吸收光谱法测定双组分混合物
吸收光谱
吸收系数(a)与摩尔吸收系数() 的关系
= a M
吸收系数(a)常用于化合物组成不明，相 对分子质量尚不清楚的情况。
摩尔吸收系数()的应用更广泛。
摩尔吸收系数()的性质
① 表示了吸光物质的浓度为1mol·L-1 ，液层厚度 为1cm，物质对光的吸收能力。
② κ与溶液的浓度和液层厚度无关，只与物质的性 质及光的波长等有关。
③ 在波长、温度、溶剂等条件一定时 κ的大小取决于物质的性质。
∴ κ是吸光物质的特征常数，不同物质具有不同的 κ。
④ 对于同一物质，当其他条件一定时(温度 等) ，κ的大小取决于波长。
κ = f () ∴ κ能表示物质对某一波长的光的吸收能力。 κ越大，表明物质对某的光吸收能力越强。 当为max， κ为κmax κmax是一重要的特征常数，它反映了某吸 光物质吸收能力可能达到的最高度。
2. 化学反应引起的偏离
溶液中吸光物质常因解离、缔合、 形成新的化合物或在光照射下发生互变 异构等，从而破坏了平衡浓度与分析浓 度之间的正比关系，也就破坏了吸光度 A与分析浓度c之间的线性关系，产生 对朗伯-比耳定律的偏离。
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比尔-朗伯定律（Beer–Lambert law）
又称比尔定律、比耳定律、朗伯-比尔定律、 布格-朗伯-比尔定律（Bouguer–Lambert– Beer law），是光吸收的基本定律，适用于 所有的电磁辐射和所有的吸光物质，包括气 体、固体、液体、分子、原子和离子。比尔 -朗伯定律是是各类光吸收的基本定律，也 是各类分光光度法进行定量分析的依据。
定性分析
光谱分析由于每种原子都有自己的特征谱线， 因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组 成．这种方法叫做光谱分析．做光谱分析时，可以 利用发射光谱，也可以利用吸收光谱．这种方法的 优点是非常灵敏而且迅速．某种元素在物质中的含 量达10毫克-10克，就可以从光谱中发现它的特征 谱线，因而能够把它检查出来．光谱分析在科学技 术中有广泛的应用．例如，在检查半导体材料硅和 锗是不是达到了高纯度的要求时，就要用到光谱分 析．
仪器分析-红外吸收光谱法
第 6 章红外吸收光谱法6.1 内容提要6.1.1 基本概念红外吸收光谱——当用红外光照射物质时，物质分子的偶极矩发生变化而吸收红外光光能，有振动能级基态跃迁到激发态（同时伴随着转动能级跃迁），产生的透射率随着波长而变化的曲线。
红外吸收光谱法——利用红外分光光度计测量物质对红外光的吸收及所产生的红外光谱对物质的组成和结构进行分析测定的方法，称为红外吸收光谱法。
振动跃迁——分子中原子的位置发生相对运动的现象叫做分子振动。
不对称分子振动会引起分子偶极矩的变化，形成量子化的振动能级。
分子吸收红外光从振动能级基态到激发态的变化叫做振动跃迁。
转动跃迁——不对称的极性分子围绕其质量中心转动时，引起周期性的偶极矩变化，形成量子化的转动能级。
分子吸收辐射能（远红外光）从转动能级基态到激发态的变化叫做转动跃迁。
伸缩振动——原子沿化学键的轴线方向的伸展和收缩的振动。
弯曲振动——原子沿化学键轴线的垂直方向的振动，又称变形振动，这是键长不变，键角发生变化的振动。
红外活性振动——凡能产生红外吸收的振动，称为红外活性振动，不能产生红外吸收的振动则称为红外非活性振动。
诱导效应——当基团旁边连有电负性不同的原子或基团时，通过静电诱导作用会引起分子中电子云密度变化，从而引起键的力常熟的变化，使基团频率产生位移的现象。
共轭效应——分子中形成大键使共轭体系中的电子云密度平均化，双键力常数减小，使基团的吸收频率向低波数方向移动的现象。
氢键效应——氢键使参与形成氢键的原化学键力常数降低，吸收频率将向低波数方向移动的现象。
溶剂效应——由于溶剂（极性）影响，使得吸收频率产生位移现象。
基团频率——通常将基团由振动基态跃迁到第一振动激发态所产生的红外吸收频率称为基团频率，光谱上出现的相应的吸收峰称为基频吸收峰，简称基频峰。
振动偶合一一两个相邻基团的振动之间的相互作用称为振动偶合。
基团频率区一一红外吸收光谱中能反映和表征官能团（基团）存在的区域。
双波长分光光度法测定复方磺胺甲噁唑片中两组分的含量
双波长分光光度法测定复方磺胺甲噁唑片中两组分的含量王乐婷;郭秀琴;李珂【摘要】Objective:A dual wavelength determination of sulfamethoxazole and trimethoprim in compound sulfamethox-azole tablets by spectrophotometry. Methods:Determined by dual wavelength spectrophotometry. Wavelength determination of sulfamethoxazole was 257nm,the reference wavelength was 305nm. Taking 0. 4% sodium hydroxide solution as SMZ blank solvent. Wavelength determination of trimethoprim was 239nm,the reference wavelength was 293 nm. Hydrochloric acid potassium chloride solution as the TMP blank solvent. Results:The results showed that both the standard curve of sul-famethoxazole concentration ranging from 2 to 10 μg·ml - 1 and trimethoprim concentration ranging from 0. 2 to 1. 0 μg· ml - 1 was in correspondence with Beer′s law. The absorptivity difference and the concentration showed a good linear relation-ship. The average recoveries and RSD were 97. 84% 、0. 25% for sul-famethoxazole,and were 97. 91% 、0. 2% for trime-thoprim. Conclusion:The method is simple and accurate,which can be used as one of methods for quanlity control of the tables.%目的：建立复方磺胺甲噁唑片中磺胺甲噁唑和甲氧苄啶含量测定的双波长分光光度法。
现代光学分析：第2章 双(三)波长分光光度法
∆A= A2 –(-A1)= A2 + A1
②.双波长法可以提高分析校准曲线斜率
提高灵敏度原因:
以二甲苯胺蓝Ⅱ测定镁为例, ①.1线和3线斜率相同,仅参比溶液不 同,当1线减去固定试剂空白的吸光度 值得3线. ②.2线是以相应过剩显色剂作参比测 定结果,既1线减4可得2线. ③.2线与3线相比,2线的斜率大大高 于3线.
双组分的测定-（1）等吸收法
对于双组分体系中某一组分的测定,实质上在测定任一组分 时,要选择两个合适的波长,使另一组分在这两个波长处具有 相等的吸光度,以达到消除干扰的效果.
对于含有吸收光谱相互重叠的 A,B组分来说,选择波长必须考 虑两个条件:
①.B组分在 两个波长处 具有相同的 吸光度,即
ΔAB=0
如果选择合适的波长使As`A s``，通过吸收池的两道光束的 光信号差：
-log I2 = A2 -A1=A I1
A=( a2 -a1)bc
双波长测定方法-（1）等吸收点法
等吸收点:指在某一波长上的吸光度 不随浓度的变化而发生改变.
如果吸光物质在不同浓度的吸收曲线 有若干个等吸收点,可以选择其中一 个等吸收点处的波长作为参比波长 （1），与吸收物质的吸收峰波长 （2 ）组合。
三波长法中三个波长的选择——等吸收点法和计算法
等吸收点法
如果在干扰组分的吸收光谱上能找到三个 等吸收点,而且在此三波长处测得的待测组 分ΔA值较大.
如选择的三个波长相应于干扰物吸收曲线上三点处于 一条直线上,则测得干扰物的ΔA为0.
当干扰组分的吸收曲线 为一直线(如浑浊产生的 干扰, 右图),则在任选的 三个波长处测定,测得的 ΔA与干扰物浓度无关.
波谱原理实验讲义
实验一分光光度法同时测定维生素C和维生素E一、实验目的学习在紫外光谱区同时测定双组分体系——维生素C和维生素E。
二、实验原理维生素C（抗坏血酸）和维生素E（α-生育酚）在食品中能起抗氧化作用，即他们在一定时间内能防止油脂变性。
两者结合在一起比单独使用的效果更佳，因为它们在抗氧化剂性能方面是“协同的”。
因此，它们作为一种有用的组合试剂用于各种食品中。
维生素C是水溶性的，维生素E是脂溶性的，但是他们都溶于无水乙醇，因此能在同一溶液中，用与可见分光光度法测定双组分相同的原理，在紫外区测定它们。
三、仪器与试剂1、仪器紫外-可见分光光度计、石英吸收池一对、25mL容量瓶7只、5mL吸量管两只。
2、试剂维生素C：称0.132g抗坏血酸，溶于无水乙醇中，并用无水乙醇定容于1000mL （7.50×10-4mol/L）；维生素E：称0.488g α-生育酚，溶于无水乙醇中，并用无水乙醇定容于1000mL1.13×10-3mol/L）；无水乙醇四、实验内容与操作步骤1、配制溶液（1）配制维生素C系列标准溶液：分别取抗坏血酸贮备液2.00 、3.00 、4.00mL 于3只25mL容量瓶中，并用无水乙醇稀释至刻度，摇匀。
（2）配制维生素E系列标准溶液：分别取α-生育酚贮备液2.00 、3.00 、4.00mL于3只25mL容量瓶中，并用无水乙醇稀释至刻度，摇匀。
（3）试样的制备：取未知液5.00 mL 于25mL容量瓶中，并用无水乙醇稀释至刻度，摇匀。
2、绘制吸收曲线以无水乙醇为参比，在波长320~220nm范围内测绘抗坏血酸和α-生育酚的吸收光谱，并确定抗坏血酸和α-生育酚的最大吸收波长，分别为λ1、λ2。
3、绘制标准曲线以无水乙醇为参比，在波长λ1、λ2处分别测定维生素C的3个标准溶液的吸光度；以无水乙醇为参比，在波长λ1、λ2处分别测定维生素E的3个标准溶液的吸光度。
4、未知液的测定以无水乙醇为参比，在波长λ1、λ2处分别测定未知液的吸光度。
绘制吸收光谱及测定摩尔吸光系数
实验一绘制吸收光谱及测定摩尔吸光系数一.实验目的通过紫外吸收光谱的绘制和摩尔吸光系数的测定，掌握Agilent8453 UV-Vis的使用方法。
学习导数光谱计算方法及特点。
二.实验原理1．本实验用Agilent8453型分光光度计绘制氨基酸（苯丙氨酸，色氨酸）的紫外吸收光谱，找出它的吸收峰波长并计算摩尔吸光系数。
CH2CHCOOHNH2CNHCH2CHCHCOOHNH2苯丙氨酸色氨酸紫外分光光度法是利用物质对光的选择性吸收而建立起来的一种分析方法，波长范围为200-400nm的紫外光谱。
各种分子都有其特征的吸收光谱，即吸光度与摩尔吸光系数随波长的变化而变化的规律。
吸收光谱的形状与物质的特征有关，以此进行定性分析。
为了清楚地描述各种物质对紫外区域电磁辐射的选择性吸收的情况，往往需绘制吸收光谱曲线，即吸光度对波长的曲线。
在吸收光谱曲线上可以找到最大吸收峰波长。
根据比尔定律：A = εb c式中A—吸光度ε—摩尔吸光系数b—液槽厚度，单位：cmc—摩尔浓度，单位：mol/l摩尔吸光系数可按下式计算：Abc ε=2．导数分光光度法：利用紫外-可见分光光度计软件系统带有的数学处理功能，对吸收光谱进行处理，可以获得导数光谱。
利用导数光谱进行分光光度测定，称为导数分光光度法。
通常可以获得1-4阶导数光谱。
在各阶导数光谱中，吸光度对波长的微分值与溶液中组分的浓度c保持线性关系：ssd Acdλ∝。
其中s为导数的阶数。
因此，可以利用导数光谱进行定量测定。
导数光谱可用于放大图谱间差别，定性分析中分辨重叠谱带，而且还可以减少定量分析中来自散射、基体、及其它吸收物的干扰影响。
由于导数光谱灵敏度高，因此对于试样纯度检验，多组分混合物的测定，消除共存杂质的干扰和背景吸收，测定混合式样都具有特殊的优越性。
三.实验仪器和试剂1.Agilent8453 UV-Vis分光光度计;2.移液枪(德国BRAND公司生产);3.50ml容量瓶2支; 废液池（烧杯）一只；4.氨基酸储备液：色氨酸0.400 g/l，苯丙氨酸2.00 g/l;5.去离子水四.实验步骤1.吸收光谱的测定（1）用氨基酸储备液及去离子水在50ml容量瓶中配置氨基酸溶液，色氨酸浓度为40mg/l, 苯丙氨酸800mg/l；（2）分别取上述溶液，用1cm石英比色皿，以水作参比溶液，在波长范围为190nm—400nm 间测定他们的吸收光谱。
仪器分析_课后答案解析
紫外－可见分光光度法思考题和习题1．名词解释：吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发色团、助色团、红移、蓝移。
吸光度：指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的对数，用来衡量光被吸收程度的一个物理量。
吸光度用A表示。
透光率：透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率。
吸光系数：单位浓度、单位厚度的吸光度摩尔吸光系数：一定波长下C为1mol/L ，l为1cm时的吸光度值百分吸光系数：一定波长下C为1%(w/v) ，l为1cm时的吸光度值发色团：分子中能吸收紫外或可见光的结构单元，含有非键轨道和n分子轨道的电子体系，能引起π→π*跃迁和n→ π*跃迁，助色团：一种能使生色团吸收峰向长波位移并增强其强度的官能团，如-OH、-NH3、-SH及一些卤族元素等。
这些基团中都含有孤对电子，它们能与生色团中n电子相互作用，使π→π*跃迁跃迁能量降低并引起吸收峰位移。
红移和蓝移：由于化合物结构变化（共轭、引入助色团取代基）或采用不同溶剂后，吸收峰位置向长波方向的移动，叫红移（长移）；吸收峰位置向短波方向移动，叫蓝移（紫移，短移）2．什么叫选择吸收？它与物质的分子结构有什么关系？物质对不同波长的光吸收程度不同，往往对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。
这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。
?由于各种物质分子结构不同，从而对不同能量的光子有选择性吸收，吸收光子后产生的吸收光谱不同，利用物质的光谱可作为物质分析的依据。
3．电子跃迁有哪几种类型？跃迁所需的能量大小顺序如何？具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱？紫外吸收光谱有何特征？电子跃迁类型有以下几种类型：σ→σ*跃迁，跃迁所需能量最大；n →σ*跃迁，跃迁所需能量较大，π→π*跃迁，跃迁所需能量较小；n→ π*跃迁，所需能量最低。
而电荷转移跃迁吸收峰可延伸至可见光区内，配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。
第三章 紫外-可见吸收光谱法
3-1 概述
3-1 概述
紫外光
波长为10-400nm的电磁辐射，分为远紫外光 的电磁辐射， 波长为 的电磁辐射 （10-200nm）和近紫外光（200-400nm）。 ）和近紫外光（ ）。 远紫外光可被大气中的水气、 远紫外光可被大气中的水气、氮、氧和二氧化 碳所吸收，只能在真空中研究， 碳所吸收，只能在真空中研究，故又称真空紫 外光。我们讨论近紫外光谱。 外光。我们讨论近紫外光谱。
紫外-可见吸收光谱法 第三章 紫外 可见吸收光谱法
UltravioletUltraviolet-Visible Absorption Spectrometry UV-Vis UV-
章节内容
第一节 概述 紫外-可见吸收光谱 第二节 紫外 可见吸收光谱 第三节 紫外-可见分光光度计 紫外 可见分光光度计 紫外-可见吸收光谱法的应用 第四节 紫外 可见吸收光谱法的应用
（5）出射狭缝 紫外-可见分光光度计使用石英棱镜。 棱镜单色器的缺点在于色散率随波长变 化，得到的光谱呈非均匀排列，而且传递 光的效率较低。 光栅单色器在整个光学光谱区具有良好 的几乎相同的色散能力。因此现代紫外-可 见分光光度计 多采用光栅单色器。 （三）吸收池 （四）检测器 （五）信号显示器
二、分光光度计的构造类型
的配位体强度小于NH 如：H2O的配位体强度小于 3的, 的配位体强度小于 所以， （ 所以，Cu（H2O）6呈浅蓝色，吸收峰 ） 呈浅蓝色， 794nm；Cu（NH3）6深蓝色，吸收峰 深蓝色， ； （ 663nm。 。 一些常见配位体配位场强弱顺序： 一些常见配位体配位场强弱顺序： I-<Br-<Cl-<F-<OH-<C2O4-=H2O<SCN-< 吡啶=NH3<乙二胺 联吡啶 邻二氮菲 乙二胺<联吡啶 吡啶 乙二胺 联吡啶<邻二氮菲 <NO2-<CN-
紫外可见吸收光谱法
1：乙醚
2：水
1
2
250
300
苯酰丙酮
溶剂在试样的吸收光谱区应无明显吸收。
03
在溶解度允许的范围内，尽量选择进行较小的溶剂。
02
溶液具有良好的化学和光化学稳定性。
01
溶剂的选择
5紫外-可见分光光度计
基本组成
光源
单色器
吸收池
检测器
信号显示
1. 光源 在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，具有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。
1
2
有机化合物结构辅助解析
结构信息 （1）200~800nm 无吸收峰。饱和化合物，单烯。 （2） 250~350 nm有吸收峰（ε=10~100）醛酮 n→π* 跃迁产生的R 带。 （3） 210~250 nm有强吸收峰（ε104），表明含有一个共轭体系（K）带。共轭二烯：K带（230 nm）；不饱和醛酮：K带230 nm ，R带310~330 nm 260nm,300 nm,330 nm有强吸收峰，3,4,5个双键的共轭体系。 （4） 250~300 nm 有中等强度的吸收峰（ε=200~2000），芳环的特征 吸收（具有精细解构的B带）。
立体结构和互变结构的确定
顺式：λmax=280nm； εmax=10500 反式：λmax=295.5 nm；εmax=29000 共平面产生最大共轭效应， εmax大
互变异构： 酮式：λmax=204 nm；无共轭 烯醇式：λmax=243 nm 比例依赖于溶剂极性：极性溶剂中酮式与水分子形成氢键系统；非极性溶剂中烯醇式存在分之内氢键。 利用定量关系可测平衡体系中两者的相对含量，从而计算平衡常数。
助色团：
有一些含有n电子的基团(如—OH、—OR、—NH２、—NHR、—X等)，它们本身没有生色功能(不能吸收λ>200nm的光)，但当它们与生色团相连时，就会发生n—π共轭作用，增强生色团的生色能力(吸收波长向长波方向移动，且吸收强度增加)，这样的基团称为助色团。
第八章 吸光光度分析法
要使A测定的相对误差 要使 测定的相对误差∆c/c 最小(∣Er∣= 2.7%)： 测定的相对误差 ∣ ∣ ：
T = 36.8% A = lg1/T = 0.434
2、A测量的误差 、 测量的误差
朗伯-比尔定律： A=lg1/T=εbc 朗伯 比尔定律： 比尔定律 微分： 微分： dA = -dlgT = -0.434dlnT = - 0.434T -1 dT =εb dc
两式相除得： 两式相除得： dA/A= （ 0.434 / TlgT ）dT = dc/c 以有限值表示： 以有限值表示： Er = ∆c/c =∆A/A = 0.434∆T/TlgT
注意：适用于单色光； 注意：适用于单色光； A具有加和性； 具有加和性； 具有加和性 Aபைடு நூலகம்单位。 无单位。 无单位
三、吸光系数
为单位， 为单位， 当b以cm为单位，c以g·L-1为单位，K 称为吸光 以 为单位 以 系数， 表示， 系数，用 α表示，单位为 -1·cm-1。 表示 单位为L·g
A = αbc
方法：配制一系列不同含量的标准溶液 方法： 选用适宜的参比， (c1, c2, c3 … cn)，选用适宜的参比， 在相同的条件下， 在相同的条件下，测定系列标准溶液的吸 光度(A 曲线， 光度(A1, A2, A3 … An)，作A-c曲线，即 标准曲线. 标准曲线. 在相同条件下测定未知试样c 在相同条件下测定未知试样cx的吸光 度Ax，从标准曲线上就可以找到与之对应 的未知试样的浓度。 的未知试样的浓度。
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吸收光谱法测定双组分混合物(3学时)
一、目的要求
1、掌握分光光度计的测定原理、方法及其结构。
2、掌握吸收曲线的绘制及样品的测定原理
二．实验原理
根据朗伯－比尔定律，用紫外一可见分光光度法很容易定量测定在此光谱区内有吸收的单一成分。
由两种组分组成的混合物中，若彼此都不影响另一种物质的光吸收性质，可根据相互间光谱相对应的方法来进行定量测定。
如：当两组分吸收峰部分重叠时，选择适当的波长，仍可按测定单一组分的方法处理，当两组分吸收峰大部分重叠时，则宜采用解联立方程组或双波长法等方法进行测定。
解联立组的方法是以朗伯一比尔定律及吸光度的加合性为基础，同时测定吸收光谱曲线相互重叠的二元组分的一种方法。
从图中可以看出，混合组分在λ1的吸收等于A组分和B
,即
组分分别在λ1的吸光度之和A A+B
λ1
A A+B
=k Aλ1bC A+k Bλ1bC B
λ1
同理，混合组分在λ2的吸光度之和A A+Bλ2应为：
A A+Bλ2=k Aλ2b C A+k Bλ2bC B
若首先用A，B组分的标样，分别测得A，B两组
分在λ1和λ2处的摩尔吸光系数k Aλ1，k Aλ2和k Bλ1，k Bλ2，当测得未知试样在λ1和λ2处的吸光度Aλ1和Aλ2后，解下列二元一次方程组：
Aλ1＝k Aλ1bc A+k Bλ1bc B
Aλ2＝k Aλ2bc A+k Bλ2bc B
即可求得A，B两组分各自的浓度c A和c B。
一般说来，为了提高检测的灵敏度，λ1和λ2宜分别选择在A，B两组分最大吸收峰处或其附近。
三、仪器与试剂
722型分光光度计、
四、参考实验步骤（学生自己设计）
五、实验数据处理
1.绘制吸收曲线
2.解联立方程求出锰铬含量
六、问题与思考
1.说明分光光度法进行双组份测定的原理和方法。
2.怎样的样品混合物可以用此法测定？
（任乃林）。