UV-VIS 的基本原理和測試
????????光的本質(zhì)是一種電磁波,光的波長越短、頻率越高,其能量越大。根據(jù)光波長的長短,可將光劃分為不同區(qū)域,如圖1。光子是光的能量載體。光譜則是描述某種特定光的波長(單個光子能量)和強(qiáng)度(光子的密度)之間的關(guān)系的圖譜。?
????????紫外-可見分光光度法是在190~800nm波長范圍內(nèi)測定物質(zhì)的吸光度,用于鑒別、雜質(zhì)檢查和定量測定的方法。當(dāng)光穿過被測物質(zhì)溶液時,物質(zhì)對光的吸收程度隨光的波長不同而變化。因此,通過測定物質(zhì)在不同波長處的吸光度,并繪制其吸光度與波長的關(guān)系圖即得被測物質(zhì)的吸收光譜。從吸收光譜中,可以確定最大吸收波長λmax和最小吸收波長λmin。物質(zhì)的吸收光譜具有與其結(jié)構(gòu)相關(guān)的特征性。因此,可以通過特定波長范圍內(nèi)樣品的光譜與對照光譜或?qū)φ掌饭庾V的比較,或通過確定最大吸收波長,或通過測量兩個特定波長處的吸收比值而鑒別物質(zhì)。用于定量時,在最大吸收波長處測量一定濃度樣品溶液的吸光度,并與一定濃度的對照溶液的吸光度進(jìn)行比較或采用吸收系數(shù)法求算出樣品溶液的濃度。
????????單色光輻射穿過被測物質(zhì)溶液時,在一定的濃度范圍內(nèi)被該物質(zhì)吸收的量與該物質(zhì)的濃度和液層的厚度(光路長度)成正比,其關(guān)系可以用朗伯-比爾定律表述如下:
A=lg(1/T)=Kbc
式中
A為吸光度;
T為透光率;
E為吸收系數(shù),常用的表示方法 ,其物理意義為當(dāng)溶液濃度為1%(g/ml),液層厚度為1cm時的吸光度數(shù)值;
c為100ml溶液中所含物質(zhì)的重量(按干燥品或無水物計算),g;
l(L)為液層厚度,cm。
????????上述公式中吸收系數(shù)也可以摩爾吸收系數(shù)ε來表示,其物理意義為溶液濃度c為1mol/L和液層厚度為1cm時的吸光度數(shù)值。在最大吸收波長處摩爾吸收系數(shù)表示為εmax。
????????物質(zhì)對光的選擇性吸收波長,以及相應(yīng)的吸收系數(shù)是該物質(zhì)的物理常數(shù)。在一定條件下,物質(zhì)的吸收系數(shù)是恒定的,且與入射光的強(qiáng)度、吸收池厚度及樣品濃度無關(guān)。當(dāng)已知某純物質(zhì)在一定條件下的吸收系數(shù)后,可用同樣條件將該供試品配成溶液,測定其吸光度,即可由上式計算出供試品中該物質(zhì)的含量。在可見光區(qū),除某些物質(zhì)對光有吸收外,很多物質(zhì)本身并沒有吸收,但可在一定條件下加入顯色試劑或經(jīng)過處理使其顯色后再測定,故又稱之為比色分析。
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