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紫外可見分光光度法的測定依據

生活 更新时间:2024-07-22 04:15:52

紫外可見分光光度法的測定依據(紫外可見分光光度法分析條件的選擇)1

在分析工作中,為了使測量結果有較高的靈敏度和準确度,必須選擇合适的實驗條件,對分析條件進行優化。紫外-可見分光光度法的分析條件主要是指儀器測量條件、顯色反應條件以及參比溶液的選擇。

一、儀器測量條件的選擇

1.測量波長 根據待測組分的吸收光譜,通常選擇有最大吸收強度的吸收峰所對應的最大吸收波長λmax作為測量波長。因為在λmax處待測組分每單位濃度所改變的吸收光度最大,從而使得到的光譜具有很好的靈敏度;且在λmax處吸光度随波長的變化最小,從而使測量具有較高的準确度。但如果λmax處吸收峰太尖銳,則在滿足分析靈敏度的前提下,選擇次一級的吸收強度的吸收峰或肩峰對應波長作為測量波長。

2. 儀器狹縫寬度 狹縫的寬度直接影響測量的靈敏度和标準曲線的線性關系。狹縫寬度過寬時,通過樣品溶液的光的強度增加,同時可能引入其他波長的單色光從而使測量的靈敏度降低,以緻偏離朗伯-比爾定律。但若狹縫寬度過窄,光的強度變弱,測量的靈敏度也可能降低。通常在不減少吸光度時的最大狹縫寬度為适宜的狹縫寬。

3. 吸光度的範圍 吸光度(A)在0.2~0.8時,實驗偶然變動因素(光源的穩定性、測量環境改變等)對測量結果的影響較小,相對誤差較小,所以在測量時,通常選擇吸光度的測量範圍在0.2~0.8。若超出該範圍,可通過調整待測液的濃度和吸收池的厚度等方法進行調節。

二、顯色條件的選擇

分光光度法的許多分析都是建立在比色分析基礎上的。如果待測組分本身沒有顔色或本身顔色很淺,那麼就無法直接進行測定,需利用顯色反應将待測組分轉變為有色物質,然後進行測定。這種将試樣中待測組分轉變成有色化合物的化學反應,稱為顯色反應。與待測組分形成有色化合物的試劑稱為顯色劑。在分光光度分析中,顯色劑的選擇及顯色條件的控制極為重要。

(一)顯色反應的要求

常用的顯色反應是形成螯合物的反應,有時也采用形成簡單配合物的反應和氧化還原反應。同一被測組分往往可與多種顯色劑反應,生成不同有色物質,其原理和靈敏度亦有差别。在分析時,究竟選用何種顯色反應較适宜,應考慮以下四個因素:

1. 顯色反應靈敏度高 分光光度法一般用于微量組分的測定,要求顯色劑與待測組分之間的顯色反應具有很好的靈敏度,應選擇顯色反應産物的摩爾吸光系數ε較大的反應。

2.顯色劑選擇性好 顯色劑隻與待測組分發生顯色反應,而與溶液中的共存組分不發生反應,這樣儀器測量的數據才有很好的準确度。

3.顯色劑的對照性要高 顯色劑在測定波長處應無明顯吸收,如果顯色劑有色,則要求顯色劑與顯色反應産物的顔色差别要大,以減小試劑的空白值,提高測定的準确度。一般要求顯色反應産物與顯色劑的最大吸收波長之差應大于60nm。

4.顯色反應産物穩定 要求待測組分與顯色劑的反應産物有很好的穩定性,不易受空氣、光等因素的影響。在測定過程中吸光度保持不變。

(二)顯色條件的選擇

1.顯色劑用量 取決于形成有色化合物的組成。顯色劑用量太少或太多均會引起對朗伯-比爾定律的偏離。為了保證顯色反應盡可能完全,減少有色化合物的解離并使其保持恒定,一般需要加入适當過量的顯色劑。顯色劑的适宜用量可通過實驗确定:在一系列相同待測組分溶液中加入不同濃度的顯色劑,測定溶液的吸光度随顯色劑的濃度變化曲線,在吸光度随顯色劑濃度變化不大的範圍内,确定顯色劑的加入量。

2.溶液pH 多數顯色劑是有機弱酸或弱堿,溶液的pH直接影響顯色劑的解離程度,從而影響顯色反應的完全程度。選擇合适的pH是顯色反應最基本的實驗條件。溶液酸度對顯色反應的影響是多方面的,如影響顯色劑的平衡濃度和顔色變化、有機弱酸類的配位劑的存在形式、待測組分與配位劑形成的配合物的穩定性等。顯色反應的最适宜酸度範圍可以通過實驗來确定:在待測組分濃度和顯色劑濃度一定的情況下,測定吸光度随溶液pH變化曲線,吸光度恒定或變化較小時所對應的pH範圍即為顯色反應的最适宜的pH範圍。

3.顯色反應的時間和溫度 有些顯色反應瞬間完成,而且顔色穩定,在較長的時間内變化不大。但有些顯色反應速度較慢,溶液顔色需要經過一段時間才能穩定,而且經過一段時間後,由于氧化、光照、試劑揮發等因素使顔色減退。實際工作中,确定适宜顯色時間的方法是配制一份顯色溶液,從加入顯色劑開始,每隔一定時間測吸光度一次,繪制吸光度時間關系曲線。曲線平坦部分對應的時間就是測定吸光度的最适宜時間。顯色反應通常在室溫下進行,但對于反應速率較慢的反應體系,則需要改變反應條件,如對體系加熱,從而加快反應速率。顯色反應最适宜的溫度也是通過實驗确定的。

三、參比溶液

在吸光度測量中,先要用參比溶液調節透光率,設定通過參比溶液的透光率為100%,以消除吸收池壁及溶劑對入射光的反射和吸收帶來的誤差。選擇适宜的參比溶液對提高測定的準确度具有重要作用。如果參比溶液選擇不當,常會引起校正曲線不過坐标原點或不成線性關系,因此分析測定時應視具體情況選擇合适的參比溶液。

1.溶劑參比溶液 當樣品組成較簡單,共存的其他組分和顯色劑在測定波長處無吸收時,可用純溶劑(如蒸餾水)作為參比溶液,這樣可消除吸收池、溶劑等因素的影響。

2.試劑參比溶液 如果顯色劑在測定波長處有吸收時,則測量時應消除顯色劑對測量的影響,此時應用空白溶液作為參比溶液,即按顯色反應相同的條件,在溶劑中加入與樣品溶液中相同含量的顯色劑作為參比溶液。

3.樣品參比溶液 如果樣品溶液組分較複雜,其他共存離子在測定波長下有吸收但不與顯色劑反應,當顯色劑無吸收時,可用不加顯色劑的被測試樣溶液作為參比溶液。

4.平行操作參比溶液 若顯色劑、待測溶液中各組分均在測定波長下有吸收,則可用不含被測組分的試樣,在相同條件下與被測試樣同時進行處理,測定時以前者所得的溶液為參比溶液,稱為平行操作參比溶液。臨床上進行某種血藥濃度的監測時,可取正常人血樣和待測血藥濃度的血樣在相同條件下處理,用正常人血樣得到的溶液作為參比溶液。

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