分光光度法

分光光度法

分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸收度，对该物质进行定性和定量分析的方法。

在分光光度计中，将不同波长的光连续地照射到一定浓度的样品溶液时，便可得到与众不同波长相对应的吸收强度。如以波长（λ）为横坐标，吸收强度（A）为纵坐标，就可绘出该物质的吸收光谱曲线。利用该曲线进行物质定性、定量的分析方法，称为分光光度法，也称为吸收光谱法。用紫外光源测定无色物质的方法，称为紫外分光光度法；用可见光光源测定有色物质的方法，称为可见光光度法。它们与比色法一样，都以Beer-Lambert定律为基础。 上述的紫外光区与可见光区是常用的。但分光光度法的应用光区包括紫外光区，可见光区，红外光区。

波长范围

(1)200～400nm的紫外光区，(2)400～760nm的可见光区， (3)2.5～25μm(按波数计为4000cm<-1>～400cm<-1>)的红外光区。

仪器

紫外分光光度计，可见分光光度计（或比色计）、红外分光光度计或原子吸收分光光度计。为保证测量的精密度和准确度，所有仪器应按照国家计量检定规程或本附录规定，定期进行校正检定。

基本原理

当一束强度为I0的单色光垂直照射某物质的溶液后,由于一部分光被体系吸收,因此透射光的强度降至I,则溶液的透光率T为: 根据朗伯(Lambert)-比尔(Beer)定律: A=abc

式中A为吸光度，b为溶液层厚度（cm），c为溶液的浓度（g/dm^3)， a为吸光系数。其中吸光系数 与溶液的本性、温度以及波长等因素有关。溶液中其他组分（如溶剂等）对光的吸收可用空白液扣除。

由上式可知，当固定溶液层厚度l和吸光系数 时，吸光度A与溶液的浓度成线性关系。在定量分析时，首先需要测定溶液对不同波长光的吸收情况（吸收光谱），从中确定最大吸收波长 ，然后以此波长 的光为光源，测定一系列已知浓度c溶液的吸光度A，作出A~c工作曲线。在分析未知溶液时，根据测量的吸光度A，查工作曲

线即可确定出相应的浓度。这便是分光光度法测量浓度的基本原理。

原子吸收分光光度法

原子吸收光谱法（atomic absorption spectrometry，AAS），又称原子吸收分光光度法（atomic absorption spectrophotometry，AAS）是基于蒸汽相中待测元素的基态原子对其共振辐射的吸收强度来测定试样中该元素含量的一种仪器分析方法。它是测定痕量和超痕量元素的有效方法。具有灵敏度高、干扰较少、选择性好、操作简便、快速、结果准确、可靠、应用范围广、仪器比较简单、价格较低廉等优点，而且可以使整个操作自动化，因此近年来发展迅速，是应用广泛的一种仪器分析新技术。

它能测定几乎所有金属元素和一些类金属元素，此法已普遍应用于冶金、化工、地质、农业、医药卫生及生物等各部门，尤其在环境监测、食品卫生和生物机体中微量金属元素的测定中，应用日益广泛。

红外光谱法 定义：

应用红外波段的辐射进行分析的方法。

所属学科：

机械工程（一级学科）；分析仪器（二级学科）；光学式分析仪器-光学式分析仪器分析原理（三级学科）

本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 红外光谱法又称“红外分光光度分析法”。简称“IR”,分子吸收光谱的一种。利用物质对红外光区的电磁辐射的选择性吸收来进行结构分析及对各种吸收红外光的化合物的定性和定量分析的一法。被测物质的分子在红外线照射下，只吸收与其分子振动、转动频率相一致的红外光谱。对红外光谱进行剖析，可对物质进行定性分析。化合物分子中存在着许多原子团，各原子团被激发后，都会产生特征振动，其振动频率也必然反映在红外吸收光谱上。据此可鉴定化合物中各种原子团，也可进行定量分析。

1.红外光谱法的一般特点

特征性强、测定快速、不破坏试样、试样用量少、操作简便、能分析各种状态的

试样、分析灵敏度较低、定量分析误差较大。 2.对样品的要求

①试样纯度应大于98％，或者符合商业规格

Ø 这样才便于与纯化合物的标准光谱或商业光谱进行对照

Ø 多组份试样应预先用分馏、萃取、重结晶或色谱法进行分离提纯，否则各组份光谱互相重叠，难予解析 ②试样不应含水（结晶水或游离水）

水有红外吸收，与羟基峰干扰，而且会侵蚀吸收池的盐窗。所用试样应当经过干燥处理

③试样浓度和厚度要适当 使最强吸收透光度在5～20%之间 3.定性分析和结构分析

红外光谱具有鲜明的特征性，其谱带的数目、位置、形状和强度都随化合物不同而各不相同。因此，红外光谱法是定性鉴定和结构分析的有力工具 ①已知物的鉴定

将试样的谱图与标准品测得的谱图相对照，或者与文献上的标准谱图（例如《药品红外光谱图集》、Sadtler标准光谱、Sadtler商业光谱等）相对照，即可定性 使用文献上的谱图应当注意：试样的物态、结晶形状、溶剂、测定条件以及所用仪器类型均应与标准谱图相同 ②未知物的鉴定

未知物如果不是新化合物，标准光谱己有收载的，可有两种方法来查对标准光谱： A.利用标准光谱的谱带索引，寻找标准光谱中与试样光谱吸收带相同的谱图 B.进行光谱解析，判断试样可能的结构。然后由化学分类索引查找标准光谱对照核实

解析光谱之前的准备：

Ø 了解试样的来源以估计其可能的范围

Ø 测定试样的物理常数如熔沸点、溶解度、折光率、旋光率等作为定性的旁证

Ø 根据元素分析及分子量的测定，求出分子式

Ø 计算化合物的不饱和度Ω，用以估计结构并验证光谱解析结果的合理性解析光谱的程序一般为：

A.从特征区的最强谱带入手，推测未知物可能含有的基团，判断不可能含有的基团

B.用指纹区的谱带验证，找出可能含有基团的相关峰，用一组相关峰来确认一个基团的存在

C.对于简单化合物，确认几个基团之后，便可初步确定分子结构 D.查对标准光谱核实 ③新化合物的结构分析

红外光谱主要提供官能团的结构信息，对于复杂化合物，尤其是新化合物，单靠红外光谱不能解决问题，需要与紫外光谱、质谱和核磁共振等分析手段互相配合，进行综合光谱解析，才能确定分子结构。

④鉴定细菌，研究细胞和其它活组织的结构 4.定量分析

红外光谱有许多谱带可供选择，更有利于排除干扰。Ø 红外光源发光能量较低，红外检测器的灵敏度也很低，ε＜103

Ø 吸收池厚度小、单色器狭缝宽度大，测量误差也较大

☆对于农药组份、土壤表面水份、田间二氧化碳含量的测定和谷物油料作物及肉类食品中蛋白质、脂肪和水份含量的测定，红外光谱法是较好的分析方法