紫外和可见光谱分析通则
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《中国药典》2020年版四部通则0401 紫外-可见分
光光度法
《中国药典》2020年版四部通则0401紫外-可见分光光度法主要包括以下内容:
1.定义:紫外-可见分光光度法是一种通过测定物质在紫外-可见光区的吸收光谱,
对物质进行定性和定量分析的方法。
2.适用范围:适用于具有紫外-可见光吸收特性的物质的定性和定量分析。
该方法
广泛应用于药品、食品、环境等领域。
3.原理:基于物质吸收紫外-可见光后,其吸收光谱的波长和强度与物质的浓度和
种类有关,通过测量物质的吸收光谱,可以对其进行定性和定量分析。
4.操作方法:包括直接比较法、标准曲线法、差示光谱法、差示光谱比率法等。
根据不同情况选择合适的方法进行操作。
5.注意事项:
•在操作过程中应注意避免光的散射和干扰因素的影响。
•应注意控制实验条件,如温度、湿度、气压等,以确保实验结果的准确性和可靠性。
•对于某些特定物质,可能需要采用其他方法进行测定,如络合滴定法、离子交换法等。
总之,《中国药典》2020年版四部通则0401紫外-可见分光光度法为药品、食品、环境等领域提供了重要的分析手段,有助于保证分析结果的准确性和可靠性。
第二章紫外及可见吸收光谱教学内容:2.1 紫外吸收光谱及影响因素2.2 有机化合物的紫外光谱2.3 无机化合物的紫外光谱2.4 紫外-可见光度计2.5 紫外吸收光谱在结构分析中应用2.6 定量分析重点和难点:紫外光谱与有机化合物分子结构之间的关系;重要有机化合物紫外光谱,λmax 的经验计算;紫外光谱解析分子结构的方法。
教学要求:(1)理解紫外-可见吸收光谱(简称紫外光谱)的基本原理。
(2)掌握紫外光谱与有机化合物分子结构之间的关系。
(3)了解紫外-可见光度计工作原理(4)掌握紫外-可见光谱在有机化合物结构分析中的应用本章用5学时2.1 紫外吸收光谱及影响因素一、紫外光谱法的特点1 紫外吸收光谱反映了分子中价电子能级跃迁情况,主要应用于共轭体系及芳香族化合物的分析。
2 由于电子能级改变的同时,往往伴随有振动能级的跃迁,所以电子光谱图比较简单,但峰形较宽。
3 紫外吸收光谱常用于共轭体系的定量分析,灵敏度高,检出限低。
该光谱是由价电子或外层电子跃迁产生的,因此,紫外可见光谱也叫做电子光谱,其中近紫外及可见光区的电磁波(200nm--800nm)在鉴定有机化合物的结构上较为有用。
4nm-200 nrn区域一般称为远紫外区或真空紫外区,由于该区域内的电磁波易为空气中的水分、氧气及氮气所吸收,所以对仪器的要求很高,必须抽成高真空。
该区内的吸收大多对结构分析价值不大.二、紫外吸收曲线紫外光谱是以波长A (nm)为横坐标,以摩尔吸收系数ε或logε为纵坐标来表示的。
吸收峰最高处对应的波长为最大吸收波长,用λmax表示;峰最高处对应的纵坐标值为最大摩尔吸收系数εmax或其对数logεmax。
ε值表示物质对光能的吸收强度,是各种物质在一定波长下的特征常数。
ε的大小可反映电子跃迁的几率,当ε>104时为跃迁允许,当ε<102时为跃迁禁阻。
末端吸收:指吸收曲线随波长变短而强度增大,直至仪器测量极限(190nm),在仪器极限处测出的吸收为末端吸收。
吸收系数()的规定值
吸收系数()
的许可范
围
(2)吸收系数法按各品种项下的方法配制供试品溶液,在规定的波长处测定其吸光度,再以该品种在规定条件下的吸收系数计算含量。
用本法测定时,吸收系数通常应大于100,并注意仪器的校正和检定。
(3)计算分光光度法计算分光光度法有多种,使用时应按各品种项下规定的方法进行。
当吸光度处在吸收曲线的陡然上升或下降的部位测定时,波长的微小变化可能对测定结果造成显著影响,故对照品和供试品的测试条件应尽可能一致。
计算分光光度法一般不宜用作含量测定。
(4)比色法供试品本身在紫外-可见光区没有强吸收,或在紫外光区虽有吸收但为了避免干扰或提高灵敏度,可加入适当的显色剂,使反应产物的最大吸收移至可见光区,这种测定方法称为比色法。
用比色法测定时,由于显色时影响显色深浅的因素较多,应取供试品与对照品或标准品同时操作。
除另有规定外,比色法所用的空白系指用同体积的溶剂代替对照品或供试品溶液,然后依次加入等量的相应试剂,并用同样方法处理。
在规定的波长处测定对照品和供试品溶液的吸光度后,按上述(1)法计算供试品浓度。
当吸光度和浓度关系不呈良好线性时,应取数份梯度量的对照品溶液,用溶剂补充至同一体积,显色后测定各份溶液的吸光度,然后以吸光度与相应的浓度绘制标准曲线,再根据供试品的吸光度在标准曲线上查得其相应的浓度,并求出其含量。
紫外-可见吸收光谱鉴别技术紫外-可见分光光度法也称为紫外-可见吸收光谱法(UV-vis ),它是依据物质对紫外和可见光区不同波长光的吸收程度进行定性、定量的分析方法。
1.物质对光的选择性吸收光是一种电磁波,按波长顺序可以划分为不同的光区。
不同波长的光具有不同的能量,波长越长,能量越低;波长越短,能量越高。
当一束白光通过棱镜后色散为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色的光,每种颜色的光又有一定的波长范围。
如果把两种光按一定强度比例混合,也可成为白光,这两种颜色的光称为互补色光。
图1是互补色光示意图,处于直线关系的两种颜色即为互补色光。
溶液所以呈现不同的颜色是由于该溶液对光具有选择性吸收。
当一束白光通过某一有色溶液时,一部分光被溶液选择吸收,另一部分光则通过溶液。
例如当白光入射通过KMnO4溶液时,溶液选择性吸收绿光,溶液本身呈现绿光的互补色光,即紫红色。
2.光吸收的基本定律——朗伯-比尔定律当一束平行单色光垂直照射到一定浓度c 、液层厚度为b 的均匀透明溶液时(如图2),由于溶液吸收了一部分光能,光的强度减弱。
透射光强度I t 与入射光强度I 0之比称为透射比,用T 表示;单色光通过溶液时被吸收的程度,称为吸光度,用A 表示。
400-450650-750绿橙图1 互补色光示意图图2 光通过溶液示意图 I 0-为入射光强度 I t -为透射光强度朗伯和比尔总结了光的吸收与液层厚度、溶液浓度的定量关系。
其数学表达式为:A=k·b·c 。
其物理意义是:当一束平行单色光垂直通过均匀、透明的吸光物质的稀溶液时,溶液的吸光度A与溶液浓度c和液层厚度b的乘积呈正比。
朗伯-比尔定律是紫外-可见分光光度法进行定量分析的理论依据,适用于可见光、紫外光、红外光和均匀非散射的液体、气体及透光固体。
比例常数k称为吸光系数,是吸光物质的特征常数,与入射光的波长、物质的性质和溶液的温度等因素有关,与溶液的浓度大小和液层厚度无关。