紫外_4




紫外 - 可见吸收光谱仪可根据其光学系统分为单光束和双光束分光光度计,单波长和双波长分光光度计。最常用的是双光束分光光度计,它由辐射源,分束器和吸收器组成。它包括一个游泳池,一个探测器和一个记录器。

图6.2是双光束分光光度计的结构示意图。 W(可见区域)或D2(紫外区域)发射的连续辐射在被镜子M1反射后进入滤光器F以去除杂散光,通过狭缝S,并通过M.和M.此后,光被光栅G分开,并且反射镜M4,M5和狭缝S2通过以获得单色光。在M2和M3之后,扇形切割器R1被分成两个光束,两个光束交替地投射到反射镜M8和M9上,然后进入样品室,并分别照射到样品室C1和参考室C2。然后,在通过M10M11镜和旋转镜R2与R1同步后,两束光交替通过M12进入光电倍增管E.

1,辐射源

紫外 - 可见分光光度计对辐射源的基本要求是它能发射出足够强度的连续光谱,稳定性好,辐射能量随波长无明显变化,使用寿命长。两种光源最常用于紫外 - 可见分光光度计:钨灯和氙灯。

钨灯是通常用于可见光区域的连续光源。可见光区域中的能量仅占钨灯总辐射能量的约11%。大部分辐射能量落在红外区域,钨灯提供300至2500nm的波长范围。氙灯用作近紫外区域的光源,产生160至375nm的连续光谱。氙灯的辐射强度约为氢灯的四倍。它是紫外区域中使用最广泛的来源。

2,分离器

分束器的功能是将所需的窄带光束与连续光源分开。它是分光光度计的核心部件。其性能直接影响光谱带通的宽度,从而影响测量的灵敏度,选择性和工作曲线。线性范围。

分束器由入口狭缝,准直镜,色散元件,物镜,出口狭缝等组成,其中色散元件是分光器的关键部件。常用的色散元件是棱镜和光栅,现在几乎所有的商业仪器都使用光栅作为色散元件。光栅在整个波长范围内提供良好,均匀的分辨率,并且成本低且易于存储。3,吸收池

吸收池用于容纳溶液。根据该材料,它可以分为玻璃吸收池和石英吸收池,前者用于可见光区域,后者用于紫外和可见光区域。吸收池的两个光学表面必须光滑和清洁,并且在使用过程中不能用手触摸。根据应用,吸收罐有多种尺寸和配置可供选择。

4,探测器

检测器用于检测光信号并将光信号转换成电信号。分光光度计要求灵敏度高,响应时间短,线性度好,对不同波长的辐射响应相同,噪音低,稳定性好。在紫外可见分光光度计上,广泛使用的探测器是光电倍增管,不仅反应速度快,而且可以检测10-8到10-9s的脉冲光,灵敏度高,是200倍。高于普通光电管的高度。 。

5,记录仪和信号显示系统

光信号由光电倍增管转换成电信号,然后适当放大,由记录器记录,或用数字显示。

许多紫外可见分光光度计现在配备了微处理器,一方面记录和处理信号,另一方面对分光光度计进行操作控制。

实验技术:

1,样品制备

紫外 - 可见吸收光谱法通常在溶液中进行,固体样品转化为溶液,无机样品用合适的酸溶解或用碱熔融,有机样品用有机溶剂溶解或萃取。有时需要通过湿法或干法消化样品,然后将其转化为适合光度测定的溶液。

光度分析溶剂的要求是溶解性好,在测量带中没有明显的吸收,测得的组合物在溶剂中具有良好的吸收峰形,低挥发性,不易燃,无毒,价格低。表6.1显示了紫外 - 可见吸收光谱法中常用的溶剂。

2,测量条件的选择

为了使测定获得令人满意的结果,必须小心选择合适的测定条件。

1,波长

通常,根据待测组分的吸收光谱,选择最大吸收波长Amax作为测量波长,使灵敏度最高,吸光度随波长的变化最小,测量准确度可以得到。但是,在实际工作中,不一定选择Amax。例如,待测组分的Amax受到共存杂质的干扰,或者待测组分的浓度太高,可以选择其他吸收峰用于测量。2,狭缝宽度

狭缝将直接影响测量的灵敏度和工作曲线的线性范围。如果狭缝宽度过大,则灵敏度会降低,工作曲线的线性范围会变窄;狭缝宽度太小,入射光强度太弱,不利于测量。通常,当吸光度不降低时的最大切口宽度是应该选择的合适的切口宽度。

3,吸光度范围

图6.3是吸光度与测量的相对误差的关系图。从图中可以看出,当吸光度在0.2和0.8之间时,吸光度测量中的误差最小。因此,待测组分浓度的吸光度应控制在0.2和0.8之间。

4.选择反应条件

当测量无机金属离子时,通常加入彩色显影剂以产生彩色显影物质,然后进行分光光度测量。

颜色反应通常应满足产品。有色化合物的吸光度具有大的摩尔吸光系数,并且具有高选择性。有色化合物的组成应该是恒定的,稳定性良好,并且产物与显影剂的λmax之间的差异通常应大于60nm。在实际工作中,没有多种颜色反应反应同时满足上述条件,因此有必要注意反应条件的选择。

5,溶液酸度

溶液的酸度对待测组分的测定具有显着影响,这直接影响待测组分的吸收光谱,显影剂的形态,待测组分的配合状态,以及发色化合物的组成。在实际工作中,通常使用单因素实验来确定溶液的酸度,即,待测组分的浓度与显影剂的浓度,溶液的酸度改变,以及确定溶液的吸光度与酸度之间的关系,并找出最佳的酸度范围。为了保持溶液的一定酸度,必须加入缓冲溶液。常用的分光光度法缓冲溶液有:

6,彩色显影剂浓度

使用的显影剂量对颜色反应有影响。过量的显色剂可使颜色反应趋于完全,但过多的过量可能会改变有色化合物的组成并影响化合物的颜色。对于适量的显色剂,溶液的吸光度可以通过单因素实验确定,并且可以根据变化曲线选择具有高灵敏度和恒定吸光度值的显影剂的量。

7,温度的影响

在紫外 - 可见吸收光谱中,通常使用室温显色反应。当温度对颜色反应速度有很大影响时,有必要考虑温度的影响。可以使用单因素实验确定合适的温度。8,色彩开发时间

这包括两次:一次是由于颜色反应速率的差异而达到反应所需的时间;另一个是有色化合物保持稳定的时间。可以使用单因素实验检查这两个时间。

9,参考解决方案的选择

根据待测组分溶液的性质,选择合适的参考溶液。通常使用以下两种参考解决方案。

(1)溶剂参比溶液

当待测组分的组成相对简单时,共存组分在测量波长下的光吸收很小,溶剂可用作参比溶液,从而消除了溶剂和溶剂等因素的影响。吸收细胞。

(2)试剂参考溶液

如果显影剂或其他试剂在测量波长下吸收,则应用与显色反应相同的条件,但是未添加样品的溶液用作参比溶液。该参考溶液消除了试剂中其他组分吸收的影响。

消除共存离子干扰的方法:

在分光光度测定中,系统中存在其他共存组分。如果这些成分具有自己的颜色,或者可以与显影剂反应形成有色化合物,则测量结果会更高;如果共存组分与显影剂反应为了降低显影剂或待测组分的浓度并影响显色反应的完成,测量结果将会降低。可以使用以下方法来消除共存组件的干扰。

(1)加入适当的掩蔽剂

掩蔽剂的作用是使系统中的干扰物质复合,降低干扰物质的浓度,并减少待测组分的影响。对掩蔽剂的要求是它不与待测组分反应,并且掩蔽剂及其与干扰物质的复合物不影响待测组分的测定。

(2)改变干扰离子的价态

氧化剂或还原剂用于改变干扰离子的价态,以便不影响待测组分的测定。例如,当通过铬天青S测量A1(III)时,Fe(III)干扰,并且可以添加抗坏血酸以将其还原为Fe(II)以消除干扰。

(3)选择合适的波长

该方法仅适用于干涉分量距待测组件的吸收峰值波长较远的情况。

如果不能使用上述方法,可以采用预分离方法如萃取分离,色谱分离,沉淀分离,离子交换,蒸馏等将干扰组分与待测组分分离,然后进行分光光度法。确定表观摩尔吸光系数的准确方法:

根据Lambert-Beer定律,可以计算物质的表观摩尔吸光系数:

ε值反映了物质对光吸收的敏感性。获得摩尔吸光系数的确切方法是:确定不同带通宽度下的表观摩尔吸光系数,绘制表观摩尔吸光系数与带通宽度的关系曲线,并将曲线外推至零带通宽度,相应的摩尔吸光系数为确切的表观摩尔吸光系数。

参考文献:现代仪器分析实验和技术

关键词:光谱仪,紫外线,单光束分光光度计,双光束分光光度计,AOC官方网站,北京世纪奥克

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时间:2019-01-09 11:43:10 来源:凤凰娱乐注册 作者:匿名