中国药典2010年版－－紫外分光光度法讲义

'紫外分光光度法定义：紫外分光光度法是通过被测物质在紫外光区的特定波长处或一定波长范围内光的吸收，对该物质进行定性和定量分析的方法。适用范围：鉴别、检查和含量测定。特点：简便、快速、专属性强、灵敏度高 一.光波和光谱色散：将白色光分解成各种单色光的现象光谱：经过色散以后的单色光依固定的次序排列而成的现象。光和无线电波以及各种射线本质上都是电磁波，他们的主要区别在于波长（频率）的不同。 0.111021041061081010宇宙线γ射线紫外光红外光微波无线电可见光单位：埃 二.物质对光选择性的吸收物质的颜色是由于他对可见光选择性地吸收一部分光波所致。 有色溶液的颜色实质上是被吸收光颜色的补色。 光线照射某些物质后，引起物质内部分子、电子或原子核间的运动状态的变化，剩余能量透射出来，通过分光系统可得到一组不连续的光谱，此光谱称为吸收光谱（absorptionspectra)吸收光谱的产生：电子跃迁理论，与分子结构有关， 三.光吸收基本定律和吸收系数1.光吸收基本定律：比尔—郎伯（Beer—Lambert）定律为光吸收基本定律，是分光光度分析的理论基础。Lambert于1730年提出了光强度与吸收介质厚度的关系。1852年Beer提出了光强度与吸收介质中吸光物质浓度之间的关系。 透光率：单色光通过一物质的溶液时透过光的强度（I）与入射光的强度（I0)之比称为透光率或透射比（T）。T＝I／I0吸收度：透光率的负对数称为吸收度或光密度。A=log1/T=－logT 郎伯（Lambert）定律:当溶液浓度不变时，吸收读与溶液的液层厚度成正比。比尔（Beer）定律：当溶液液层厚度不变时，吸收度与溶液的浓度成之比。 郎伯—比尔（Lambert—Beer）定律:单色光通过一物质的溶液时，如果入射光的强度不变，溶液吸收度（A）与溶液浓度（C）和液层厚度（L）成正比。A=log1/T=ECL式中E为吸收系数 2.吸收系数：定义：吸光物质在单位浓度和单位液层厚度时的吸收度。表示方法：（1）百分吸收系数（E）：当溶液浓度（C）为1%（g/ml），光路长度（L）为1cm时，相应的吸收度为百分吸收系数，以E表示。E=A/C(%)×L(cm)中国药典规定的吸收系数即为E。 （2）摩尔吸收系数（ε）：当溶液的浓度（C）为1mol/L,光路长度（L）为1cm时，相应的吸收系数为摩尔吸收系数，以ε表示。ε=A/C(mol/L)×L(cm)ε和E的关系是：ε=E×分子量/10E=ε×10/分子量 3.吸收系数测定法精密称取一定量精制样品，使样品溶液配成吸收度读数在0.6～0.8之间，置1cm吸收池中，在规定波长±2nm处测定吸收度，然后再用同批溶剂将溶液稀释1倍，使吸收度在0.3～0.4之间，再按上述方法测定。样品应同时测定2份，同一台仪器测定的2份结果，对平均值的偏差应不超过土0．3％，否则应重新测定。测定时，先按仪器正常灵敏度测试，然后再减小狭缝测定，直到减小狭缝吸光值不增加为止，取吸收度不改变的数据。再用4台不同型号的仪器复测。 测定注意事项：1.样品应为精致品，水分应另取样测定，扣除干燥失重。2.所用的容量仪器及分析天平应经过检定，如有误差应加上校正值。3.测定所用的溶剂，其吸收度应符合规定。吸收池应于临用时配对。4.称取样品时，其称量准确度应按中国药典规定要求。5.分光光度计应经过严格检定，特别是波长准确度和吸收度精度要进行校正。要注明测定时的温度。 四.分光光度计基本原理框图：光源单色器吸收池检测器讯号处理及显示器 一.光源对光源的基本要求是应在仪器操作所需的光谱区域内能够发射连续辐射，有足够的辐射强度和良好的稳定性，而且辐射能量随波长的变化应尽可能小。分光光度计中常用的光源有热辐射光源和气体放电光源两类。 1.热辐射光源用于可见光区，如钨丝灯和卤钨灯。钨灯和碘钨灯可使用的范围在340~2500nm。这类光源的辐射能量与施加的外加电压有关，在可见光区，辐射的能量与工作电压4次方成正比。光电流与灯丝电压的n次方（n1）成正比。因此必须严格控制灯丝电压，仪器必须配有稳压装置。 2.放电光源用于紫外光区，如氢灯和氘灯气体氢灯和氘灯。它们可在160~375nm范围内产生连续光源。氘灯的灯管内充有氢的同位素氘，它是紫外光区应用最广泛的一种光源，其光谱分布与氢灯类似，但光强度比相同功率的氢灯要大3~5倍 二.单色器单色器是能从光源辐射的复合光中分出单色光的光学装置，其主要功能：产生光谱纯度高的波长且波长在紫外可见区域内任意可调。 1.滤光片：（1）吸收滤光片：加有金属氧化物的玻璃（2）干涉滤光片：由透明的电介质层夹在两块内则镀有半透明金属膜的玻璃片之间构成。 3.棱镜：由玻璃和石英制成。当光由空气射入棱镜时，其传播速度即改变，波长短的光在玻璃中的传播速度较慢，这样就可以将混合光中是各种波长的光从长波到短波依次分散成由红到紫的连续光谱。 4.光栅：在玻璃或其他透明材料上密刻平行条痕的光学元件，利用狭缝衍射后光的干涉作用使不同波长的光有不同的方向，起到色散作用。适用于紫外光谱的光栅表面每毫米刻划2000~6000条线。 5.吸收池：吸收池用于盛放分析试样，一般有石英和玻璃材料两种。为减少光的损失，吸收池的光学面必须完全垂直于光束方向。在高精度的分析测定中（紫外区尤其重要），吸收池要挑选配对。因为吸收池材料的本身吸光特征以及吸收池的光程长度的精度等对分析结果都有影响。。 玻璃吸收池因为能吸收紫外光，故只能用于320nm以上的可见光区。石英吸收池，适用于紫外光区，也可用于可见光区。最常用的光路长度为1cm的吸收池 6.检测器：检测器的功能是检测信号、测量单色光透过溶液后光强度变化，是将光信号转换成电信号的一种装置。。（1）.光电池：是一种光敏半导体，光照使它产生电流，在一定范围内光电流与光强成正比，可直接用微电流计测量。（2）.光电管：是一种受光后产生电流的电子管，分为蓝敏和红敏。 （3）光电倍增管：应用电极二次发射电子的原理工作的光电管就叫作光电倍增管。光电倍增管明显优于光电管之处是灵敏度。（4）光敏二极管阵列： 7.紫外—可见分光光度计的几种常见类型：（1）单波长单光束分光光度计（2）单波长双光束分光光度计（3）双波长双光束分光光度计（4）二极管阵列快速扫描分光光度计 '