第十章

紫外-可見分光光度法（ultraviolet

and

visible

spectrophotometry；UV-vis）1200~400nm

近紫外線400~760nm

可見光200~760nm

紫外-可見光區紫外-可見分光光度法：根據物質分子對這一范圍的電磁輻射的吸收性質建立起來的定性、定量和結構分析的方法。適用：微量和痕量組分分析靈敏度：10-4

~10-7

g/ml

準確度：0.2%~0.5%第一節

紫外-可見吸收光譜中的一些基本概念2(一)躍遷類型(二)紫外-可見吸收光譜中一些常用術語(三)吸收帶及其與分子結構的關系(四)影響吸收帶的因素(一)躍遷類型UV-Vis吸收光譜 分子中價電子在不同的分子軌道之間躍遷的能量關系。s軌道、p軌道、原子軌道（

s電子、p電子、n（p）電子）軌道：電子圍繞分子或原子運動的幾率分布。分子軌道：成鍵軌道、反鍵軌道、非鍵軌道（s

、

p）

（

s

、

p）3OnpsH

CHRKE,Bs

*p

*nps4DEH2的成鍵和反鍵軌道1SH51SHH2能量E分子中價電子能級及躍遷示意圖能量6成鍵未成鍵成鍵反鍵反鍵分子中電子躍遷類型7有機化合物的吸收光譜：sfi

s、pfi

p、n

fi

s、nfi

p及電荷遷移躍遷。無機化合物的吸收光譜：電荷遷移躍遷、配位場躍遷。1.

sfi

s

躍遷s

成鍵軌道上電子

光能

s

反鍵軌道分子中s

鍵較為牢固躍遷需要較大的能量例:乙烷的lmax吸收峰在遠紫外區135nm飽和烴類吸收峰一般小于150nm

在200~400nm范圍內沒有吸收。82.

pfi

p躍遷p成鍵軌道上電子

光能

p反鍵軌道所需能量小于sfi

s躍遷所需能量200nm左右,e>104,強吸收電子容易激發孤立的pfi

p躍遷共軛雙鍵 離域鍵 躍遷需能量減少CH2=CH2，165nm，e

（104）丁二烯，

217nm，e

（21000）共軛鍵愈長，躍遷所需能量愈小。9165nm217nm10p*

pp

p*p*?p?p?共軛烯烴中的

p

→

p*3.nfi

p躍遷雜原子不飽和基團：C=O，C

=S，—

N=N—非鍵軌道孤對電子

p反鍵軌道近紫外區（200~400nm），e

小，吸收強度弱，10~100。例：丙酮lmax

=

279nm，e

10~3011羰基化合物共軛烯烴中的

p

→

p*OCRY①

Y=H,R

n

→

s*

180-190nmp

→

p*n

→

p*150-160nm275-295nm②Y=-NH2,-OH,-OR

等助色基團K

帶紅移，R

帶蘭移；R帶lmax

=205nm

；e=10-100KKRRpp*npp*165nmp*npc

Opp*ppp*p*nc12c

Oc③a,b-不飽和醛酮K帶紅移：165fi

250nmR

帶紅移：290fi

310nm4.nfi

s躍遷-OH，-NH2，-X，-S。雜原子中孤對電子

s反鍵軌道吸收波長200nm左右上述四種類型的電子躍遷，所需能量大小順序：sfi

s

>

nfi

s

?

pfi

p

>

nfi

p135.

電荷遷移躍遷遷移躍遷：用電磁輻射照射化合物時，電子從給予體 接受體相聯系的軌道上躍遷。電荷遷移躍遷：實質是一個內氧化還原過程，而相應的吸收光譜稱為電荷遷移吸收光譜。電荷遷移吸收光譜最大特點：e較大（>104）例：有機化合物：取代芳烴無機化合物：絡合物（過渡金屬離子+含生色團的試劑）水合無機離子d

10電子結構的過渡元素形成的鹵化物、碳化物（AgBr、PbI2、HgS）14電荷遷移躍遷

o

o

o

o

o

o

15o

oo

oo

o電子給予體電子接受體電荷遷移躍遷示意圖6.

配位場躍遷能量相等d

軌道(5個)

能量相等f

軌道(7個)配位場作用分裂成幾組能量不等的d

軌道及f

軌道低能態的d

電子或

f

電子

光能

高能態的d

軌道或

f

軌道特點:e

<102

(較小)，吸收波長位于可見區。16（二）紫外-可見吸收光譜中一些常用術語17吸收光譜（吸收曲線）：以波長l

(nm)為橫坐標，以吸光度A

（或透光率T

）為縱坐標所描繪的曲線。見P186頁圖10-3吸收峰：谷：最大吸收波長

lmax最小吸收波長

lmin肩峰：（shoulder

peak）末端吸收：（endabsorption）在圖譜短波端只呈現強吸收而不成峰形的部分。250

300

350

400nm118234A*UV-Vis中常用術語生色團（chromophore）：有機化合物分子結構中含有pfi

p或nfi

p躍遷的基團。C=C

，C=O

，–N=N

–，–NO2

，–C=S

等，能在紫外可見光范圍內產生吸收。助色團（auxochrome）：含非鍵電子的雜原子飽和基團–

OH，–

NH2，–

OR，–

SH，–SR，–

Cl，–

Br，–

I生色團-----助色團吸收峰長移，A

?飽和烴-----助色團19UV-Vis中常用術語紅移（red

shift）：長移（bathochromic

shift）由于化合物的結構改變，如發生共軛作用、引入助色團、溶劑改變 吸收峰向長波長方向移動。藍（紫）移（blue

shift）：短移（hypsochromic

shift）當化合物的結構改變時，或受溶劑影響使吸收峰向短波長方向移動。20UV-Vis中常用術語增色效應和減色效應：吸收強度?吸收強度fl增色效應，濃色效應（hyperchromic

effect）減色效應，淡色效應（hypochromic

effect）強帶和弱帶（strong

bandandweakband）：emax

>

104emax

<

104強帶弱帶2122（三）吸收帶及其與分子結構的關系23吸收帶(absorption

band)：吸收峰在紫外可見光譜中的位置。六種類型：R帶K帶B帶E帶電荷轉移吸收帶配位體場吸收帶R

帶R

帶德文radikal

（基團）n

fi

p

（雜原子不飽和基團）C=O、–NO

、–NO2

、–N=N

–特點：~300nm，弱吸收，e

<100測定應用濃溶液溶劑極性增加，R帶 短移強吸收峰在附近，R帶 長移被掩蓋24K

帶K帶德文Konjugation

（共軛作用）pfi

p特點：

e

>

104

強帶例:丁二烯

CH2

=CH－CH

=

CH2lmax

=218e=104

K帶25B

帶B帶benzenoid(苯的)芳香族（包括雜芳香族）化合物的特征吸收帶特點：見圖（P198

圖10-16苯蒸氣的吸收光譜）苯蒸氣230~270nm，精細結構（孤立分子振動、轉動能級躍遷）吸收光譜，分子間彼此作用小。苯溶液：分子間作用力大，轉動消失，部分振動躍遷。苯的極性溶劑溶液：溶劑和溶質間作用更大，振動光譜表現不出來，精細結構消失，B帶出現一個寬峰。重心256nm，e

20026E

帶E

帶芳香族化合物特征吸收pfi

p（苯環結構中三個乙烯的環狀共軛系統）特點：

見P187頁圖10-4E1帶

180nm（e

4.7·104）強帶吸收E2帶

200nm（

e

7000）2728電荷轉移吸收帶分子絡合物無機物混合（堿金屬鹵化物）有機物混合（醌和氫醌）外來輻射激發強烈吸收UV、Vis醌氫醌（暗綠色結晶）紫外或可見吸收帶吸收峰在可見區29配位體場吸收帶過渡金屬水合離子過渡金屬離子+顯色劑絡合物吸收紫外或可見光吸收帶例：Ti(H2O)6

水合離子的吸收峰在490nm3+30總結31六種主要吸收譜帶在光譜區中的位置和大致強度見P187頁圖10-5.一些化合物的電子結構、躍遷類型和吸收帶的關系見P188表10-1.上述圖和表值得研究用途:預測一個化合物的吸收帶可能出現的波長范圍及吸收帶類型.(四)影響吸收帶的因素吸收帶的位置測定條件（外因）分子中結構因素（內因）共軛結構位阻影響；跨環效應；溶劑效應；體系pH影響321.

位阻影響二個或二個以上發色團共軛效應空間位阻易產生共軛不易產生共軛例:順式二苯乙烯lmax

208

(e

10500)（立體位阻,苯環不能與乙烯雙鍵在同一平面上,不易產生共軛）反式二苯乙烯

lmax

295.5

(e

29000)見P189圖10-6332.

跨環效應有些b、g不飽和酮

雙鍵與酮基不產生共軛但由于適當的立體排列

羰基氧的孤電子對和雙鍵的p電子發生作用

使nfi

p躍遷的R吸收帶長移，吸收強度增加。H2C

O當C=O基團的p軌道與一個雜原子的p軌道能夠有效交蓋時

跨環效應O.C..S.343.

溶劑效應吸收峰位置吸收強度光譜形狀化合物在溶液中的紫外吸收光譜受溶劑影響較大

注明溶劑nfi

p短移:非鍵電子(n電子)fi

氫鍵fi

基態能量fl>p

flpfi

p長移:激發態極性fl

>基態極性fl

極性較大溶

劑例:C35OCH3CH3

的溶劑效應見P189表10-2CH3CH

C極性溶劑對兩種躍遷能級差的影響p36pD

E非<D

E極D

E非>D

E極np非極性溶劑中非極性溶劑中極性溶劑中極性溶劑中nfi

p躍遷pfi

p躍遷4.

體系pH值的影響酸性樣品 堿性樣品 中性樣品明顯影響例:l

max

235nm，l

max

210.5nm，270nm287nmOHOHH+O37第二節

基本原理（推導祥見講義）I0（一）Lambert-Beer

定律Lambert-Beer定律：

吸收光度法基本定律 物質對單色光吸收的強弱與吸光物質的濃度（C）和厚度（l

）間關系的定律。Beer定律

Lambert定律Lambert-Beer定律數學表達式：

lg

I

=

ECl38Lambert-Beer定律I039lg

I

=

ECl入射光強I0：

I：透過光強I/I0

：透光率（transmitance）

E：吸光系數（absorptivity）A：吸光度（absorbtance）A

=

–

lgI/I0

=–

lgTA

=

–

lgT

=

E

C

lT

=

10-A

=

10-ECl吸光系數物理意義：吸光物質在單位濃度及單位厚度時的吸光度。A

=

E

C

l前提條件：單色光、溶劑、溫度給定特性常數（e；

）E

?測定靈敏度?E物質吸收能力?定性和定量依據E1cm1%40吸光系數1.摩爾吸光系數: C：1mol/Le、E

M；

l：1cmA值2.

百分吸光系數(比吸光系數): C：1%（W/V）；l：1cmA值e

=e104

~

105強吸收e104

~

102中強吸收e<102弱吸收

M

10E1cm1%E1cm1%41吸光系數計算舉例l=

–

lg

/;e

=

A/C

T C

lE1cm1%單位1cm例:氯霉素,M=323.15，l

=278nm，純品100ml，含

2.00mg，l=1.00cm，T=24.3%。C

=2.00mg/100ml

=

0.002g/100ml\=–

lgT/C

l

=

–

lg

0.243/(0.002·1)=307E1cm1%?·307=9920e=

M

10E1cm1%=

323.151042吸光度的加和性A

=

A

a+A

b

+

A

c

+

…

…前提條件:共存物質不互相影響性質(不因共存物而改變本身的吸光系數)吸光度的加和性計算分光光度法測定組分的依據43(二)偏離Beer定律的因素直線A

~

C化學因素光學因素非單色光雜散光散射光和反射光非平行光441.

化學因素溶液中溶質可因濃度改變而有離解、締合、與溶劑間的作用等原因而發生偏離Beer定律的現象。例：P192圖10-9

亞甲藍陽離子水溶液的吸收光譜。（濃度不同吸收光譜差異很大）Cr2O7

+

H2O

2H2-

++

2CrO42-[OH-]堿性測[H+]酸性測\控制溶液條件，減免偏離。452.

光學因素(1)非單色光Beer定律的前提 單色光單色光來源單色器(棱鏡、光柵)

狹縫光

檢測器明顯響應狹縫必須有一定寬度具有一定波長范圍的光（所需波長+附近波長）譜帶寬度（band

width）半峰寬46非單色光譜帶寬度fl

單色性?仍是復合光物質對不同波長的光有不同的吸光系數偏離Beer定律的原因47單色光純度~A

影響l1（所需波長）、l2（干擾）、E1、E2、I01、I02I

=

I0?10–EC

l==A==I

+

IT

=

1

2

I01+

I02I01+

I02I01.101.E

C

lE2C

l1002.+

I10I01E1C

l

.C

l10I02.+I01+

I02E1

E2lgTE1C

l48lg0110I

I02.E1

E2

C

l+I01+I02討論（1）E1=E2，A

=EC

lE1?

E2，A

~C（2）E1

>

E2，A

flE1

<

E2，A

?線性非線性（偏離 不符Beer定律）負偏差正偏差非單色光影響程度（3）D

E

=E2

–E1

?， 偏差?I01/I02檢測器對兩種光靈敏度差異入射光的譜帶寬度將嚴重影響物質的吸光系數值和吸收光譜形狀。49（2）雜散光50從分光器得到的單色光中，還有一些不在譜帶寬范圍內的與所需波長相隔較遠的光。來源儀器制造過程中難于避免的瑕疵.儀器的使用保養不善.光學元件受到塵染或霉蝕.雜散光影響可使光譜變形變值樣品不吸收雜散光樣品吸收雜散光A

fl

負偏離(分析常見)A

?

正偏離紫外末端吸收處，雜散光影響大。儀器性能檢查：雜散光：KCl 1%

水溶液

雜散光應<

1%

合格51(3)散射光和反射光吸收質點對入射光散射光吸收池內外界面反射光都是入射光譜帶寬度內的光透射光強度flA

?

正誤差散射：真溶液：質點小，散射光不強，可用空白對比補償。混濁溶液：散射光強，A

?，值得注意。反射光：A

?，空白對比補償。但空白溶液與試樣溶液的折射率有較大差異時，不能完全用空白對比補償。52(4)非平行光通過吸收池的光，一般都不是真正的平行光。L?

A?實際厚度的差異同一物質用不同儀器測定吸光系數，產生差異。533.

透光率測量誤差D

T隨機誤差 儀器噪聲（noise）暗噪聲（dark

noise）與光訊號無關散粒噪聲（signal

shot

noise）隨光訊號強弱而變化=DC

0.434

DTCT

lgTC=

A

ElTlg

1

.

1

El54(1)暗噪聲光電檢測器或熱檢測器與放大電路等各部件的不確定性，噪聲的強弱取決于各種電子元件和線路結構的質量、工作狀態、環境條件。D

T常數（無論是否有光照）最低

0.01%

一般

–

0.002(0.2%)~

–0.01(1%)假定D

T

=0.005(D

T

=

–0.50%)P51表12-3（四版）、P194圖10-11表明了不同T%或A

時濃度相對誤差。55暗噪聲從上述圖表中可以看出：A=0.2~0.7T=65~20%A=0.4343T=0.368DCDCC最小誤差點C較小A

:0.2~0.7

測量最適宜范圍56(2)訊號噪聲57（訊號散粒噪聲）用很小的時間來衡量，每一單位時間中電子遷移的數量是不相等的，而是在某一均值周圍的隨機數，形成測量光強時的不確定性。隨機數變動的幅度隨光照增強而增大。誤差較小的范圍，一直延伸到高吸收度區。見P194圖10-11第三節

紫外-可見分光光度計紫外-可見分光光度計：是在紫外-可見光區可任意選擇不同波長的光測定吸光度的儀器。光路：光源單色器吸收池檢測器訊號處理及顯示器主要部件分光光度計的光學性能與類型分光光度計的校正5859（一）主要部件光源單色器 吸收池檢測器鎢燈、鹵鎢燈氫燈、氘燈玻璃石英光電池、光電管光電倍增管光二極管陣列檢測器色散元件（棱鏡、光柵）準直鏡狹縫601.

光源61要求發射強度足夠且穩定紫外區具有連續光譜且發光面積小可見區氫燈、氘燈（氣體放電發光,需激發）150~400nm石英窗、石英燈管氘燈比氫燈貴,發光強度和使用壽命比氫燈增加2~3倍鎢燈、鹵鎢燈（固體熾熱發光）>

350nm鹵鎢燈燈泡內含碘和溴低壓蒸氣鹵鎢燈發光強度比鎢燈高壽命長622.

單色器作用：將來自光源的連續光譜按波長順序色散，并從中分離出一定寬度的譜帶。組成：進口狹縫、準直鏡、色散元件、聚焦透鏡、出口狹縫。

見P53頁圖12-13（四版）進光狹縫 準直鏡混合光

平行光色散元件

不同波長平行光有互不相同的投射方向（偏轉角度）聚光鏡（與準直鏡同）將色散后的平行光聚焦出出口狹縫

形成按波長排列的光譜轉動色散元件或準直鏡方位

選擇所需波長的光63（1）色散元件光柵棱鏡棱鏡材料對不同波長的光有不同的折射率將混合光分散成從長波到短波的連續光譜譜線間距離不等（長波長區密，短波長疏，非線性）高度拋光的表面上刻出大量

平行等距離的槽（600~1200條/mm）衍射

干涉

不同波長的光不同方向

連續光譜譜線間距離相等（均勻分布的連續光譜）64準直鏡、狹縫準直鏡 狹縫以狹縫為焦點的聚光鏡（鋁）過寬

單色光不純

A變值靈敏度fl噪音?發散光平行單色光平行光聚集出口狹縫太窄

光通量小放大器放大倍數?準確度fl選擇原則減少狹縫寬度時試樣吸光度不再改變棱鏡

實際狹縫寬度0~2mm、3mm光柵 單色光譜帶寬度nm表達單色光純度653.

吸收池材料:

玻璃；熔融石英（氧化硅）（可見光區）

（紫外光區、可見光區）要求:匹配：相同厚度，相同透光性，必有空白。兩光面易損蝕，注意保護。吸光系數定量時，吸收池應有準確厚度（光程）， 或用同一只吸收池。664.

檢測器光電效應檢測器、光學多道檢測器光電池光電管光電倍增管光二極管陣列檢測器67光電池硒光電池（可見光區）、硅光電池（可見；紫外）光敏半導體 光照 光電流微電流計測量缺點：內阻小，易“疲勞”，I不變，光電流fl\使用過久，應暫時停用，恢復原有靈敏度。低級儀器設備68光電管二極管P196圖10-12光電管檢測示意圖陽極光敏陰極堿金屬、堿金屬氧化物真空管or充少量惰性氣體光照

釋放電子

形成電位差陽極產生電流

高電阻放大紫敏光電管：銫陰極

200~625nm紅敏光電管：銀氧化銫陰極625~1000nm69光電倍增管光敏金屬陰極

光照

發射電子九個倍增極陽極收集產生較強電流P196圖10-13

光電倍增管示意圖70光二極管陣列檢測器（photo-diode

array

detector，DAD檢測器）光學多道檢測器一系列光二極管檢測管組成，光二極管檢測管愈多，分辨率愈高。每個二極管相當于一個單色儀的出口狹縫。例：HP8452A190~820nm

316個二極管

1/10秒

2nm

同時并行數據采集同時316個數據 全光光譜 快速光譜采集一般分光光度計每隔2nm 190~820nm

316次，1秒一次，316秒。715.

訊號處理與顯示器訊號處理 顯示器放大、數學運算電表指示、數字顯示熒光屏顯示、結果

打印、曲線掃描72（二）分光光度計的光學性能與類型73光學性能規格：（1

）波長范圍：能測量波長范圍（2

）波長準確度：儀器顯示的波長數值與單色光的實際波長值之間的誤差

￡–0.5nm。（3

）波長重現性：重復使用同一波長，單色光實際波長變動值￡–0.5nm。（4

）透光率測量范圍：0~150%（T

）（5

）吸光度測量范圍（6

）光度準確度（7

）光度重復性：同樣條件下重復測量透光率的變動性￡–0.5%。（8

）分辨率：單色器分辨兩條靠近的譜線的能力。260nm處Dl=0.3nm（9

）雜散光：以測光訊號較弱的波長處所含雜散光的強度百分比為指標。（200或220nm、310或340nm）220nm處NaI(1%g/ml)￡–0.5%。分光光度計的光學性能與類型幾種光路類型：單光束分光光度計：簡單，見P205頁圖11-14（四版）雙光束分光光度計：P197頁圖10-14斬光器 空白/試樣 減免光源不穩定性光多道二極管陣列檢測的分光光度計（DAD）：747576（三）分光光度計的校正771.波長的校正:氫燈或氘燈的原子譜線:486.13nm(F線)和656.28nm(C線)稀土玻璃(鐠釹玻璃、鈥玻璃)特征吸收峰元素輻射強譜線（汞燈546.1nm

強綠色譜線）苯蒸氣紫外區特征吸收峰2.吸光度的校正:祥見講義3.吸收池的校正:祥見講義第四節

定性分析方法與純度檢測(一)定性鑒別依據:吸收光譜特征:

吸收光譜形狀，吸收峰數目，各吸收峰的波長位置、強度、吸光系數。結構完全相同的化合物

完全相同的吸收光譜吸收光譜相同的化合物不一定是同一個化合物。方法:對比法將樣品化合物的吸收光譜特征與標準化合物的吸收光譜特征進行比較，或與文獻所載的紫外-可見標準圖譜核對。如果兩者完全相同，則可能是同一種化合物；如果兩者有明顯差別，則肯定不是同一種化合物。78定性鑒別1.對比吸收光譜特征數據lmax、lmin、lsh；e

、（

lmax

同，e、不同）2.

對比吸光度(或吸光系數)的比值消去濃度和厚度的影響（適于不只一個吸收峰的化合物）E1cm1%E1cm1%A179E1C

lA2

E2Cl=

=E1E2定性鑒別3.對比吸收光譜的一致性試樣吸收光譜標準圖譜標準品相同濃度的溶液吸收光譜局限性:紫外吸收光譜一般只有一個或幾個寬吸收帶，曲線的形狀變化不多；不相同的化合物可以有很類似的甚至雷同的吸收光譜。\得到相同的吸收光譜時，應考慮到并非同一物質的

可能性；而在兩種純化合物的吸收光譜有明顯差異時，卻可以肯定兩物不是同一物質。80（二）純度檢測雜質檢查化合物無吸收、雜質強吸收光譜變形化合物較強吸收：雜質無吸收雜質更強吸收A

flA

?、化合物吸收光譜變形例：乙醇、環己烷苯（256nm）81雜質的限量檢查規定：在某波長下，A

不超過某值。藥物中的雜質：制定一個允許其存在的限量（與分析誤差的存在相比較）A

<

最大值A

峰

/

A

谷

>

最小允許值82第五節

定量分析方法83單組分樣品的定量方法吸收系數法標準曲線法對照法多組分樣品的定量方法雙波長法系數倍率法三波長法導數光譜法一、單組分的定量方法84A

=eC

l

A~C（l一定）線性注意要求：l

選擇：吸收峰，e

大，A大，測定靈敏度高。幾個峰，選不易被其它物質干擾的、較高吸收峰。不選光譜中靠短波長末端的吸收峰。溶劑的極限波長：P201頁表10-3吸收池：透光性（一）吸收系數法（絕對法）C

=

A/A

=

eC

l

ele，手冊、文獻l，e，

E1cm1%E1cm1%85吸收系數法86例1：VB12，l=

361nm，=207，l=1cm，A=0.414C

(%)

=0.414/(207·1)=0.002g/100mlVB12

，C

=25.0mg/1000ml=0.025g/1000ml=0.0025g/100mll

=1cm，A=0.507=

A/C

l

=

0.507/0.0025=202.8B12C

(%)=()

/()

·100%=

202.8/207=98.00%E1cm1%E1cm1%E1cm

樣1%E1cm

標1%(二)標準曲線法絕對法

A

必須準確會在一定范圍內變化\A

C

會產生比較大誤差A

=

EC

l

=

K?CA

?

KC線性87（三）對照法同樣條件：l、C標、A標、A樣C樣A標/A樣=C標/C樣A標=EC標lA樣=EC樣lC樣（%）=C標?A樣/A標88二、多組分樣品的定量方法——計算分光光度法89理論基礎 吸光度加和性P203頁圖10-19混合組分吸收光譜的三種相干擾情況示意圖（1）互不干擾AC

?

lA

=1

a

2

bC

?

l（l

=1，E已知）（2）a對b干擾，b對a不干擾A1

=Ca?

laCb（3）互相干擾解線性方程組法；雙波長分光光度法；系數倍率法；三波長法；偏最小二乘法；卡爾曼濾波法；導數光譜法等。=

E1aE2bE1a=E

?C

+2aE

b2Aa+b2解線性方程組法==b可推論至任意多組分A1a+bA2a+b

=a+A1b

=A1Aa

+2bA2E1a?Ca+E1b?CbE2

a

Ea2C

+

b

?C90等吸收雙波長消去法適用性：可測混濁溶液；測吸收光譜重疊的混合組分；不 需空白作參比……靈敏度、精密度?局限性：干擾組分的吸收光譜中至少需有一個吸收峰或谷。 見P204圖10-20A1=

A2+

=+

=aA1

Ab1a2bA

A

A

Ab

b2

1

221DA

=

A

—

A

=a·l

—a·

C

·laa=（

—

）

·C

·l

=K

·C

·lDA

~

C

線性

DA

x

~

C

x

（不必知道

，）91A

a2a1—

A

=

E

·C2aE1aE

Ea

a2

1aE1

E2a系數倍率法見P66圖12-28（四版）中中干擾組分的吸收光譜呈陡坡形，沒有吸收峰，找不出等吸收波長。

雙波長法假設某一組分在選定兩個波長l1和l2測得吸光度的比值為KA1/A2=K掩蔽系數（或A2/A1=K

）DA=KA2-A1=0（或DA=A2-KA1=0

）92系數倍率法93見圖P66頁圖12-29（四版），y為干擾組分，x為待測組分，選定l1與l2測定。因Y在l2處的吸光度值小于在l1處的吸光度值，令KAY2=AY1，規定：DA=K

A2-A1A2=AX2+AY2

A1=AX1+AY1DA=K

A2-A1=K（

AX2+AY2

）

-（

AX1+AY1）=（KE

X2-

EX1）?CX=KCXDA與待測組分CX成正比系數倍率法K值：5~7倍波長l2的吸光度值乘掩蔽系數K時 干擾組分和待測組分都放大了K倍

DA?

標準工作曲線的斜率?

靈敏度?信噪比S/N減小K值過大 噪聲放大影響測定94三波長法見P66頁圖12-30

（四版）

三波長法原理圖選三個測定波長，l1、l2、lmax，且三個波長點必須在干擾組分的吸收光譜上為一條直線，根據相似三角形的等比性質，可以推導出所測得的A1、A2、和Amax的關系式如下：D

A

=

Amax

–（（

A1

–

A2）+

A2

）=

Amax

–maxDA~C

正比，消除干擾

n

m+nm+nmA2+nA1m+n95mE2+nE1=

（E

–

）C?l導數光譜法導數光譜法又稱微分光譜法吸收光譜 波長的函數導數光譜A=CE=C?

(l)它的導函數的圖像一階、二階、三階……吸收光譜（原函數）是一個難以給出具體形式的復雜函數

導數光譜是一個逐點描繪而成的函數圖像。96導數光譜法（1）導數光譜的波型和特點用高斯曲線模擬一個吸收峰，其一階~四階導數函數的圖像見P206頁圖10-21零階光譜的極大在奇數階（n=1,3…）的導數中相應于零.而在偶數階（n=2,4…）的導數中相應于一個極值（極小和極大交替出現）。有助于

對吸收曲線峰值的精確測定。97導數光譜法（1）導數光譜的波型和特點零階光譜上的拐點，在奇數階導數中產生極值，在偶數階導數中為零。 對肩峰的鑒別和分離。隨著導數階數增加，極值數目增加（極值數=導數階數+1）。譜帶寬度變小，分辨能力增高可分離和檢測兩個或兩個以上重疊的譜帶。在吸收光譜曲線上很微弱而不易辨別的特征，在導數光譜上有明顯的表現。（突出矛盾）98導數光譜法（2）導數光譜的定量原理A=e

Cl一階導數：

dA/dl

=

de/

dl

?

C

?

l二階導數：d2A/dl2

=d2e/dl2

?C?l三階導數：d3A/dl3

=d3e/dl3

?C

?l在任意一波長處，導數光譜的數值與濃度成正比。 導數光譜用作定量的理論依據99導數光譜法（3）導數光譜法對干擾吸收的消除求導冪函數降冪消除干擾祥見講義100導數光譜法（4）導數光譜法定量數據的測量導數信號與待測物的濃度成正比測量方法代數法

幾何法（見P206圖10-22）峰谷法峰零法基線法（正切法）dpZ數值變動引起導數光譜的變異很靈敏

導數光譜定量需用標準對比的方法（標準品在選定條件下作標準工作曲線

，在相同條件下測樣品）101自學內容102偏最小二乘法卡爾曼濾波法褶合光譜法三、光電比色法可見分光光度法對于能吸收可見光的有色溶液的測定方法，通常稱為光電比色法。不吸收可見光有色物質顯色反應及其條件測定方法絡合反應103氧化、縮合1.

顯色反應及其條件金屬離子 配位體有色產物絡離子e

105

靈敏度高有機溶劑萃取比色互測104(1)顯色反應需滿足條件確定的定量關系，A被測物的含量。被測物質?生成的有色物質反應產物必須有足夠的穩定性，A

重現。產物顏色與試劑顏色須有明顯差別較大差異lmax產物

~

lmax試劑反應產物的摩爾吸收系數足夠大（103~105），靈敏度?。顯色反應須有較好的選擇性減免干擾因素。足夠大的分配比 萃取比色法105(2)反應條件的影響試劑與溶劑 酸堿度、反應時間溫度顯色反應靈敏度H+室溫變動顯色穩定性影響顯色反應歷程，一般影響反應的選擇性…

…不大，避試劑的用量光，密閉。106(3)反應條件的控制確定顯色反應的最適宜條件，實驗驗證。固定其它反應條件，考察一種因素。正交設計實驗1072.

測定方法A

~

C配制一系列濃度不同的標準溶液C1、C2、C3

…

…A1、A2、A3

…

…標準曲線、工作曲線明顯的直線關系 線性回歸方程108第六節 有機化合物分子結構研究簡介109有機化合物的紫外吸收光譜飽和碳氫化合物含孤立助色團和生色團的飽和有機化合物共軛烯烴a、b不飽和酮、醛、酸和酯芳香族化合物有機化合物結構的研究(一)有機化合物的紫外吸收光譜1101.飽和碳氫化合物sfi

s吸收峰在真空紫外區200~400nm沒吸收紫外吸收光譜分析中作溶劑2.

含孤立助色團和生色團的飽和有機化合物(1)飽和碳氫化合物—H取代O、N、S、X（n）sfi

s

nfis

吸收峰長移P209頁表10-5

含有雜原子的飽和化合物的吸收峰111含孤立助色團和生色團的飽和有機化合物（2）孤立生色團化合物nfi

p、nfi

s、pfi

pnfi

s，

190nm三個吸收峰pfi

p

，160~180nmnfi

p，