紫外可見分光光度計的原理及注意特點

一、概述
    紫外可見分光光度法從問世以來，在應用方面有了很大的發展，尤其是在相關學科發展的基礎上，促使分光光度計儀器的不斷創新，功能更加齊全，使得光度法的應用更拓寬了范圍。目前，分光光度法已為工農業各個部門和科學研究的各個領域所廣泛采用，成為人們從事生 產和科研的有力測試手段。我國在分析化學領域有著堅實的基礎，在分光光度分析方法和儀器的制造方面上都已達到一定的水平

二、原理
    物質的吸收光譜本質上就是物質中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波長的光能量， 相應地發生了分子振動能級躍遷和電子能級躍遷的結果。由于各種物質具有各自不同的分子、原子和不同的分子空間結構，其吸收光能量的情況也就不會相同，因此，每種物質就有其 *的、固定的吸收光譜曲線，可根據吸收光譜上的某些特征波長處的吸光度的高低判別或測 定該物質的含量，這就是分光光度定性和定量分析的基礎。分光光度分析就是根據物質的吸 收光譜研究物質的成分、結構和物質間相互作用的有效手段。
    紫外可見分光光度法的定量分析基礎是朗伯-比爾（Lambert-Beer）定律。即物質在一定濃度 的吸光度與它的吸收介質的厚度呈正比，其數學表示式如下：
A=錬c式中：A—吸光度（又稱光密度、消光值），å—摩爾吸光系數（其物理意義為：當吸光物質濃度為1摩爾/升，吸收池厚為1厘米，以一定波長原光通過時，所引起的吸光值A），b—吸收介質的厚度（厘米），c—吸光物質的 濃度（摩爾/升）。
    物質的顏色和它的電子結構有密切的關系，當輻射（光子）引起電子躍遷使分子（或離子）從基態上升到激發態時，分子（或離子）就會在可見區或紫外呈現吸光，顏色的發生或變化是和分 子的正常電子結構的變形的。當分子中含有一個或更多的生色基因（即具有不飽和鍵的原子基團），輻射就會引起分子中電子能量的改變。常見的生色團有：CO， -N=N-， -N=O，-C N，CS 如果兩個生色團之間隔一個碳原子，則形成共軛基團，會使吸收帶移向較長的波長處（即紅移），且吸收帶的強度顯著增加。當分子中含有助色基團（有未共用電子對的基團）時，也會產生紅移效應。常見的助色基團有：-OH -NH2， -SH， -Cl, -Br, -I

三、主要特點
（1）應用廣泛
   由于各種各樣的無機物和有機物在紫外可見區都有吸收，因此均可借此法加以測定。到目前為止，幾乎化學元素周期表上的所有元素（除少數放射性元素和惰性元素之外）均可采用此法 。在上發表的有關分析的論文總數中，光度法約占28%，我國約占所發表論文總數的33% 。
（2）靈敏度高
   由于新的顯色劑的大量合成，并在應用研究方面取得了可喜的進展，使得對元素測定的靈敏度有所推進，特別是有關多元絡合物和各種表面活性劑的應用研究，使許多元素的摩爾吸光 系數由原來的幾萬提高到數十萬。
（3）選擇性好
   目前已有些元素只要利用控制適當的顯色條件就可直接進行光度法測定，如鈷、鈾、鎳、銅、銀、鐵等元素的測定，已有比較滿意的方法了。
（4）準確度高
   對于一般的分光光度法，其濃度測量的相對誤差在1～3%范圍內，如采用示差分光光度法進行測量，則誤差可減少到0.X%。
（5） 適用濃度范圍廣
    可從常量（1%～50%）（尤其使用示差法）到痕量（10-8～10-6%）（經預富集后）。
（6） 分析成本低、操作簡便、快速
    由于分光光度法具有以上優點，因此目前仍廣泛地應用于化工、冶金、地質、醫學、食品、制藥等部門及環境監測系統。單在水質分析中的應用就很廣，目前能有直接法和間接法測定 的金屬和非金屬元素就有70多種。


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