一、基本原理
利用紫外-可見吸收光譜來進行定量分析由來已久,可追溯到古代,公元60年古希臘已經知道利用五味子浸液來估計醋中鐵的含量,這一古老的方法由於最初是運用人眼來進行檢測,所以又稱比色法。到了16、17世紀,相關分析理論開始蓬勃發展,1852年,比爾(Beer)參考了布給爾(Bouguer)1729年和朗伯(Lambert)在1760年(nian)所(suo)發(fa)表(biao)的(de)文(wen)章(zhang),提(ti)出(chu)了(le)分(fen)光(guang)光(guang)度(du)的(de)基(ji)本(ben)定(ding)律(lv),即(ji)液(ye)層(ceng)厚(hou)度(du)相(xiang)等(deng)時(shi),顏(yan)色(se)的(de)強(qiang)度(du)與(yu)呈(cheng)色(se)溶(rong)液(ye)的(de)濃(nong)度(du)成(cheng)比(bi)例(li),從(cong)而(er)奠(dian)定(ding)了(le)分(fen)光(guang)光(guang)度(du)法(fa)的(de)理(li)論(lun)基(ji)礎(chu),這(zhe)就(jiu)是(shi)著(zhu)名(ming)的(de)朗(lang)伯(bo)-比爾定律。
紫外-可見吸收光譜的形成
吸xi光guang光guang度du法fa也ye稱cheng做zuo分fen光guang光guang度du法fa,但dan是shi分fen光guang光guang度du法fa的de概gai念nian有you些xie含han糊hu,分fen光guang光guang度du是shi指zhi儀yi器qi的de功gong能neng,即ji儀yi器qi進jin行xing分fen光guang並bing用yong光guang度du法fa測ce定ding,這zhe類lei儀yi器qi包bao括kuo了le分fen光guang光guang度du計ji與yu原yuan子zi吸xi收shou光guang譜pu儀yi(AAS)。吸光光度法的本質是光的吸收,因此稱吸光光度法比較合理,當然,稱分子吸光光度法是最確切的。
紫外-可見吸收光譜是物質中分子吸收200-800nm光譜區內的光而產生的。這種分子吸收光譜產生於價電子和分子軌道上的電子在電子能級躍遷(原子或分子中的電子,總是處在某一種運動狀態之中。每一種狀態都具有一定的能量,屬於一定的能級。這些電子由於各種原因(如受光、熱、電的激發)而從一個能級轉到另一個能級,稱為躍遷。)當dang這zhe些xie電dian子zi吸xi收shou了le外wai來lai輻fu射she的de能neng量liang就jiu從cong一yi個ge能neng量liang較jiao低di的de能neng級ji躍yue遷qian到dao一yi個ge能neng量liang較jiao高gao的de能neng級ji。因yin此ci,每mei一yi躍yue遷qian都dou對dui應ying著zhe吸xi收shou一yi定ding的de能neng量liang輻fu射she。具ju有you不bu同tong分fen子zi結jie構gou的de各ge種zhong物wu質zhi,有you對dui電dian磁ci輻fu射she顯xian示shi選xuan擇ze吸xi收shou的de特te性xing。吸xi光guang光guang度du法fa就jiu是shi基ji於yu這zhe種zhong物wu質zhi對dui電dian磁ci輻fu射she的de選xuan擇ze性xing吸xi收shou的de特te性xing而er建jian立li起qi來lai的de,它ta屬shu於yu分fen子zi吸xi收shou光guang譜pu。躍yue遷qian所suo吸xi收shou的de能neng量liang符fu合he波bo爾er條tiao件jian:
二、應用範圍
紫外-可見分光光度計可用於物質的定量分析、結構分析和定量分析。而且還能測定某些化合物的物理化學參數,如摩爾質量、配合物的配合比例和穩定常熟、酸堿電離常數等。
1.定性分析
緊外-可(ke)見(jian)分(fen)光(guang)光(guang)度(du)法(fa)對(dui)無(wu)機(ji)元(yuan)素(su)的(de)定(ding)性(xing)分(fen)析(xi)應(ying)用(yong)較(jiao)少(shao),無(wu)機(ji)元(yuan)素(su)的(de)定(ding)性(xing)分(fen)析(xi)可(ke)用(yong)原(yuan)子(zi)發(fa)射(she)光(guang)譜(pu)法(fa)或(huo)化(hua)學(xue)分(fen)析(xi)的(de)方(fang)法(fa)。在(zai)有(you)機(ji)化(hua)合(he)物(wu)的(de)定(ding)性(xing)鑒(jian)定(ding)和(he)結(jie)構(gou)分(fen)析(xi)中(zhong),由(you)於(yu)紫(zi)外(wai)-可(ke)見(jian)光(guang)譜(pu)較(jiao)簡(jian)單(dan),特(te)征(zheng)性(xing)不(bu)強(qiang),因(yin)此(ci)該(gai)法(fa)的(de)應(ying)用(yong)也(ye)有(you)一(yi)定(ding)的(de)局(ju)限(xian)性(xing)。但(dan)是(shi)它(ta)適(shi)用(yong)於(yu)不(bu)飽(bao)和(he)有(you)機(ji)化(hua)合(he)物(wu)。尤(you)其(qi)是(shi)共(gong)軛(e)體(ti)係(xi)的(de)鑒(jian)定(ding),以(yi)此(ci)推(tui)斷(duan)未(wei)知(zhi)物(wu)的(de)骨(gu)架(jia)結(jie)構(gou)。此(ci)外(wai),可(ke)配(pei)合(he)紅(hong)外(wai)光(guang)譜(pu)、核磁共振波譜法和質譜法進行定性鑒定和結構分析,因此它仍不失為是一種有用的輔助方法。
一般有兩種定性分析方法,比較吸收光譜曲線和用經驗規則計算最大吸收波長λmax,然後與實測值進行比較。
2.結構分析
結構分析可用來確定化合物的構型和構象。如辨別順反異構體和互變異構體。
3.定量分析
紫外-可見分光光度定量分析的依據是Lambert-Beer定(ding)律(lv),即(ji)在(zai)一(yi)定(ding)波(bo)長(chang)處(chu)被(bei)測(ce)定(ding)物(wu)質(zhi)的(de)吸(xi)光(guang)度(du)與(yu)它(ta)的(de)溶(rong)度(du)呈(cheng)線(xian)性(xing)關(guan)係(xi)。應(ying)此(ci),通(tong)過(guo)測(ce)定(ding)溶(rong)液(ye)對(dui)一(yi)定(ding)波(bo)長(chang)入(ru)射(she)光(guang)的(de)吸(xi)光(guang)度(du)可(ke)求(qiu)出(chu)該(gai)物(wu)質(zhi)在(zai)溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)濃(nong)度(du)和(he)含(han)量(liang)。種(zhong)常(chang)用(yong)的(de)測(ce)定(ding)方(fang)法(fa)有(you):單組分定量法、多組分定量法、雙波長法、示差分光光度法和導數光譜法等。
4.配合物組成及其穩定常數的測定
測量配合物組成的常用方法有兩種:摩爾比法(又稱飽和法)和等摩爾連續變化法(又稱Job法)。
5.酸堿離解常數的測定
光度法是測定分析化學中應用的指示劑或顯色劑離解常數的常用方法,該法特別適用於溶解度較小的弱酸或弱堿。
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