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1、原创紫外分光光度法应用讲座-2单组分定量分析紫外-可见吸收光谱是进行定量分析最广泛使用的、最有效的手段之一。尤其在医院的常规化验中，95%的定量分析都用此法。其用于定量分析的优点是： 可用于无机及有机体系。一般可检测10-4-10-5 mol/l的微量组分，通过某些特殊方法（如胶束增溶）可检测 10-6-10-7 mol/l的组分。 准确度高，一般相对误差1-3%，有时可降至百分之零点几。 2.1 分析条件的选择2.1.1 溶剂的选择2.1.2测定浓度的选择 2.1.3 测定波长的选择 2.2定量分析方法 2.2.1 标准曲线法2.2.2 标准加入法接下来咱们分别看一下:2.1.1溶剂的选择所

2、选择的溶剂应易于溶解样品并不与样品作用，且在测定波长区间内吸收小，不易挥发。下表为某些常见溶剂可用于测定的最短波长。可用于测定的最短波长（nm）常见溶剂200蒸馏水，乙腈，环己烷220甲醇，乙醇，异丙醇，醚250二氧六环，氯仿，醋酸270N,N-二甲基甲酰胺（DMF），乙酸乙酯，四氯化碳 （275）290苯，甲苯，二甲苯335丙酮，甲乙酮，吡啶，二硫化碳（380）2.1.2浓度的选择溶液吸光度值在0.2-0.8范围内误差小（A=0.434时误差最小），因此可根据样品的摩尔吸光系数确定最佳浓度。根据吸收定律， （方程1,2,3）要使测定浓度的相对误差最小，应满足条件 （1）即吸光度A=0.434

3、3时，吸光度测量误差最小。（方程1，2，3及要满足的条件1见下一帖）2.1.3波长的选择一般选择最大吸收波长以获得高的灵敏度及测定精度。但所选择的测定波长下其他组分不应有吸收，否则需选择其他吸收峰。2.2.1标准曲线法配制不同浓度的标准溶液，由低浓度至高浓度依次测定其吸收光谱，作一定波长下浓度与吸光度的关系曲线，在一定范围内应得到通过原点的直线，即标准曲线。通过标准曲线可求得未知样品的浓度。2.2.2标准加入法样品组成比较复杂，难于制备组成匹配的标样时用标准加入法。将待测试样分成若干等份，分别加入不同已知量0, C1, C2, Cn的待测组分配制溶液。由加入待测试样浓度由低至高依次测定上述溶液

4、的吸收光谱，作一定波长下浓度与吸光度的关系曲线，得到一条直线。若直线通过原点，则样品中不含待测组分；若不通过原点，将直线在纵轴上的截距延长与横轴相交，交点离开原点的距离为样品中待测组分的浓度。这一讲就到这里,下一讲我们讲混合物分析原创紫外分光光度法应用讲座-3混合物分析根据吸光度的加和性，测定混合物中n个组分的浓度，可在n个不同波长处测量n个吸光度值，列出n个方程组成的联立方程组。如三组分体系： A 1=e11C 1 +e12C 2+e13C 3 A 2=e21C 1+e22C 2+e23C 3 A 3=e31C 1+e32C 2+e33C 3 式中e ij为在波长i测定组分j的摩尔吸收系数，

5、A i为在波长i测得的该体系的总吸光度，C j为第j组分的浓度。上述方程组的解为 Cj=Dj/D, j=1, 2, 3 式中 e11 e12 e13 D =e21 e22 e23 e31 e32 e33 A1 e12 e13 D 1=A2 e22 e23 A3 e32 e33 e11 A1 e13 D 2=e21 A2 e23 e31 A3 e33 e11 e12 A1 D 3=e21 e22 A2 e31 e32 A3 方法的关键是选择合适的测定波长。在某一测定波长下其他组分的贡献要小。分别测定纯组分1，2，3及混合物的吸收光谱，可得A1, A2, A3, e11, e12, e13, e2

6、1, e22, e23, e31, e32, e33。在下一讲我们将讲到如何用紫外法进行平衡常数的测定. 原创紫外分光光度法应用讲座-4平衡常数的测定在化学平衡研究、分子识别中常常需要测定酸解离常数、pH值、氢键结合度等等。设均一水溶液中酸解离及其与金属的络合平衡如下：（1）（2） （3）（4）由物料平衡， （HL） t=HL+MHL+L-+ML=HL t+L t （5）HL t=HL+MHL=HL（1+K MHLM+1） （6）L t= L -+ML=L - （1+K MLM +） （7）由（1）, （5）, （6）, （7）式得：（8）只考虑酸解离型体的吸收时，酸解离引起的吸光度增加AL=

7、A-Aun=L - L - + ML ML = L - （ L-+ ML KMLM+）=B L- （9）Aun为低pH下酸性型体HL, MHL的吸收，为一常数。根据（8）, （9）式，得 （10）由此得到（11）因此，以H+DAL对DAL作图得直线，从直线斜率可求得表观酸解离常数Kaapp： （12）若不加金属离子，只存在酸解离平衡时，（11）式简化为：（13）从直线斜率可直接求得Ka。这一讲到此结束,下一讲我们将讲到络合物结合比的测定.再见.紫外分光光度法应用讲座-5络合物结合比的测定通过紫外-可见吸收光谱的测定，可以求得主客体络合物的结合比。常用以下几种方法。 1.摩尔比法 2.连续变换法

8、或Job法 3.斜率比法 4.B-H方程（Benesi-Hildbrand Method）下面我们来讲一下.1.摩尔比法 设有络合反应mM + nY = MmYn，固定一个组分（如M）的浓度不变，改变另一组分（如Y）的浓度，求得一系列Y/M比，在络合物MmYn的最大吸收波长处测定吸光度的变化。则开始时，随Y/M的增加，溶液吸光度线性增加，到达络合物的组成比后，继续增加Y/M，会有三种不同情况：吸光度达到饱和，不再增加。说明试剂Y无吸收，吸光度的增加只是络合物的单独贡献。如Fe（III）-钛铁试剂络合物。吸光度出现一转折点后继续增加。说明试剂Y在络合物的lmax处稍有吸收。如Zn-PAN络合物。

9、PAN：1-（2-吡啶基偶氮）-2-萘酚。吸光度出现一转折点后呈直线下降。说明分步生成了摩尔吸光系数小于络合物e的高次络合物。如Bi-二甲酚橙络合物。2.连续变换法或Job法 保持金属离子M和络合剂Y的总摩尔数不变，连续改变两组分的比例，并逐一测定体系的吸光度A。以A对摩尔分数fY= Y/（M+Y）或fM=M/（M+Y）作图，曲线拐点即为络合物的组成比。但此法对n/m 4的体系不适用。3.斜率比法配制两个系列的溶液，其一是络合剂的初始浓度Y0保持过量且恒定，改变金属离子M的浓度形成络合物MmYn，测定相应溶液的吸光度，以A对M作图得直线1；另一系列是使金属离子的初始浓度M0保持过量且恒定，改变

10、络合剂Y的浓度形成络合物MmYn，测相应的吸光度，以 A对Y作图得直线2。两直线的斜率分别是SM和SY。则：Y0过量时，平衡状态下， M= M0-mMmYn=0，A=ebMmYn= eb M0/m （1） A对M0作图时直线斜率为 SM=eb/m （2） M过量时，平衡状态下， Y= Y0-nMmYn=0，A=ebMmYn= eb Y0/n （3） A对Y0作图时直线斜率为SY=eb/n （4） 则n/m=SM/SY （5） 这一讲此结束,至于4.B-H方程（Benesi-Hildbrand Method） 由于内容较多,我们放在下一次讲.再见 原创紫外分光光度法应用讲座-64.B-H方程（B

11、enesi-Hildbrand Method若络合反应、酸碱反应、二聚体生成、主-客体反应等可用反应物A（分析浓度CA）与反应物B（分析浓度CB）按1:1生成C（平衡浓度）表示， 则平衡常数:（1）以光路长为b cm的吸收池测定该溶液的吸收光谱，波长l下测得的吸光度为D。各组分的摩尔吸光系数分别以, 表示时， （2）令:（3） （4）则:（5）因此:（6）（7）代入（1），得：（9）若组分B在l处几乎无吸收（eB=0），使加入的B组分大大过量（C BC A），则（9）式简化为：（10）变形后得：（11）式称扩充的Benesi-Hildbrand方程。固定组分A的分析浓度，改变组分B的分析浓度并

12、测定相应的吸光度，以C A/（d- d 0）对1/ C B作图得一直线。由直线斜率及截距可求得K。但上式只在C BC A或K值较大时成立。若A和B都无吸收，则（11）式可简化为：（12）（12）式称Benesi-Hildbrand方程。Benesi-Hildbrand方程也适合用荧光法、核磁共振法测定平衡常数。本来该课程到此结束语,可是后面分子荧光、磷光和化学发光内容不太多,就在下一次再讲一次吧.原创紫外分光光度法应用讲座-7分子荧光、磷光和化学发光这一节本不属于紫外法应用的内容,不过我还是在此讲一下吧,内容不多.荧光、磷光和化学发光分析统称为发光分析（luminescence）。荧光和磷光是分子吸光成为激发态分子，在返回基态时的发光现象，又称光致发光分析（photoluminescence）。 发光分析具有如下特点：灵敏度高。检测限比吸收光谱法低1-3个数量级。通常在ppb级。发光参数多，可进行动力学分析。而吸收光谱法只能研究基态分子的反应。分析线性范围比吸收光谱法宽许多。选择性比吸收光谱法好。能产生紫外-可见吸收的分子不一定发射荧光或磷光。由于能进行发光分析的体系有限，故应用范围不及吸收光谱法广。但采用探针 技术可大大拓宽发光分析的应用范围。具体内容大家可参考其它的专业书.至此关于紫外的应用就告一段落了,再见