吸光度，绘制吸光度－浓度曲线，称为校正曲线（也叫标准曲线或工作曲线）。在相同条件下测定试样溶液的吸光度，从校正曲线上找出与之对应的未知组分的浓度。

此外，有时还可以采用标准加入法。2.多组分的定量分析

根据吸光度具有加和性的特点，在同一试样中可以同时测定两个或两个以上组分。假设要测定试样中的两个组分A、B，如果分别绘制A、B两纯物资的吸收光谱，绘出三种情况，如图13.20所示。

（a）情况表明两组分互不干扰，可以用测定单组分的方法分

别在λ

1、λ2测定A、B两组分；

（b）情况表明A组分对B组分的测定有干扰，而B组分对A组分的测定无干扰，则可以在λ1处单独测量A组分，求得A组分的浓 18 度CA。然后在λ2处测量溶液的吸光度值，根据吸光度的加和性，即得

及A、B纯物质的和

则可以求出CB；

（c）情况表明两组分彼此互相干扰，此时，在λ

1、λ2处分别测定溶液的吸光度

及，而且同时测定A、B纯物质的、及、。然后列出联立方程

解得CA、CB。显然，如果有n个组分的光谱互相干扰，就必须在n个波长处分别测定吸光度的加和值，然后解n元一次方程以求出各组分的浓度。应该指出，这将是繁琐的数学处理，且n越多，结果的准确性越差。用计算机处理测定结果将使运算大为方便。3.双波长分光光度法

当试样中两组分的吸收光谱较为严重时，用解联立方程的方法测定两组分的含量可能误差较大，这时可以用双波长分光光度法测定。它可以进行一组分在其它组分干扰下，测定该组分的含量，也可以同时测定两组分的含量。双波长分光光度法定量测定两混合物组分的主要方法有等吸收波长法和系数倍率法两种。等吸收波长法

试样中含有A、B两组分，若要测定B组分，A组分有干扰，采用双波长法进行B组分测量时方法如下：为了要能消除A组分的吸收干扰，一般首先选择待测组分B的最大吸收波长λ2为测量波长，然后用作图法选择参比波长λ1，作法如图所示。

在λ2处作一波长轴的垂直线，交于组分B吸收曲线的另某一点，再从这点作一条平行于波长轴的直线，交于组分B吸收曲线的另一点，该点所对应的波成为参比波长λ1。可见组分A在λ2和λ1处是等吸收点，由吸光度的加和性可见，混合试样在λ2和λ1处的吸光度可表示为

双波长分光光度计的输出信号为ΔA，可见仪器的输出讯号ΔA与干扰组分A无关，它只正比于待测组分B的浓度，即消除了B的干扰。系数倍率法

当干扰组分A的吸收光谱曲线不呈峰状，仅是陡坡状时，不存在两个波长处的等吸收点时，如图所示。在这种

情况下，可采用系数倍率法测定B组分，并采用双波长分光光度计来完成。选择两个波长λ

1、λ2，分别测量A、B混合液的吸光度，利用双波长分光光度计中差分函数放大器，把大k1、k2倍，获得、两波长处测得的差示信号S：

调节放大器，选取和，使之满足、、分别放得到系数倍率K为

差示信号S与待测组分B的浓度CB成正比，与干扰组分A无关，即消除了A的干扰。4.导数分光光度计法

采用不同的实验方法可以获得各种导数光谱曲线。不同的实验方法包括双波长法、电子微分法和数值微分法。

将对波长λ求导:

在整个波长范围内可控制在恒定值，则

上式表明，第一，导数分光光度法的一阶导数信号与浓度成正比例，不需要通过对数转换为吸光度；第二，测定灵敏度决定于摩尔吸光系数在特定波长处的变化率，在吸收曲线的拐点波长处大，灵敏度最高。如图 所示。

对于二阶导数光谱：

最

只有当一阶导数

时，二阶导数信号才与浓度成正比例。测定波长选择在吸收峰处，其曲率

三阶导数光谱：

最大，灵敏度就高。

当一阶导数

时，三阶导数信号与浓度成比例，测定波长在曲率半径小的肩峰处

最大，可获得高的灵敏度。

在一定条件下，导数信号与被测组分的浓度成比例。测量导数光谱曲线的峰值方法有基线法、峰谷法，如图13.24所示。

基线法又称切线法在相邻两峰的极大或极小处画一公切线，在由峰谷引一条平行于纵坐标的直线相交于a点，然后测量距离他t的大小的。

峰谷法测量相邻两峰的极大和极小之间的距离p，这是较常用的方法。

峰零法测量峰至基线的垂直距离z。该法只适用与导数光谱曲 23 线对称于横坐标的高阶导数光谱。

导数分光光度法对吸收强度随波长的变化非常敏感，灵敏度高。对重叠谱带及平坦谱带的分辩率高，噪声低。导数分光光度法对痕量分析、稀土元素、药物、氨基酸、蛋白质的测定，以及废气或空气中污染气体的测定非常有用。

6.其它分析方法：简单介绍动力学分光光度法及胶束分光光度法 动力学分光光度法

一般的分光光度法是在溶液中发生的化学反应达到平衡后测量吸光度，然后根据吸收定律算出待测物资的含量。而动力学分光光度法则是利用反应速率与反应物、产物或催化剂的浓度之间的定量关系，通过测量与反应速率成正比例关系的吸光度，从而计算待测物质的浓度。根据催化剂的存在与否，动力学分光光度法可分为非催化和催化分光光度法。当利用酶这种特殊的催化剂时，则称为酶催化分光光度法。由反应速度方程式及吸收定律方程式可以推导出动力学分光光度法的基本关系为

A=KCc

式中K为常数，Cc为催化剂的浓度。测定Cc的方法常有固定时间法、固定浓度法和斜率法三种。

优点：灵敏度高，选择性好(有时是特效的)、应用范围广(快速、慢速反应，有副反应，高、低浓度均可)。

缺点：影响因素较多，测量条件不易控制，误差经常较大。胶束增容分光光度法

胶束强度分光光度法是利用表面活性剂的增强、增敏、增稳、褪色、析向等作用，以提高显色反应的灵敏度、对比度或选择性，改善显色反应条件，并在水向中直接进行光度测量的分光光度法。

浅谈分光光度计误差形成原因 篇3

关键词分光光度计；波长误差；杂散辐射

中图分类号TB96文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)042-0183-01

影响测量准确度的因素诸多，可以从仪器测量所依据的原理入手。依据光吸收定律测量物质溶液的浓度时，分光光度计得到的直接结果是溶液选定波长入射光的透射比。透射比是由每一被测物质光谱特性决定的。因此，它与波长检定点的选择、单射仪狭缝宽度及零点的调节、透射比准确度及光谱带宽影响有着直接联系。由于物质在不同波长下有不同的吸光系数，因此波长的正确性直接影响仪器的准确度。波长的正确性需要通过光度计的波长误差表示，而波长误差是光度计的一个重要技术指标。波长误差为波长测量值与真实值之差，其实质是仪器波长指示器的波长读数与单色系统实际给出的波长值之差。检定分光光度计波长误差虑的误差来源主要有以下三个方面：波长标准带入的误差；波长结构的误差；波长调整带入的误差。

1波长

为使分光光度计有较高的灵敏度和准确度，人射光的波长应根据吸收光谱曲线，以选择溶液具有最大吸收时的波长为宜。这是因为在此波长处，摩尔吸收系数值最大，使测定有较高的灵敏度，同时，在此波长处的一个较小范围内，吸光度变化不大，不会造成对郎伯—比耳定律的偏离，使测定有较高的准确度。当波长测量点位于被测样品尖锐的吸收峰上或于较陡的斜坡上时，波长的较小偏移将会引起光度测量值的较大变动。例如：751型分光光度计，其仪器的分光系统采用的是非线性色散棱镜、波长与棱镜转角不呈线性关系。一般来说，波长越短、折射率越大，则偏向角越大、色散率越高。为此要得到相同的光谱强度，狭缝宽度要随波长而改变。如果狭缝是可变的或在移动和使用过程中，相对位置发生位移，狭缝引入误差直接影响单色仪的波长准确度分辨力。在单色仪入射狭缝和出射狭缝宽度为零的条件下分辨力最大，当狭缝宽度增大时存在一些像差，分辨力则下降，从而影响测量的准确度。

其次，仪器波长的固有误差对分光光度计测量准确度也有一定的影响，它是仪器单位色系统与波长装置在制造中的缺陷。如仪器单位色系统色散元件、波长装置中的刻线，传动机构在制造过程中不可避免存在着一定的加工误差，就形成了该仪器固有的误差。这种误差无法通过简单的装调来消除。但可以通过仪器附件中都配有用来校正波长的镨钕滤光片或干涉滤光片调整减小误差。

2溶液引起的误差

溶液酸度对分光光度计的测量也有一定的影响。在不同的溶液酸度的条件下，反应的完全程度也不一致，显示出不同的颜色。有些溶液的颜色对PH值的变化十分敏感，过低会引起有色配合物的分解，过高会引起金属离子的水解，因此，某一显色反应最适宜的pH值必须通过实验来确定，一般选择A-pH关系曲线平坦部分对应的pH值作为应该控制的酸碱度范围。所以，适当选择和控制好溶液酸度是非常有必要的，否则，会影响到分光光度计测量的灵敏度和重复性，造成一定的测量误差。被测物溶液中含有杂质而且这种杂质本身是有颜色的，或能与显色剂生成有色化合物或沉淀，或能与被测物质发生化学反应等，都会影响吸光度的变化。一般可加人适当的掩蔽剂，改变干扰离子的状态，或预先采取萃取、离子交换、柱层析等方法，使杂质与被测组份分开。某些有色物质能迅速生成，但却不太稳定，放置一定时间后色泽消退或起变化，而另一些有色物质必须经过相当长的时间后，反应才能完全，色泽方可充分显示，因此若在不恰当的时间内进行比色，将会造成相当大的误差。此外，还有溶剂、反应温度、显色剂浓度等都会引起测定的误差。

3杂散辐射

反射或散射等射到检测器上的不属于单色器给定波长的光称为杂散光。杂散光对吸光度测定的准确性有严重的影响，但却往往被忽视。当杂散光不被样品吸收时，吸光度测量值总是低于其真实值，即与朗伯－比耳定律发生负偏离。且当杂散光辐射强度越大时，其对测量结果的影响也越大，当吸光度值越高时，其影响也就越明显。当杂散光辐射有一部分或全部被样品吸收时，对吸光度测量值的影响就更复杂，它不仅与杂散光辐射有关，还与被测样品的光谱特性有关，但最终使测量值高于真实值。杂散光辐射给分光光度计测量带入的影响是一个重要分量，为确保测量的准确度，首先，根据杂散光的来源和仪器的特性做好准备工作，选择好波长检定点。例如：在截止滤光片检测时，仪器的波长要根据截止滤光片的截止波长而定，截止点不同，其杂散光的测试结果是不一样的。其次，要进行零点调节。分光光度计的杂散辐射率很小，杂散辐射测量值一般在零点附近，零点调整不好，带入的杂散辐射误差将是很大的。杂散光的来源有：仪器本身的原因，如单色器的设计、光源的光谱分布、光学元件的老化程度、波带宽度以及仪器内部的反射及散射等+室内光线过强而漏人仪器，而仪器暗室盖不严；样品本身的原因，如样品有无荧光、样品的散射能力强弱等

4操作引起的误差

由于操作不当，特别是在称量、稀释和加显色剂等过程中，没有遵守一定的操作要求，都会引入不同程度的误差。因为有些有色物质的生成和其颜色的深浅，往往随加人试剂的量、顺序、试剂浓度、反应温度和反应时间等因素而发生改变。另外，选择或操作吸收池不当，如吸收池不匹配或吸收池的透光面不平行、定位不准确、对光方向不同等，均会使其透光率发生差异，使测定结果产生误差。所以，配对好的吸收池应在毛玻璃面上标记放置方向。同时，吸收池的洗涤也很重要。

5结束语

以上从波长、杂散辐射、光谱带宽、透射比、溶液酸度等方面分析了分光光度计影响测量准确度的几个主要原因，但分光光度计种类繁多，影响测量准确度的因素也比较复杂。不同仪器的设置参数转换、示值倍率转换和灵敏度也不尽相同，这样都会对分光光度计的测量准确度产生一定的影响。因此，在测量过程中，可根据仪器的不同特点，采取相应的检测手段和方法，来达到测量数据的准确、可靠。

参考文献

[1]连文华.分光光度计的精度和偏差[J].印刷质量与标准化.2008,02.

[2]钟乐璇.引起分光光度计误差原因之分析[J].上海建设科技.2005,05.

[3]朱琳,张昕燕,赵志恒.影响分光光度计测量准确度的原因[J].中国计量,2009,11.

分光光度法测定室内甲醛的含量 篇4

1 实验部分

1.1 实验仪器及试剂

大型气泡吸收管:出气口内径为1mm;出气口至管底距离等于或小于5mm;QC-2A型大气采样器 (北京市劳动保护科学研究所) :流量范围0-1L/min;具塞比色管10ml;722型分光光度计 (上海分析仪器厂) 。

本实验所用水均为二次蒸馏水, 所用试剂均为分析纯。

1.2 实验原理

空气中的甲醛与酚试剂反应生成嗪, 嗪在酸性溶液中被铁离子氧化形成蓝绿色化合物, 根据颜色深浅, 比色定量。

2 室内甲醛浓度的分析

2.1 采样方法

选择装修三年住宅, 装修二年住宅, 装修六个月住宅, 在关闭门窗的条件下, 每天定时采样一次, 连续测定几天, 同时为了与室外比较, 在室外环境选择一点同时采样。

2.2 测定结果

以酚试剂为吸收剂, 采集不同甲醛浓度的空气样品, 测定结果如表1所示。室外空气中甲醛含量符合国家空气质量标准规定甲醛的限量0.08mg/m3。

由表1, 2测定结果所示, 室内甲醛浓度的高低既与装修的材料及装修材料的多少有关, 又与室内通风情况, 住宅时间长短有密切关系。装修材料质量好, 用的材料少, 住进时间越长, 室内甲醛浓度低, 反之, 室内甲醛浓度高。

由表3测定结果所示, 装修六个月住宅室内甲醛浓度高于装修二年住宅1.650倍, 高于装修三年住宅3.510倍, 高于室外环境甲醛浓度5.230倍。由此可见, 装修六个月住宅是内甲醛浓度>装修二年住宅>装修三年住宅>室外。

式中, Pi-同类型建筑的室内甲醛污染指数。

Ci-不同类型建筑的室内甲醛实测值, mg/m3

通过计算得到, 装修六个月住宅是内甲醛污染指数为2.813, 装修二年内住宅室内污染指数为1.700, 装修三年住宅室内污染指数为0.800。装修六个月住宅, 室内甲醛污染比较严重, 应引起人们的高度重视。

摘要：含有甲醛的树脂广泛应用于建材, 绝热材料, 家具及服装等方面, 使得室内空气发生甲醛污染。通过对室内甲醛污染的测定, 室内污染高于室外, 污染比室外更可怕, 应引起人们对室内甲醛污染的高度重视。

关键词：室内,甲醛,污染,测定

参考文献

[1]陈炎.室内空气中甲醛污染调查与研究[J].环境科学, 1992 (.13) :2-3.

[2]王桂芳等.办公室内空气污染的调查[J].环境与健康杂志, 2000, 5:156-157.

分光光度法快速测定化学需氧量 篇5

分光光度法快速测定化学需氧量

摘要：研究开发一种快速的分光光度测定化学需氧量的方法,实验结果表明:该方法节省时问,节约用水,可同时测试多组样品,其准确度和精密度能满足实际工作中的要求.作 者：封丽红 霍振平 蔡海霞 作者单位：河北省邯郸市污水公司排水监测站,河北邯郸,056004期 刊：科技与生活 Journal：TECHNOLOGY AND LIFE年，卷(期)：,“”(6)分类号：X832关键词：化学需氧量 助催化剂 电热恒温干燥箱 分光光度法

分光光度 篇6

关键词：扩散分离；分光光度法；植物；氟；测定

中图分类号：X835 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）08-0028-03

氟化物是重要污染物之一。许多厂矿企业都有含氟废气、废水和废液的排放，造成农作物的污染和危害，并通过食物链进入人体，危害人体健康。近年来，氟污染问题越来越被重视，因此快速、准确测定植物体内氟的含量，对于监测和评价氟污染具有重要意义。

目前，分析植物样品中氟的方法主要有氟离子选择电极法、氧瓶燃烧/离子色谱法、气相色谱法、高温燃烧水解/离子色谱法等[1-4]。本课题建立一种扩散分离—分光光度法测定植物样品中的氟化物的分析方法。

1 材料与方法

1.1 仪器设备

7230G型可见分光光度计：上海菁华科技仪器有限公司；101型电热鼓风干燥箱：北京市永光明医疗仪器厂；塑料扩散盒。

1.2 试剂

硫酸（3+1）；硫酸银—硫酸溶液：2 g硫酸银溶于100 mL硫酸（3+1）中；氢氧化钠—无水乙醇溶液：2 g氢氧化钠溶于50 mL无水乙醇中；丙酮；氟试剂溶液：准确称取0.772 g茜素络合指示剂和70 g无水乙酸钠，加少量水微热并加以搅拌使其溶解，再加70 mL冰乙酸，然后加水稀释至1 000 mL，储于棕色瓶中；硝酸镧溶液：准确称取0.860 g硝酸镧，溶于水中，稀释至1 000 mL；混合显色剂：氟试剂∶硝酸镧∶丙酮=1∶1∶3；氟标准储备溶液：试验所用标准储备液浓度均为ρ（F）=1 g/L，是由国家标准物质研究中心提供的国家一级标准物质；氟标准溶液：ρ（F）=5.0 μg/L，由氟标准储备溶液逐级稀释而得。

1.3 试验方法

1.3.1 扩散膜的制备 取塑料扩散盒，于盒盖中央加0.20 mL氢氧化钠—无水乙醇溶液均匀涂布，置于55 ℃恒温箱干燥30 min，在盒盖上形成一层扩散膜，备用。

1.3.2 样品的扩散 称取0.500 0 g样品于塑料扩散盒内，加4.00 mL水，使试样均匀分布。加4.00 mL硫酸银—硫酸溶液，立即盖紧，轻轻摇匀，置于55 ℃恒温箱内保温20 h。

1.3.3 校准溶液系列的配制 取8个塑料扩散盒，分别移取0，0.05，0.10，0.20，0.50，1.00，1.50，2.00 mL氟标准溶液，补加水至4.00 mL，再加4.00 mL硫酸银—硫酸溶液，立即盖紧，轻轻摇匀，置于55 ℃恒温箱内保温20 h。

1.3.4 测定 将扩散盒取出，取下盒盖，用水少量多次地将盒盖内氢氧化钠扩散膜溶解，转移至25 mL具塞比色管中，准确加入5.00 mL混合显色剂，定容至刻度混匀，放置1 h。用2 cm比色皿于620 nm处测定校准溶液和待测样品溶液的吸光度。

2 结果与分析

2.1 硫酸银—硫酸溶液用量的选择

移取标准溶液1.00 mL，补加水至4.00 mL，依次加入2.00，3.00，4.00，5.00，6.00 mL硫酸银—硫酸溶液，测定结果如图1所示。

由图1可以看出：硫酸银—硫酸溶液用量为4.00 mL时，吸光度达最大值；随着硫酸银—硫酸溶液用量的增加，吸光度没有明显变化。所以选择硫酸银—硫酸的用量为4.00 mL。

2.2 混合显色剂用量的选择

移取标准溶液1.00 mL，补加水至4.00 mL，依次加入2.00，3.00，4.00，5.00，6.00 mL混合显色剂，测定结果如图2所示。

由图2可以看出：随着混合显色剂用量的增加，吸光度明显增大；当混合显色剂用量为4.00 mL时，吸光度达最大值；而后，混合显色剂用量继续增加，吸光度没有明显变化。所以选择混合显色剂的用量为4.00 mL。

2.3 显色时间的选择

在拟定条件下，将样液摇匀，依次显色30，40，50，60，90，120 min后，比色，测定结果如图3所示。

由图3可以看出：随着显色时间的延长，吸光度明显增大；当显色时间为60 min时，吸光度达到极值，2 h内稳定。所以选择显色时间为60 min。

2.4 方法检出限

在最佳试验条件下，测定流程空白12次。吸光度及氟的含量测定结果见表1。

根据表1中数据，经计算，平均值为0.25×10-6，标准偏差s=0.036。以12次测量结果的3倍标准偏差（s）为方法的检出限，計算结果为0.11×10-6。

2.5 方法的准确度、精密度和加标回收率

对4个国家一级标准物质进行分析测定，得到标准值及平行测定6次的值，计算平均值及RE，RSD。结果见表2和表3。

由表2和表3可知：方法准确度RE为-1.73%～5.60%，相对标准偏差RSD为2.31%～8.97%，加标回收率为94.63%～106.33%。

3 结论

本试验利用氢氧化钠扩散膜吸收植物样品中的氟，采用分光光度法测定植物样品中的痕量氟，通过对GBW10015（菠菜）、GBW10016（茶叶）、GBW10020（柑橘叶）、GBW10023（紫菜）这4个国家一级标准物质中氟的分析，验证方法的检出限为0.11×10-6，准确度RE为-1.73%～5.60%，相对标准偏差RSD为2.31%～8.97%，加标回收率为94.63%～106.33%。该方法操作简便，分析结果准确、可靠，前处理无需特殊的装置，适合植物样品中痕量氟的测定。

nlc202309081306

參考文献

[1] 杨倩，史永松.离子选择电极法测定植物中的氟化物[J].污染防治技术，2004，17（2）：56-57.

[2] IRGOLICKJ，RENIUSZ.Determination of fluorine in plant by ion chromatography[J].AnalChem，1984（319）：556-559.

[3] WILKESAJ，TALBOTJM.Optimization of total fluoride analysis by capillary gas chromatography.PartⅠ：Silicabased dentalcream[J].PharmaceuticaActaHelvetiae，1996，71（4）：273-277.

[4] 赵怀颖，孙德忠，吕庆斌.燃烧水解—离子选择电极法测定植物样品中氟含量的方法改进[J].岩矿测试，2010，29（1）：39-42.

Abstract： This experiment has determined the Trace Fluoride in plant samples by spectrophotometric method， by use of Fluoride absorption by diffusion barriers of Sodium Hydroxide. By analyzing Fluoride in national standard reference materials including GBW10015（Spinach）， GBW10016（Tea）， GBW10020（Citrus leaves）， GBW10023（Laver）， we detected that the limit was 0.11×10-6，degree of accuracy（RE） was -1.73%～5.60%， the relative standard derivation（RSD） was 2.31%～8.97% and adding standard recovery was 94.63%～106.33%. This method was suitable for the Trace Fluoride determination in plant samples due to its simple operation and liable result without special unit in pretreatment.

Key words： diffusive separation； spectrophotometric method； plant； Fluoride； determination

重氮偶合分光光度法检测水中苯胺 篇7

关键词：重氮偶合,分光光度法,苯胺

苯胺作为重要的有机化工原料和精细化工中间体广泛应用于各行业。本文建立了用重氮偶合分光光度法检测生活饮用水及水源水中苯胺的操作方法, 可用于水中苯胺的快速检测。

一、实验部分

1. 仪器与试剂

紫外可见分光光度计 (TU-1901) , 2cm比色皿, 移液管, 容量瓶, 50m L具塞比色管若干。

盐酸溶液 (0.1mol/L) , 亚硝酸钠溶液 (10g/L) , 氨基磺酸铵溶液 (25g/L) 等。

2. 实验步骤

(1) 取100m L水样于250m L全玻璃蒸馏器中, 用氢氧化钠溶液 (1mol/L) 调节至碱性后再多加1m L。加数粒玻璃珠, 并加热蒸馏。取一个100m L容量瓶, 加10m L盐酸溶液 (0.1mol/L) 作吸收液, 蒸馏液的接收管应插入吸收液内, 收集馏出液约50m L, 停止蒸馏, 冷却后, 加纯水至刻度。

(2) 取25.0m L蒸馏液于50m L比色管中。另取8支50m L比色管, 分别加入0, 0.20, 0.50, 1.00, 2.00, 4.00和5.00m L苯胺标准使用液 (10μg/m L) 。各加入2.5m L盐酸溶液 (0.1mol/L) , 加纯水至25m L。

(3) 水样和标准管中, 各加0.5m L亚硝酸钠溶液 (10g/L) , 摇匀, 放置40min。各加1m L氨基磺酸铵溶液 (25g/L) , 充分摇匀。完全祛除气泡后, 加入2.0m L盐酸N— (1-萘) —乙二胺溶液 (5g/L) , 摇匀, 静置60min。

(4) 于560nm波长, 用2cm比色皿, 以纯水为参比, 测量吸光度。

二、结果与讨论

1. 工作曲线

连续三个月对苯胺标准溶液浓度 (mg/L) 为0.08, 0.200, 0.400, 0.800, 1.60, 2.00进行标准曲线绘制, 见表1。

由上表可知:所有标准曲线的相关系数大于0.999, 线性良好。

2. 精密度、检出限和回收率

(1) 精密度

对浓度为0.400mg/L的样品进行7次平行测定, 其结果表明, 精密度符合实验要求, 能够保证实验的顺利进行。

(2) 检出限

按分析方法产生净吸光度0.020所对应的质量浓度计算, 三次测定的方法测定下限分别为0.039mg/L、0.043mg/L、0.033 mg/L均值均小于测定下限0.080mg/L。

(3) 回收率

连续三个月取不同水样对苯胺进行加标回收测定, 检测结果如表3所示。

结论

从上面的检测结果可以看出, 本研究用重氮偶合分光光度法对生活饮用水、水源水和污水中的苯胺进行测定, 标准曲线线性良好, 准确度、加标回收率和方法的精密度都获得较好结果, 测定下限小于0.080mg/L, 均符合《生活饮用水标准检验方法有机物指标》GB/T5750.8-2006中的苯胺检测方法的要求。

参考文献

[1]国家环境保护总局, 《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法 (第4版) [M].北京:中国环境科学出版社, 2002.

分光光度法测定土壤中的铁 篇8

原子吸收分光光度法是于20世纪50年代中期出现并逐渐发展起来的一种新型仪器分析方法, 其原理是基于蒸气相中被测元素的基态原子对其原子共振辐射的吸收强度来确定试样中被测元素含量的一种方法。原子吸收光谱于20世纪50年代中期开始, 1953年澳大利亚的瓦尔西 (A.Walsh) 博士发明锐性光源 (空心阴极灯) , 1954年全球第一台原子吸收在澳大利亚由他指导诞生, 在1955年瓦尔西 (A.Walsh) 博士的著名论文“原子吸收光谱在化学中的应用”奠定了原子吸收光谱法的基础。20世纪50年代末期一些公司先后推出原子吸收光谱商品仪器, 发展了Walsh的设计思想。到了60年代中期, 原子吸收光谱开始进入迅速发展的时期

土壤中铁元素测定的主要方法是火焰原子吸收分光光度法, 其非常适用于土壤提取液的测定, 提取液可直接喷雾, 灵敏度高, 选择性好, 抗干扰能力强, 元素之间的干扰较小, 可不经分离在同一溶液中直接测定多种元素, 有良好的稳定性和重现性, 仪器操作简便, 应用广泛。在测定土壤中金属元素时, 微量元素铁锰锌铜不经分离直接一步测定[6]。不同测定方法的区别在于对土壤样品的处理方式不同, 处理方式包括微波消解法、硝酸—氢氟酸—高氯酸分解法、王水—氢氟酸—高氯酸分解法, 但这些处理方法存在样品处理不完全、存在条件难于控制、结果偏差大、试剂具有一定危险性等缺点, 而DTPA提取处理具有样品处理后可以直接用于测定、条件易于控制、能有效地消除干扰、测定结果偏差小、准确度高等优点[7,8,9,10]。

1 材料与方法

1.1 试验原理

DTPA可与Zn、Fe、Mn、Cu等金属离子进行螯合, 形成具有高稳定性的螯合物, 从而减小溶液中金属离子的活度使土壤固相表面结合的金属离子解吸再补充到溶液中, 在溶液中积累的螯合金属离子的量是土壤溶液中金属离子的活度 (强度因素) 和这些离子由土壤固相解吸补充到溶液中去的量 (容量因素) 的总和, 这2种因素对测定土壤养分的植物有效性是十分重要的。DTPA能与溶液中的Ca2+螯合, 从而控制了溶液中Ca2+的浓度, 当提取剂加入到土壤中, 使土壤液保持在p H值为7.3左右时, 大约有3/4的TEA被质子化, 可将土壤中的代换态金属离子置换下来;在石灰性土壤中, 则增加了溶液中Ca2+浓度, 平均达0.01 mol/L左右, 进一步抑制了Ca CO3的溶解, 同时TEA可以提高溶液的缓冲液能力。Ca Cl2的作用是提供大量的Ca2+, 抑制Ca CO3的溶解, 避免一些对植物无效的包蔽态的微量元素释放出来[11]。试验的操作条件必须标准化, 如提取的时间、振荡强度、水土比例和提取温度等。

1.2 试验试剂、仪器

1.2.1 试验试剂。

一是DTPA提取剂:准确称取DTPA (二乙基三胺五乙酸, C14H23N3O10, 分析纯) 1.966 7 g置于1 000 m L大塑料杯中, 加入TEA (三乙醇胺, C6H15O3N) 14.4 m L, 并稀释至约900 m L, 再加Ca Cl2·2H2O 1.473 2 g, 使其溶解, 在p H计上用浓HCl调节p H值至7.30, 转移至1 L容量瓶中, 用去离子水定容。二是100μg/L Fe标准溶液:取0.5 m L硝酸置于适量水中, 再稀释至100 m L, 配制成0.5%的硝酸溶液;溶解纯铁0.100 0 g于50 m L上述HNO3溶液后, 转移至1 L容量瓶中, 用离子水稀释至刻度。三是所用试剂均为分析纯, 所用水均为去离子水。

1.2.2 试验仪器。

原子吸收分光光度计 (Varian Sectr AA-100型号HL-4, 日本岛津) 、分析天平 (JA-2003型, 上海卓爵仪器设备有限公司) 、恒温震荡培养箱 (AHZ1型, 北京恒奥德仪器仪表有限公司) 。

1.3 试验方法

1.3.1 铁标准系列溶液的制备。

分别用加液枪准确吸取0.00、1.25、2.50、5.00 m L铁标准使用液 (100μg/m L) 置于50.00m L的容量瓶, 加提取液稀释至刻度, 摇匀, 备用。配置0.00、2.50、5.00、10μg/m L的一组标准溶液。

1.3.2 土壤样品处理及样品测定溶液的制备。

土样通过1 mm筛风干, 称取20.00 g放入250 m L锥形瓶中, 加DTPA提取剂40.0 m L, 25℃下于恒温震荡培养箱震荡2 h, 过滤于一次性塑料杯中。同时用浸提剂做空白试验。

1.3.3 测定。

将容量瓶中各铁标准系列溶液和处理后的样品滤液和空白溶液分别导入调至最佳条件的原子吸收分光光度进行吸光度的测定。测定条件:灯电流:4.0 m A, 波长:248.3 nm, 狭缝:0.2 nm;空气流量:2.3 L/min, 乙炔压力:0.05MP, 燃烧高度为:10 mm;设定平行次数为:3, 时间常数:5 s;以50 m L容量瓶中铁含量为横坐标, 吸光度为纵坐绘制标准曲线。

1.3.4 计算公式。

式中:A-各样品测定溶液的吸光度, K-吸收系数 (K可通过标准曲线求得) , C-各测定样品的浓度 (50 m L容量瓶中铁含量) 。

由标准曲线得出的是K0值, 样品的含量只需用C×2, 单位:μg/m L。

2 结果与分析

2.1 标准曲线

从图1可以看出, 从左至右4个点的坐标分别为A (0, 0.005 6) , B (2.5, 0.092 5) , C (5, 0.188 3) , D (10, 0.357 6) , 其中横坐标表示浓度C (μg/m L) , 纵坐标表示吸光度A

标准曲线的线性为:A=0.035 2C+0.005 6, 其中K=0.0352, 截距b=0.005 6。

2.2 样品测定

从表1、2可以看出, 衡水湖大赵村农田土样的铁含量能达到中等标准, 不会出现因缺铁引起的各种植株病, 不需要施用微量元素肥料。

3 结论与讨论

利用DTPA提取法测定土壤中有效铁, 操作简单, 测定速度快, 误差小, 可以大批量的测定。由于未使用氢氟酸、高氯酸等进行消解, 降低了试验的危险性, 试验条件也易于进行控制。

(μg/m L)

(μg/m L)

由于测定方法很成熟, 试验过程中, 不会有新的干扰项出现影响测定结果。该试验所取土壤样品为衡水湖大赵村农田土样, 分析结果表明该土壤中的铁含量能达到中等标准, 不会出现因缺铁引起的各种植株病, 不需要施用微量元素肥料。

摘要：铁元素对于农作物的生长十分重要, 植物主要是从土壤中吸收氧化态的铁。采用原子吸收分光光度法测定土壤中的铁有着灵敏度高、干扰少、准确、快速等优点, 所以被广泛应用。土壤样品经预处理后, 采用DTPA-TEA消解法提取土壤中有效态的铁元素, 通过火焰原子吸收分光光度法, 在最佳测定条件下利用标准曲线法, 完成对土壤中有效铁元素的测定。测定方法操作简便, 线性范围大, 同一浸取液可分别测定土壤中4种植物微量元素。

关键词：土壤,铁,原子吸收分光光度法,DTPA-TEA消解法

参考文献

[1]刘凤枝.农业环境监测实用手册[M].北京:中国标准出版社出版, 2001:1-20.

[2]鲁如坤.土壤植物营养学原理和施肥[M].北京:化学工业出版社, 1998:13-18.

[3]朱建国, 邢光熹.土壤微量元素和稀土元素化学[M].北京:科学出版社, 2003:45-60.

[4]史文娇, 汪景宽, 边振兴, 等.黑龙江北部土壤中主要重金属和微量元素状况及其评价[J].土壤通报, 2005, 36 (6) :880-883.

[5]李前勇, 王健, 李奇林, 等.三峡库区土壤和粮食及饮水中5种元素含量分析[J].西南农业大学学报, 2006, 28 (5) :727-731.

[6]庞爱东, 陆敏华.火焰原子吸收法测定土壤中镉, 铅, 铜, 锌光谱仪器与分析[J].光谱仪器与分析, 1999 (1) :1-2.

[7]潘海燕, 陆梅.原子吸收法测定土壤中铜和锌的不同消解方法比较[J].贵州环保科技, 2004, 10 (4) :48-50.

[8]中国土壤学会农业化学专业委员会.土壤农业化学常规反洗方法[M].北京:科学出版社, 1983:137-152.

[9]齐文启, 汪志国, 孙宗光.土壤污染分析中样品采集与前处理方法探讨[J].现代科学仪器, 2007, 17 (4) :55-58.

[10]LINDSAY WL, NORVELL WA.Develepment of a DTPA soil test for Zinc, iron, mangnese, and copper[J].Soil Sci Soc of Am J, 1978, 42 (3) :421-428.

铬天青分光光度法测定微量铝 篇9

铝在地壳中的含量仅次于氧和硅,是自然界含量最高的元素之一。长期以来铝被认为是安全无害的物质,所以铝盐被广泛用于食品添加剂、水处理剂及药物等;金属铝及其合金被广泛用于制作各种容器炊具、食品包装物等。随着科学技术的进步及人们对人体微量元素研究的深入,铝的生物毒性效应逐渐被认识。正常人体的总含铝量是50～100mg,每天从饮食中摄取铝量平均在45mg左右[1]。人体摄入过多的铝会引起消化系统功能紊乱,妨碍正常的钙、磷代谢,引起多种疾病[2]。饮水是人体摄入铝的主要途径之一[3],欧美许多发达国家很久以前就制定饮用水中铝的限制指标,我国卫生部2000年颁发的《生活饮用水卫生标准》中也将铝列为饮用水水质控制指标之一,并明确规定饮用水中铝含量不得超过0.2mg/L。饮用水中铝浓度超标问题在我国是十分严重的,但对此进行的调查研究却很少[4]。现在大部分家庭都是用铝壶烧水,用铝壶烧的水中会产生大量的铝,水煮沸后铝的含量会高达0.2867 mg/L[5]。

目前测定铝的含量的方法很多,有分光光度法[6]、荧光光度法[7]、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES法)[8]、催化动力学荧光法[9]、钙镁试剂-示波计时电位法[10]、火焰原子吸收光度法[11]、石墨炉原子吸收法[12]、流动注射分析法[1]等等。这些方法可用于食品中、水中、茶叶中微量铝的测定以及土壤中可溶形态的铝和游离态的铝的测定。

铝与铬天青形成三元络合物的稳定性与温度、显色时间、pH缓冲体系有关,且所适宜的pH范围较宽。本文用铬天青做显色剂,溴化十六烷基三甲胺做表面活性剂,采用分光光度法,在pH=5.5和pH=6.3的缓冲体系中,分别对显色温度和显色时间等实验条件进行摸索。

1 实验部分

1.1 实验原理

分光光度法测定铝的显色剂较多,其中以铬天青S为最佳。铬天青S简写为C AS,是一种酸性染料,其结构式为:

Al3+与铬天青S反应时,若加入含有长碳链的有机表面活性剂,如溴化十六烷基三甲基铵(CTAB)则可形成蓝色的三元络合物,其最大吸收波长为635nm,摩尔吸收系数较大,测定灵敏度高。

1.2 仪器

上海菁华科技仪器有限公司的722N可见分光光度计;北京赛多利斯仪器系统有限公司的电子分析天平;上海海光光学元件厂的比色皿;山东鄑城华鲁仪器公司的电热套;上海市宇隆仪器有限公司的HH-Z恒温水浴锅;上海精密科学仪器有限公司的pHS-2F数字pH酸度计;上海精密科学仪器有限公司的E-201-C型pH复合电极;烧杯;玻璃棒;移液管;容量瓶;刻度试管;研钵;温度计;称量纸;擦镜纸;滴管;电铝壶。

1.3 药品(药品均为分析纯)

冰乙酸:含量不少于99.5%,天津市永大化学试剂有限公司生产;无水乙醇:含量不少于99.7%,天津市福晨化学试剂厂生产;十六烷基三甲基溴化铵:含量不少于99.0%,国药集团化学试剂有限公司生产;硫酸铝钾:含量不少于99.5%,沈阳市华东试剂厂生产;铬天青:天津市登峰化学试剂厂生产;无水乙酸钠:含量不少于99.0%,天津市光复科技发展有限公司生产。

1.4 试剂配制[13]

HAc-NaAc缓冲溶液(pH=5.5):称取无水乙酸钠30.0g溶于200mL水中,后滴加冰醋酸,用pH酸度计调解溶液的pH为5.5,置于试剂瓶中保存。

HAc-NaAc缓冲溶液(pH=6.3):称取无水乙酸钠30.0g溶于200mL水中,后滴加冰醋酸,用pH酸度计调解溶液的pH为6.3,置于试剂瓶中保存。

铬天青标准溶液(0.5g/L):称取铬天青0.1029g,用95%的乙醇溶解,并定容到200mL的容量瓶中。

溴化十六烷基三甲胺溶液(0.4g/L):称取0.0807g溴化十六烷基三甲胺,用95%的乙醇溶解,转移到200mL容量瓶中,加水定容。

Al的标准贮备液(0.1 g/L):准确称取硫酸铝钾0.872lg与小烧杯中,加适量的水溶解后,转移到50mL容量瓶中,加水定容。

铝的标准溶液(2μg/mL):将上述储备液4mL于200mL的容量瓶中,加水定容。

1.5 样品采集与处理

将自来水用电铝壶烧开,并在电铝壶中冷却13h,之后将其转移到1L的容量瓶中保存。

2 实验结果与讨论

2.1 在pH=6.3的缓冲体系下

2.1.1 显色温度及显色时间的确定

在2只10 mL刻度试管中,分别加入0.00mL、1.00mL2μg/mL的铝标准溶液,0.40 mL铬天青,1.00mL pH=6.3的HAc-NaAc缓冲溶液,1.00mL溴化十六烷基三甲胺,加水定容至10mL,在室温20℃下,分别放置10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140min,以试剂空白做参比,用1cm吸收池,在635nm处测定溶液的吸光度(见表1)。

注:以上均数据均为3次测定结果的平均值。

实验表明,在放置110min后反应较完全,之后吸光度增长缓慢。在室温下铝与铬天青生成三元络合物的速度较慢,显色时间过长。

适当提高温度,可加快铝与铬天青生成三元络合物的速度,缩短显色时间。取3只10mL刻度试管,分别加入0.00mL、0.40mL、0.80mL 2μg/mL的铝标准溶液,0.40mL铬天青,1.00mL pH=6.3 HAc-NaAc缓冲溶液,1.00mL溴化十六烷基三甲胺,加水定容至10 mL。在50～60℃下,水浴加热2min、5min和10min,冷却至室温后,以试剂空白做参比,用1cm吸收池,在635nm处,测定溶液的吸光度。依照上法分别在60～70℃、70～80℃、80～90℃、沸水中,水浴加热2min、5min和10min,冷却后测定溶液的吸光度(见表2,图1～2)。

注:以上数据均为3次测定结果的平均值。

结果表明,在pH=6.3的缓冲体系中,试样在70～80℃的温度范围内加热5min,铝与铬天青生成的三元络合物较稳定,显色基本完全。随着水浴温度的升高和水浴时间的延长,吸光度仍有所增加,但增长幅度较小,且静置时稍有凝聚现象。所以在此缓冲体系中,确定在70～80℃的温度范围内水浴加热5min为最佳实验条件。

2.1.2 标准曲线的绘制

在11只50mL容量瓶中,分别加人0.00mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、1.75mL、2.00mL、2.25mL、2.50mL、2.75mL、3.00mL、3.50mL 2μg/mL的铝标准溶液,各加入2.00mL铬天青,5.00mL pH=6.3HAc-NaAc缓冲溶液,5.00mL溴化十六烷基三甲胺,加水定容至刻度。在70～80℃温度范围内,加热5min,冷却到室温后,以试剂空白做参比,用1cm吸收池,在波长635nm处测定溶液的吸光度。以铝标准溶液的浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线(见表3)。

2.1.3 样品的测定

在11只50mL容量瓶中,分别用移液管准确量取样品0.00mL、5.00mL、7.00mL、10.00mL、11.00mL、12.00mL、13.00mL、14.00mL、15.00mL、16.00mL,17.00mL,加入2.00mL铬天青,5.00mL pH=6.3HAc-NaAc缓冲溶液,5.00mL溴化十六烷基三甲胺,加水定容至刻度。在70～80℃,加热5min,冷却到室温后,以试剂空白做参比,用1cm吸收池,在波长635nm处,测定样品的吸光度。测定结果(见表4)。

注:以上均为6次测定结果的平均值,相对标准偏差Sr≤2.36%,该方法的线性范围为0.02～0.14μg/mL,线性回归方程为y=-0.02714+2.1599x,相关系数为r=0.99971。

注:以上均为6次测定结果的平均值,相对标准偏差Sr≤2.1%。V量取的样品的体积;A所测样品的吸光度;C所测得样品的浓度(μg/mL);C’实际样品的浓度(μg/mL)。

由所测数据可得样品中铝离子浓度的平均值为0.2861mg/L,标准偏差S1=0.76%。

2.2 在pH=5.5的缓冲体系中

2.2.1 显色温度及显色时间的确定

实验发现,在pH=5.5的缓冲体系中,铝与铬天青形成的三元络合物显色比在pH=6.3的缓冲体系中灵敏,即反应速度较快。因此,水浴加热时间只选择2min和5min。

取3只10mL刻度试管,分别加入0.00mL、0.30mL、0.60mL 2μg/mL的铝标准溶液,0.40 mL铬天青,1.00mL pH=5.5 HAc-NaAc缓冲溶液,1.00mL溴化十六烷基三甲胺,加水定容至10mL。在60～70℃下,分别水浴加热2min和5min,冷却至室温后,以试剂空白做参比,用1cm吸收池,在635nm处,测定溶液的吸光度。依照上法分别在70～80℃,80～90℃中,分别加热2min和5min。测定的数据(见表5)。

注:以上均数据均为3次测定结果的平均值。

实验表明,在pH=5.5的缓冲体系中,试样在70～80℃的温度范围内加热5min,生成的三元络合物较稳定,显色基本完全。因此在此缓冲体系中选择70～80℃的温度范围内加热5min为最佳实验条件。

2.2.2 标准曲线的绘制

在11只50mL容量瓶中,分别加入0.00mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、1.75mL、2.00mL、2.25mL、2.50mL、2.75mL、3.00mL、3.50mL 2μg/mL的铝标准溶液,各加入2.00mL铬天青,5.00mL pH=5.5HAc-NaAc缓冲溶液,5.00mL溴化十六烷基三甲胺,加水定容至刻度。在70～80℃温度范围内,水浴加热5min,冷却至室温后,以试剂空白做参比,用1cm吸收池,在波长635nm处测定溶液的吸光度。以铝标准溶液的浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线(见表6)。

注:以上均为6次测定结果的平均值,相对标准偏差Sr≤2.36%,该方法的线性范围为0.02～0.14μg/mL,线性回归方程为y=-0.0344+2.29877x,相关系数为r=0.99986。

2.2.3 样品的测定

在11只50mL容量瓶中,分别用移液管准确量取样品5.00mL、7.00mL、10.00mL、11.00mL、12.00mL、13.00mL、14.00mL、15.00mL、16.00mL、17.00mL,分别加入2.00mL铬天青,5.00mL pH=5.5HAc-NaAc缓冲溶液,5.00mL溴化十六烷基三甲胺,加水定容至刻度。70～80℃温度范围内,水浴加热5min,冷却到室温后,以试剂空白做参比,用1cm吸收池,在波长635nm处,测定样品的吸光度(见表7)。

注:以上均为6次测定结果的平均值,相对标准偏差Sr≤2.1%。V量取的开水的体积;A所测样品的吸光度;C所测得样品的浓度(μg/mL);C实际样品的浓度(μg/mL)。

由所测数据可得样品中铝离子浓度的平均值为0.2859mg/L,标准偏差S2=1.239%。

2.3 结果与讨论

在pH=6.3的缓冲体系下,所测数据的平均值为0.2861,相对平均偏差dr1=0.23%。

在pH=5,5的缓冲体系下,所测数据的平均值为0.2859,相对平均偏差dr2=0.29%。

在pH=5.5和pH=6.3 2种缓冲体系中,分别测定样品中铝的含量,用F检验法检验该方法是否可靠。经计算,在pH=6.3的缓冲体系下,标准偏差s1=0.76%;在pH=5.5的缓冲体系下,标准偏差s2=1.239%,F=(1.239%)[2]/(0.76%)[2]=2.569,查表得,F表=3.18。F

3 小结

本实验改进铬天青分光光度法测定样品中铝的分析条件,分别在pH=5.5和pH=6.3 2种缓冲体系中对实验温度范围和显色时间进行最佳选择。实验表明,在70～80℃,加热5min,铝与铬天青形成的三元络合物稳定,显色基本完全。该方法线性范围为0.02～0.14μg/mL,相关系数r≥0.99971。实验操作简便,重现性好,分析数据准确可靠,适用于水样中微量铝含量的测定。

摘要：铝与铬天青形成三元络合物的稳定性与温度、显色时间、pH缓冲体系有关,且所适宜的pH范围较宽。本文用铬天青做显色剂,溴化十六烷基三甲胺做表面活性剂,采用分光光度法,在pH=5.5和pH=6.3的缓冲体系中,分别对显色温度和显色时间等实验条件进行摸索。结果表明,在70～80℃、加热5min,2种缓冲体系下所得的三元络合物均稳定,显色基本完全。该方法线性范围为0.02～0.14μg/mL,相关系数r≥0.99971。实验操作简便,重现性好,分析数据准确可靠,适用于水样中微量铝含量的测定。

紫外可见分光光度计及其应用 篇10

1 紫外可见分光光度计的基本性能分析

1.1 紫外可见分光光度计的结构分析

分析紫外可见分光光度计,其主要组成为辐射源、单色器、检测器、试样容器、显示装置等部分。辐射源是必须具有稳定和足够输出功率的、且能够提供仪器使用波段的一种连续光谱,一般我们所常用到的有钨灯、卤钨灯、氢灯和氘灯等,也可以采用能够对染料进行调谐的激光光源;而单色器,其主要组成为入射出射狭缝,色散元件,透镜系统等。这是一种用来产生高纯度单色光束的装置,分析其主要功能,涉及到将光源产生的复合光源进行分解,分解成为单色光以及所需要的单色光束[1];试样容器我们也称之为吸收池,题主要是工程方式也进行吸收光度测量之用的一个容器,一般其材料主要可以分为两种,一种主要是用于紫外到可见区,称之为石英池,而另一种是用于可见区,只为玻璃池,分析容器的光程,即一般为0.5~10 cm;检测器我们也称之为光电转换器,一般常用到的有光电管,也有光电倍增管,相对于光电管来说,光电倍增管更加灵敏,它更加适用于对较弱的辐射进行检测。最近这几年,在实践当中也涉及到了对光导摄像管火宫殿二极管等矩阵进行应用,将其当做检测器,采用这些进行检测,其特点为扫描更加快速[2];显示装置,其发展比较快,分析较高级的光度计,其一般会配有微型处理机,同时也可能会涉及到荧光屏显示和记录仪等等,这能够将图谱,操作条件和相关数据充分的显示出来。

1.2 紫外可见分光光度计的主要特点分析

分析紫外可见分光光度计的主要特点,其灵敏度非常高,而且具有更好的选择性,通常在现实当中其使用的范围比较广,能够适用于各种浓度的物质,而且这种仪器的使用分析成本非常低,相对起来分析更为简便,操作简单,能够更加广泛地加以应用。紫外可见分光光度计从类型来判断,主要可以从单波长单光束直读式分光光度计、双波长双光束分光光度计以及单波长双光束自动记录式分光光度计3种类型进行分析[3]。紫外可见分光光度计可以适用于很多范围,比如说反应动力学研究,定性和结构分析,对溶液平衡进行研究等。在定量分析当中,一般采用紫外可见分光光度计主要对于不同物质当中的微量、超微量或常量的无机及有机物质进行测定。而是反应动力学研究,主要是对反物质浓度随时间变化的函数关系进行分析,同时对其反应速度与反应级数进行测定,有效的对反应机理与探讨。其也能够应用到定性与结构分析当中,紫外吸收光谱能够用于对空间阻碍效应推断,同时可以分析氢键的强度和互变异构,也能够有效的对几何异构现象予以分析。其也能够对溶液平衡进行分析研究,比如对络合物组成的测定,测定其稳定常数和酸碱离解常数等等。

2 紫外可见分光光度计的应用原理分析

2.1 紫外可见分光光度法分析

分析紫外可见分光光度法,主要利用物质对于波长为200~760 nm的电磁波的吸收特性而建立起一种定性、定量与结构的分析方法。这种分析方法相对来说精确度较高,而且操作简单,重现性比较好。而且其波长长的光线能量比较小,同时波长短的更新量有很大。分光光度主要对物质分子对不同波长以及特定波长处的辐射吸收程度进行测量,分析物质的吸收光谱本质,其主要是物质当中的分子以及原子对入射光中的某些特定波长的光能量进行吸收,进而发生了一些分子振动能级跃迁,也可能会产生电子能级跃迁的结果[4]。因为物质具有不同的分子,也有不同的原子和不同的分子空间结构,而这也导致了其所吸收的光能量的情况不同。所以不同的物质都具有其所特有的固定的吸收光谱曲线,而且能够根据吸收光谱上的一些特征波长处的吸收光度的高低来对相关物质的含量进行判别和测定,而这也是分光光度定性与定量分析的基础。所以简而言之,风光光谱分析主要就是根据物质的吸收,光谱对物质的分子和结构等情况进行研究,其是对分子结构物质间相互作用进行分析的一种十分有效的手段。

2.2 有机化合物和无机化合物的紫外可见吸收光谱分析

有3种电子和紫外可见吸收光谱相关,这3种电子分别是形成斑点的σ电子,形成双键的π电子以及未参与成键的n电子。分析有机化合物的吸收带,在紫色光谱当中,吸收峰一般处于光谱中的波带上,可以依据电子和分子轨道对其进行分类,主要能够分成4种类型的吸收带,分别是R吸收带、K吸收带、B吸收带和E吸收带。而无机化合物的紫外可见吸收光谱主要有,配位场跃迁和电荷迁移跃迁。分别对这两种月前进行分析,电荷迁移光谱,存在一些分子奇迹是电子受体也是电子给体,因为受辐射能的影响,电子可以激发出从给遗体外层轨道向着受体跃迁的行动,这时会产生比较大的吸引,而这种光谱便被称之为电荷迁移光谱[5]。分析配位跃迁光谱,在配体存在的基础上,对5个能量相等的d轨道的金属元素产生过渡反应,这时会有7个能量相等的f轨道分裂,当即辐射被吸收之后,低能态的d电子和f电子就会发生跃迁情况,这种跃会使其迁到高能态的低轨道或f轨道上。而在未被充满的低轨道上有很多过渡金属离子存在。依据晶体场理论进行分析,这些离子在溶液之中和水以及其他的配体进行配合物形成的时候,配体的配位场会对其产生较为重要的影响,这也会使得能量相同的低轨道发生能级分裂,最终产生了低轨道到低轨道的电子跃迁情况,但有一个前提,就是必须在配体的配位场发生作用的前提之下才可能发生,所以这种情况也会被称之为配备2月前,配体的配位场越强,其轨道的分裂能力也会越大,而其所吸收的波长也会相应的减少。

3 紫外可见分光光度计的应用研究

3.1 紫外可见分光光度计的应用范围

从某种程度上来说,紫外可见分光光度计的应用范围较为广泛,比如用于定量分析和定性与结构分系统方面。在定量方面分析,紫外可见光度计主要对于各种物料当中,进行各种无效的分析,同时其可也可以对动力学研究方面进行反映,比如上面所提到的紫外可见光度计主要可以对反物质具有的浓度进行研究。还能够在时间不断的情况下,对相应函数的关系作出分析。从定性和结构分析方面来说,紫外可见分光光度计也会应用到几何异构当中等。

3.2 紫外可见分光光度计的应用实践分析

在当前时代背景之下,先进技术和先进材料也开始在不同的领域当中有所应用,紫外可见分光光度计,也在不断的趋于完善,其一自身所具备独特的特点和性质作为基础,为不同的行业提供了媒介基础,而充满智慧的人们也将紫外可见分光光度计应用到了各个领域之中,所以,在当今时代背景之下,其已经成为了新时代一种主要的研究分析手段[6]。你得将紫外可见分光光度计应用到现实社会的研究工作中,是一种符合客观规律发展的行为,也能够促进相关行业完善,促进国家经济的发展。

当前阶段,社会不断完善,食品安全事件也在不断的发生,为了有效地防止食品安全事件的恶化,升级和发展,有关部门采取了各种措施进行检测,但收到的效果甚微。到目前来说已经存在着一些行业将紫外可见分光光度计应用到了食品检测之中,其能够有效地对食品的成分和质量进行检测,确保食品质量安全提升,在某种程度上减少了食品安全事故的发生。因此从食品行业来说即是其发展道路上的一种重要的助推器。

首先分析光谱测量在现实当中的应用,在这里我们同样以食品行业为例,现如今,一些食品当中存在着添加有害添加剂成分的情况,这会使得其生产出来的产品会具有相应的色泽,比如说果汁可乐,这样通过采用紫外可见分光光度计的检测能够有效的区分食品物资的主要分子结构,对其吸光值进行全面的定位,可以得出综合的结果,确保食品安全。同时,也可以利用紫外可见分光光度计对食品的色泽进行定位,固有颜色进行比较,分析其成品与固有颜色所存在的差异,为更好地使一些食品的色差满足相关要求。因此,相对来说成分单一的产品,能够借助紫外可见分光光度计,测量其吸收光度数值,进而达到质量满足相关要求的目的。

其次分析紫外可见分光光度计的成分定性,从严格意义上来说,物质吸收光谱,主要是物质当中的一些分子和原子在吸收和摄入某种特定波长的光能量之后,在新基础上发生的相对应的分子振动,进而产生了能级跃迁,最后生成的一种结果[7]。因此可以将紫外可见分光光度计应用到医学检测当中,即能够准确的定量出样品当中某种成分的含量,可以采用这种分析模式进行定量测定,因此需要先通过对于一系列已知浓度的标准溶液X值进行测试,然后能够读出一系列与之相对应的Y吸收光值,然后通过已知浓度X值和响应值Y能够求出线性方程:Y=Bx+a。然后通过仪器自动计算,将线性方程的斜率,截距,等参数进行计算,最后通过该回归方程求出未知样品的浓度。其也能够采用紫外分光光度计对核酸生物学进行分析,比如相关DNA的浓度测试等[8]。同时也能够对动力学和时间进行分析,比如说我们在研究细胞的损伤时,可以通过对细胞内部的线粒体通透性转换孔的测定进行分析,以此来判断线粒体受损后其膨胀程度,进而能够推测出细胞的损伤程度。在实际操作当中,需要通过对线粒体在高唐溶液当中透光率的改变的测定进行分析来实现。

最后是在成分定量方面的分析,因为分子的紫外可见吸收光谱主要是因为分子当中存在某种基因吸收了紫外可见光之后产生的电子能级跃迁而产生的吸收光谱,紫外分光光度分析,主要是通过物质吸收光谱研究物质的成分[9],也可以对物质结构和其之间相互作用进行分析,这是一种带状光谱,因此可以有效对分子当中某些集团经营进行显示,通过Lambert-Beer定律我们可以得出光的吸收和吸收层厚度成正比,比尔定律说明光的吸收与溶液浓度成正比,所以同时对吸收层厚度和溶液浓度的吸收光率影响进行考虑,那么可以得到朗伯比尔定律,即A=εbc(A为吸光度,ε为摩尔吸光系数,b为液池厚度,c为溶液浓度),就可以对溶液进行定量分析。将分析样品和标准样品以相同浓度配制在同一溶剂中,在同一条件下分别测定紫外可见吸收光谱。若两者是同一物质,则两者的光谱图应完全一致。如果没有标样,也可以和现成的标准谱图对照进行比较。这种方法要求仪器准确,精密度高,且测定条件要相同。

4 结语

本研究主要就紫外可见分光光度计的相关原理和应用进行分析,中也涉及到了一些笔者自身的见解,因为紫外可见分光光度计的应用有着非常普遍而深远的意义,所以其所应用的领域也非常广泛,笔者相信,在新时期的背景下,很多领域都将会应用到紫外可见分光光度计,因此需要促进技术的成熟,使其在行业当中得到更好的发展,也为经济建设发展提供保障。

参考文献

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[2]黎卫强.紫外可见分光光度计在食品检测中的应用[J].企业科技与发展,2010(6):15-16.

[3]濮荣强,张同华,黄文平,等.紫外可见双路分光光度计系统研究[J].电子测量技术,2010,33(5):119-121.

[4]苟许雁,杨圣,王亚军.紫外可见分光光度计的双向导数光谱法[J].分析测试学报,2010,29(7):657-659.

[5]薛慧婷.紫外分光光度计在测定水中总氮含量的应用[J].水利科技与经济,2010,16(8):850-851.

[6]吴文铭.紫外可见分光光度计及其应用[J].生命科学仪器,2009,7(4):61-63.

[7]孙向荣,孙丁绩.紫外可见分光光度法的应用及新进展[J].中国高新技术企业,2008(8):70.

[8]孔迪,彭观良,杨建坤,等.紫外可见分光光度计主要技术指标及其检定方法[J].大学物理实验,2007,20(4):1-6.