1吸收光譜
描述物質(zhì)分子對輻射吸收的程度隨波長而變的函數(shù)關(guān)系曲線,稱為吸收光譜或吸收曲線。紫外-可見吸收光譜通常由一個或幾個寬吸收譜帶組成。*大吸收波長(λmax)表示物質(zhì)對輻射的特征吸收或選擇吸收,它與分子中外層電子或價電子的結(jié)構(gòu)(或成鍵、非鍵和反鍵電子)有關(guān)。朗伯-比爾定律是分光光度法和比色法的基礎(chǔ)。這個定律表示:當(dāng)一束具有I0強度的單色輻射照射到吸收層厚度為b,濃度為c的吸光物質(zhì)時,輻射能的吸收依賴于該物質(zhì)的濃度與吸收層的厚度。其數(shù)學(xué)表達式為:A=lg(I0/I)=lg(1/T)=εbc 式中的A叫做吸光度;I0為入射輻射強度;I為透過吸收層的輻射強度;(I/I0)稱為透射率T;ε是一個常數(shù),叫做摩爾吸光系數(shù),ε值愈大,分光光度法測定的靈敏度愈高。
2紫外-可見分光光度計
紫外-可見分光光度計由5個部件組成:①輻射源。必須具有穩(wěn)定的、有足夠輸出功率的、能提供儀器使用波段的連續(xù)光譜,如鎢燈、鹵鎢燈(波長范圍350~2500納米),氘燈或氫燈(180~460納米),或可調(diào)諧染料激光光源等。②單色器[1] 。它由入射、出射狹縫、透鏡系統(tǒng)和色散元件(棱鏡或光柵)組成,是用以產(chǎn)生高純度單色光束的裝置,其功能包括將光源產(chǎn)生的復(fù)合光分解為單色光和分出所需的單色光束。③試樣容器,又稱吸收池。供盛放試液進行吸光度測量之用,分為石英池和玻璃池兩種,前者適用于紫外到可見區(qū),后者只適用于可見區(qū)。容器的光程一般為0.5~10厘米。④檢測器,又稱光電轉(zhuǎn)換器。常用的有光電管或光電倍增管,后者較前者更靈敏,特別適用于檢測較弱的輻射。近年來還使用光導(dǎo)攝像管或光電二極管矩陣作檢測器,具有快速掃描的特點。⑤顯示裝置。這部分裝置發(fā)展較快。較**的光度計,常備有微處理機、熒光屏顯示和記錄儀等,可將圖譜、數(shù)據(jù)和操作條件都顯示出來。
儀器類型則有:單波長單光束直讀式分光光度計,單波長雙光束自動記錄式分光光度計和雙波長雙光束分光光度計。
應(yīng)用范圍包括:①定量分析,廣泛用于各種物料中微量、超微量和常量的無機和有機物質(zhì)的測定。②定性和結(jié)構(gòu)分析,紫外吸收光譜還可用于推斷空間阻礙效應(yīng)、氫鍵的強度、互變異構(gòu)、幾何異構(gòu)現(xiàn)象等。③反應(yīng)動力學(xué)研究,即研究反應(yīng)物濃度隨時間而變化的函數(shù)關(guān)系,測定反應(yīng)速度和反應(yīng)級數(shù),探討反應(yīng)機理。④研究溶液平衡,如測定絡(luò)合物的組成,穩(wěn)定常數(shù)、酸堿離解常數(shù)等。
3使用方法
《中華人民共和國藥典》2005年版 **部 附錄VA (P附錄28):
儀器的校正和檢定
(1) 波長 由于環(huán)境因素對機械部分的影響,儀器的波長經(jīng)常會略有變動,因此除應(yīng)定期對所用的儀器進行**校正檢定外,還應(yīng)于測定前校正測定波長。常用汞燈中的較強譜線237.83nm、253.65nm、275.28nm、296.73nm、313.16nm、334.15nm、365.02nm、404.66nm、435.83nm、546.07nm與576.96nm,或用儀器中氘燈的486.02nm與656.10nm譜線進行校正,鈥玻璃在279.4nm、287.5nm、333.7nm、360.9nm、418.5nm、460.0nm、484.5nm、536.2nm與637.5nm波長處有尖銳吸收峰,也可作波長校正用,但因來源不同或隨著時間的推移會有微小的差別,使用時應(yīng)注意。
(2)吸光度的準確度可用重鉻酸鉀的硫酸溶液檢定。取在120℃干燥至恒重的基準重鉻酸鉀約60mg,精密稱定 ,用0.005mol/L硫酸溶液溶解并稀釋至1000ml,在規(guī)定的波長處測定并計算其吸收系數(shù),并與規(guī)定的吸收系數(shù)比較,應(yīng)符合表中的規(guī)定。
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波長/nm
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235(*?。?
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257(*大)
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313(*小)
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350(*大)
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吸收系數(shù)
的規(guī)定值
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124.5
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144.0
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48.62
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106.6
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吸收系數(shù)
的許可范圍
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123.0~126.0
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142.8~146.2
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47.0~50.3
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105.5~108.5
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(3) 雜散光的檢查可按下頁表的試劑和濃度,配制成水溶液,置1cm石英吸收池中,在規(guī)定的波長處測定透光率,應(yīng)符合表中的規(guī)定。
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試劑
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濃度%(g/ml)
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測定用波長(nm)
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透光率 %
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碘化鈉
亞硝酸鈉
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1.00
5.00
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220
340
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<0.8
<0.8
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對溶劑的要求
含有雜原子的有機溶劑,通常均具有很強的末端吸收。因此,當(dāng)作溶劑使用時,它們的使用范圍均不能小于截止使用波長。例如甲醇、乙醇的截止使用波長為205nm 。另外,當(dāng)溶劑不純時,也可能增加干擾吸收。因此,在測定供試品前,應(yīng)先檢查所用的溶劑在供試品所用的波長附近是否符合要求,即將溶劑置1cm石英吸收池中,以空氣為空白(即空白光路中不置任何物質(zhì))測定其吸收度。溶劑和吸收池的吸光度,在220~240nm 范圍內(nèi)不得超過0.40,在241~250nm范圍內(nèi)不得超過0.20,在251~300nm范圍內(nèi)不得超過0.10,在300nm以上時不得超過0.05。
測定法
測定時,除另有規(guī)定外,應(yīng)以配制供試品溶液的同批溶劑為空白對照,采用1cm的石英吸收池,在規(guī)定的吸收峰波長±2nm以內(nèi)測試幾個點的吸收度,或由儀器在規(guī)定波長附近自動掃描測定,以核對供試品的吸收峰波長位置是否正確,除另有規(guī)定外,吸收峰波長應(yīng)在該品種項下規(guī)定的波長±2nm以內(nèi),并以吸光度*大的波長作為測定波長。一般供試品溶液的吸收度讀數(shù),以在0.3~0.7之間的誤差較小。儀器的狹縫波帶寬度應(yīng)小于供試品吸收帶的半寬度,否則測得的吸收度會偏低;狹縫寬度的選擇,應(yīng)以減小狹縫寬度時供試品的吸收度不再增大為準,由于吸收池和溶劑本身可能有空白吸收,因此測定供試品的吸光度后應(yīng)減去空白讀數(shù),或由儀器自動扣除空白讀數(shù)后再計算含量。當(dāng)溶液的pH值對測定結(jié)果有影響時,應(yīng)將供試品溶液和對照品溶液的pH值調(diào)成一致。
(1) 鑒別和檢查 分別按各品種項下的方法進行。
(2) 含量測定 一般有以下幾種。
對照品比較法
按各品種項下的方法,分別配制供試品溶液和對照品溶液,對照品溶液中所含被測成分的量應(yīng)為供試品溶液中被測成分規(guī)定量的100%±10%,所用溶劑也應(yīng)完全一致,在規(guī)定的波長測定供試品溶液和對照品溶液的吸光度后,按下式計算供試品中被測溶液的濃度∶
CX=(AX/AR)CR
式中 CX為供試品溶液的濃度;
AX為供試品溶液的吸光度;
CR為對照品溶液的濃度;
AR為對照品溶液的吸光度。
吸收系數(shù)法
按各品種項下的方法配制供試品溶液,在規(guī)定的波長處測定其吸光度,再以該品種在規(guī)定條件下的吸收系數(shù)計算含量。用本法測定時,吸收系數(shù)通常應(yīng)大于100,并注意儀器的校正和檢定。
比色法
供試品溶液加入適量顯色劑后測定吸光度以測定其含量的方法為比色法。
用比色法測定時,應(yīng)取數(shù)份梯度量的對照品溶液,用溶劑補充至同一體積,顯色后,以相應(yīng)試劑為空白,在各品種規(guī)定的波長處測定各份溶液的吸光度,以吸光度為縱坐標,濃度為橫坐標繪制標準曲線,再根據(jù)供試品的吸光度在標準曲線上查得其相應(yīng)的濃度,并求出其含量。
也可取對照品溶液與供試品溶液同時操作,顯色后,以相應(yīng)的試劑為空白,在各品種規(guī)定的波長處測定對照品和供試品溶液的吸光度,按上述(1)法計算供試品溶液的濃度。
除另有規(guī)定外,比色法所用空白系指用同體積溶劑代替對照品或供試品溶液,然后依次加入等量的相應(yīng)試劑,并用同樣方法處理制得。