紫外可见分光度法课件.ppt
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- 紫外 可见 光度 课件
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1、l河南省食品药品检验所l2009年8月l分光光度法收载于分光光度法收载于05版药典二部附录版药典二部附录22页。是页。是通过测定被测物质在特定波长范围内的通过测定被测物质在特定波长范围内的吸光度吸光度或或发光强度发光强度,对该物质进行,对该物质进行定量定量和和定性定性分析的分析的方法。方法。l常用的波长范围常用的波长范围:(1)200400nm的的紫外光区紫外光区 (2)400760nm的的可见光区可见光区l(3)波数为波数为4000400cm-1的的红外光区,红外光区,l 也即是也即是中红外光区(中红外光区(2.5 25m)。)。l附录附录A紫外紫外-可见分光光度法可见分光光度法l附录附录C
2、红外分光光度法红外分光光度法l附录附录D原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法l附录附录E荧光分析法荧光分析法l附录附录F火焰光度法火焰光度法l紫外光谱紫外光谱是物质受到光辐射后,是物质受到光辐射后,分子轨道上的电子能级跃迁产生分子轨道上的电子能级跃迁产生的吸收光谱,又称的吸收光谱,又称电子光谱电子光谱。l光源为氘灯和钨灯光源为氘灯和钨灯.l红外光谱红外光谱是化合物受到红外是化合物受到红外辐射后引起分子振动转动能辐射后引起分子振动转动能级跃迁产生的光谱,又称级跃迁产生的光谱,又称分分子光谱或振转光谱子光谱或振转光谱。l光源为能斯特灯。光源为能斯特灯。l原子吸收光谱原子吸收光谱是光辐射于原子时是光
3、辐射于原子时原子中的电子从基态跃迁到激发原子中的电子从基态跃迁到激发态引起的吸收光谱。态引起的吸收光谱。l光源为空心阴极灯。每种元素都光源为空心阴极灯。每种元素都有各自的空心阴极灯,因此有各自的空心阴极灯,因此原子原子吸收光谱是锐线光谱。吸收光谱是锐线光谱。l荧光荧光 是是某些物质受到紫外光或可见光照某些物质受到紫外光或可见光照射激发后极短时间发出较照射波长长的射激发后极短时间发出较照射波长长的光,而当照射光源停止照射时,这种光光,而当照射光源停止照射时,这种光线也随之消失。如薄层色谱法显色时采线也随之消失。如薄层色谱法显色时采用在用在254nm或或365nm紫外光灯显色。紫外光灯显色。l荧光
4、光谱包括激发光谱和发射光谱。荧光光谱包括激发光谱和发射光谱。l火焰光度法火焰光度法是某些碱金属或碱土是某些碱金属或碱土金属元素的供试品溶液用喷雾装金属元素的供试品溶液用喷雾装置以气溶胶形式引入火焰光源中,置以气溶胶形式引入火焰光源中,靠火焰的热能将供试品元素原子靠火焰的热能将供试品元素原子化并激发它们的特征光谱。化并激发它们的特征光谱。l常用的仪器为:常用的仪器为:l紫外分光光度计、可见分光光度计紫外分光光度计、可见分光光度计(或比色计或比色计)l红外分光光度计红外分光光度计l原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计l荧光分光光度计荧光分光光度计l火焰光度计(火焰光度计(ICP)l附录附录A紫外分
5、光紫外分光光度法光度法l附录附录B比色法比色法l附录附录A紫外紫外-可可见分光光度法见分光光度法l照照分光光度法分光光度法,在,在波长处测定波长处测定吸吸收度收度l照照紫外紫外-可见分光可见分光光度法光度法,在波,在波长处测定长处测定吸光度吸光度第一节 紫外-可见分光光度法定义:研究物质在紫外-可见光光区的分子吸收光谱的分析方法称为紫外-可见分光光度法。紫外-可见分光光度法是通过被测物质在紫外-可见光区的特定波长处,或一定波长范围内光的吸收,对该物质进行定性和定量分析的方法。适用范围:鉴别、检查和含量测定。特点:简便、快速、专属性强、灵敏度高l物质对紫外辐射的吸收是由于分子中原子的外物质对紫外
6、辐射的吸收是由于分子中原子的外层电子跃迁所产生,因此,紫外吸收主要取决层电子跃迁所产生,因此,紫外吸收主要取决于分子的电子结构,故紫外光谱又称电子光谱。于分子的电子结构,故紫外光谱又称电子光谱。有机化合物分子结构中如含有共轭体系、芳香有机化合物分子结构中如含有共轭体系、芳香环等发色基团,均可在环等发色基团,均可在紫外区紫外区(200400nm)或或可见区可见区(400850nm)产生吸收。)产生吸收。l通常使用的紫外通常使用的紫外-可见分光光度计的工作波长可见分光光度计的工作波长范围为范围为190900nm。1.光吸收基本定律:比尔郎伯(BeerLambert)定律为光吸收基本定律,是分光光度
7、分析的理论基础。Lambert于1730年提出了光强度与吸收介质厚度的关系。1852年Beer提出了光强度与吸收介质中吸光物质浓度之间的关系。透光率:单色光通过一物质的溶液时透过光的强度(I)与入射光的强度(I0)之比称为透光率或透射比(T)。T I I0吸收度:透光率的负对数称为吸收度或光密度。A=log1/T=logT郎伯(Lambert)定律:当溶液浓度不变时,吸收度与溶液的液层厚度成正比。比尔(Beer)定律:当溶液液层厚度不变时,吸收度与溶液的浓度成正比。郎伯比尔(Lambert Beer)定律:单色光通过一物质的溶液时,如果入射光的强度不变,溶液吸收度(A)与溶液浓度(C)和液层厚
8、度(L)成正比。A=log1/T=ECL 式中E为吸收系数2.:吸收系数吸收系数 定义:吸光物质在单位浓度和单位液定义:吸光物质在单位浓度和单位液层厚度时的吸光度。层厚度时的吸光度。表示方法:表示方法:(1)百分吸收系数百分吸收系数(E):):以以 表示。表示。E=A/C(%)L(cm)中国药典规定的吸收系数即为中国药典规定的吸收系数即为 。在用吸收系数法计算含量时,在用吸收系数法计算含量时,通常要通常要大于大于1001%E1cm1%E1cm1%E1cm(2)摩尔吸收系数摩尔吸收系数():):当当溶液的浓度(溶液的浓度(C)为为1mol/L,光路长光路长度(度(L)为为1cm时,相应的吸光度为
9、摩尔吸时,相应的吸光度为摩尔吸收系数收系数,以,以表示。表示。=A/C(mol/L)L(cm)和和E的关系是:的关系是:=分子量分子量/10 =10/分子量分子量1%E1cm1%E1cm(2)摩尔吸收系数():当溶液的浓度(C)为1mol/L,光路长度(L)为1cm时,相应的吸收系数为摩尔吸收系数,以表示。=A/C(mol/L)L(cm)和E的关系是:=E分子量/10 E=10/分子量基本原理框图:光 源单色器吸收池检测器讯号处理及显示器 为了满足紫外为了满足紫外-可见区全波长范围的测定,可见区全波长范围的测定,仪器备有两种光源。仪器备有两种光源。可见光区,常用钨灯做为光源,可使用的范可见光区
10、,常用钨灯做为光源,可使用的范围在围在340 2500nm。紫外光区,常用氢灯或氘灯做为光源。可使紫外光区,常用氢灯或氘灯做为光源。可使用的范围在用的范围在160 375 nm。仪器必须配有稳压装置。仪器必须配有稳压装置。单色器是能从光源辐射的复合光中分出单色器是能从光源辐射的复合光中分出单色光的光学装置,其主要功能:产生光谱单色光的光学装置,其主要功能:产生光谱纯度高的波长且波长在紫外可见区域内任意纯度高的波长且波长在紫外可见区域内任意可调。可调。能产生单色光的色散元件主要是能产生单色光的色散元件主要是:棱镜棱镜和和光栅。光栅。双光束仪器:多用光栅为色散元件。双光束仪器:多用光栅为色散元件。
11、(三.)吸收池:吸收池用于盛放分析试样,一般有石英和玻璃材料两种。为减少光的损失,吸为减少光的损失,吸收池的光学面必须完全垂直于光束方向收池的光学面必须完全垂直于光束方向。在高精度的分析测定中(紫外区尤其重要),吸收池要挑选配对。因为吸收池材料本身的吸光特征以及吸收池的光程长度的精度等对分析结果都有影响。玻璃吸收池玻璃吸收池因为能吸收紫外光,故只因为能吸收紫外光,故只能用于能用于320nm以上以上的的可见光区可见光区。石英吸收池石英吸收池因不吸收紫外光而常用因不吸收紫外光而常用于于30nm以以下下的的紫外光区紫外光区,但也可用于,但也可用于可见光区可见光区。最常用的光路长度为最常用的光路长度为
12、:1cm的吸收池。的吸收池。(四(四.)检测器检测器:检测器的功能是检测信号、测量检测器的功能是检测信号、测量单色光透过溶液后光强度变化,是将单色光透过溶液后光强度变化,是将光信号转换成电信号的一种装置。光信号转换成电信号的一种装置。检测器有检测器有光电管光电管、光电倍增管光电倍增管和和光敏二极管阵列光敏二极管阵列三种。三种。波长校正用汞灯、氘灯、钬玻璃波长校正用汞灯、氘灯、钬玻璃l吸光度准确度用重铬酸钾的硫酸溶液吸光度准确度用重铬酸钾的硫酸溶液l杂散光检查杂散光检查1%碘化钠溶液、碘化钠溶液、5%亚硝亚硝酸钠溶液酸钠溶液一.吸收系数测定(性状项下):按各该品种项下规定的方法配制供试品溶液,在
13、规定的波长测定其吸收度,并计算吸收系数,应符合规定范围。原料药原料药经常使用,测定时应使用经常使用,测定时应使用干燥品或无水物。干燥品或无水物。l 例如:例如:罗通定罗通定l【性状性状】吸收系数吸收系数 取本品,精密称定,加取本品,精密称定,加0.5%硫硫酸溶液溶解并稀释制成每酸溶液溶解并稀释制成每1ml中约含中约含30ug的溶液,的溶液,照紫外照紫外-可见分光光度法,在可见分光光度法,在281nm的波长处测定的波长处测定吸光度,吸收系数为吸光度,吸收系数为150160。l 30.01mg100ml 550ml 浓度为浓度为30.01ug/ml E=A/C C为为100ml溶液中所含被测物质的
14、重量溶液中所含被测物质的重量(按干燥品或无水物计算按干燥品或无水物计算),),g (C=0.003001g(1-水分)水分)/100ml)1%E1cm二.鉴别:按各该品种项下的规定,测定供试品溶液在有关波长处的最大及最小吸收,有的并须测定其各最大吸收峰值或最大吸收与最小吸收的比值,均应符合规定。布洛芬:取本品,加布洛芬:取本品,加0.4%氢氧化钠溶液制成氢氧化钠溶液制成每每1ml中含中含0.25mg的溶液,照紫外的溶液,照紫外-可见分光可见分光光度法测定,在光度法测定,在265nm与与273nm的波长处有的波长处有最大吸收最大吸收,在,在245nm与与271nm的波长处有的波长处有最最小吸收小
15、吸收,在,在259nm波长处有一波长处有一肩峰。肩峰。肩峰肩峰是指吸收曲线的峰是指吸收曲线的峰上出现的不成峰上出现的不成峰形的小曲折形的小曲折,形状类似肩膀。形状类似肩膀。双嘧达莫双嘧达莫 取本品,加取本品,加0.01mol/L盐酸溶液制成每盐酸溶液制成每1ml中含中含10ug的溶液,照紫外的溶液,照紫外-可见分可见分光光度法测定,在光光度法测定,在283nm的波长处有的波长处有最最大吸收,吸光度约为大吸收,吸光度约为0.62l维生素维生素B2l取含量测定项下的溶液,照紫外取含量测定项下的溶液,照紫外-可见分可见分光光度法测定,在光光度法测定,在267nm、375nm与与444nm的波长处有最
16、大吸收。的波长处有最大吸收。375nm波长波长处的吸光度与处的吸光度与267nm波长处的波长处的吸光度比值吸光度比值应为应为0.310.33;444nm波长处的吸光度波长处的吸光度与与267nm波长处的波长处的吸光度比值应为吸光度比值应为0.360.39l多潘立酮片多潘立酮片l取含量测定项下的溶液,照紫外取含量测定项下的溶液,照紫外-可见可见分光光度法,在分光光度法,在220320nm的波长范的波长范围内供试品溶液与对照品溶液围内供试品溶液与对照品溶液吸收光吸收光谱应一致谱应一致l苯妥英钠苯妥英钠l取本品约取本品约10mg,加高锰酸钾,加高锰酸钾10mg、氢氧化、氢氧化钠钠0.25g与水与水1
17、0ml,小火加热,小火加热5分钟,放冷,分钟,放冷,取上清夜取上清夜5ml,加正庚烷,加正庚烷20ml,振摇提取,振摇提取,静置分层后,取正庚烷提取液,照紫外静置分层后,取正庚烷提取液,照紫外-可可见分光光度法测定,在见分光光度法测定,在248nm的波长处有最的波长处有最大吸收大吸收l1 当杂质在某一波长有最大吸收,而药物在此当杂质在某一波长有最大吸收,而药物在此无吸收时,可以通过控制供试品溶液在此波长无吸收时,可以通过控制供试品溶液在此波长处的吸光度来控制杂质处的吸光度来控制杂质l葡萄糖注射液中葡萄糖注射液中5-羟甲基糠醛的检查羟甲基糠醛的检查l精密量取本品适量(约相当于葡萄糖精密量取本品适
18、量(约相当于葡萄糖1.0g)置)置100ml量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,照紫量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,照紫外外-可见分光光度法在可见分光光度法在284nm的波长处测定,的波长处测定,吸吸光度不得大于光度不得大于0.32l三、三、检查:、检查:l维生素维生素C注射液中颜色检查注射液中颜色检查l取本品,加水稀释制成每取本品,加水稀释制成每1ml中含维中含维生素生素C50mg的溶液,照紫外的溶液,照紫外-可见分可见分光光度法,在光光度法,在420nm的波长处测定,的波长处测定,吸光度不得过吸光度不得过0.06l碘解磷定注射液中氰化物检查碘解磷定注射液中氰化物检查l取本品取本品2.0ml,依法检
19、查,与标准氰化钾溶液,依法检查,与标准氰化钾溶液2.5ml所得的结果比较,应符合规定所得的结果比较,应符合规定(0.00025%)l利用在密闭容器中药物中的游离氰化物与水利用在密闭容器中药物中的游离氰化物与水形成氢氰酸,于室温下在暗处放置过夜,使形成氢氰酸,于室温下在暗处放置过夜,使氰化氢气体扩散进入三硝基苯酚锂试液,生氰化氢气体扩散进入三硝基苯酚锂试液,生成红色的异红紫酸盐,在成红色的异红紫酸盐,在500nm波长处测定吸波长处测定吸光度光度l 三、检查:三、检查:l 3 溶出度和含量均匀度溶出度和含量均匀度四.含量测定:1.对照品比较法:按各该品种项下规定的方法,分别配制供试品溶液和对照品溶
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