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。其中(1)200~400nm的紫外光区,(2)400~760nm的可见光区, (3)2.5~25μm的红外光区[10]。
分光光度计的基本工作原理是基于物质对光(对光的波长)的吸收具有选择性,不同的物质都有各自的吸收光带,所以,当光色散后的光谱通过某一溶液时,其中某些波长的光线就会被溶液吸收。在一定的波长下,溶液中物质的浓度与光能量减弱的程度有一定的比例关系,即符合比尔定律。
T = I/Io lg(Io/I)=εcb
式中,T为透过率,Io为入射光强度,I为透射光强度,A为消光值(吸光度),ε为吸收系数,b为溶液的光径长度,c为溶液的浓度。从以上公式可以看出,当入射光、吸收系数和溶液厚度一定时,透光率是根据溶液的浓度而变化的。
1.4分光光度法的分类
1.4.1普通光度法
依据反应体系中所用显色剂的不同,可分为以下几类:(1)三苯甲烷染料类:铬天青S(CAS)、铬菁R[11]、依莱铬氰R、二甲酚橙(XO)、邻苯二酚紫、甲基百里酚蓝(MTB)、溴邻苯三酚红(BPR)等;(2)荧光酮类:4,5-二溴邻硝基苯基萤光酮(DBON-PF)、二磺基苯基荧光酮(DSFF)、苯基萤光酮(PF)、水杨基荧光酮(SAF)等;(3)偶氮类:2-(H酸偶氮)-4,5-二硝基酚(HADNP)、铍试剂Ⅲ、三氯偶氨胂(ASATC) [12]等;(4)苯稠杂环化合物:8一羟基喹啉、7-碘-8-羟基喹啉-5-磺酸等;(5)其它:茜素S(ARS)等[13]。其中铬天青类比其它几类灵敏度普遍高出一个数量级,是光度法测定铝的较好的络合显色剂。在光度法测定铝的分析方法中,共存离子尤其是F-等有较大的干扰[14]。
1.4.2胶柬增溶光度法
胶束增溶光度法是在显色体系中加入表面活性剂,通过表面活性剂的增溶作用提高染料与金属离子络合反应的灵敏度。表面活性剂可分为:阳离子型表面活性剂,如CTMAB、CPB、CPC、甲酰胺等;阴离子型表面活性剂,如SDS等;非离子型表面活性剂,如Triton X-100、Tween-20、Tween-80等。其中以阳离子型和非离子型表面活性剂研究应用较多。邓满娥[15]将Triton X-100引入A1-BPR-CTMAB体系.使pH应用范围增宽,稳定性增强;胡国嫒[16]等在进行干扰试验时发现,除了Fe3+和F-干扰外,0.1 mg/L以上的磷酸盐也对Al-CAS-CTMAB产生负干扰;和彦苓[17]采用加入乙二胺盐酸盐来掩蔽Zn2+、cu2+、Fe3+等的干扰。
1.4.3双波长光度法
与普通光度法相比,双波长光度法有其明显的优势:可对浑浊试样或其它背景吸收大的试样进行测定;可消除某些共存物质的干扰;可提高方法的灵敏度,改善方法的精密度。王林等[18]研究提出了铝试剂双波长光度法测定水中微量铝,水样可不经处理直接测定,检出限达0.009ug/ml,同时消除了铁的干扰;艾有年[19]等应用铬天青S双波长K系数倍率法测定水中铝,最低检测量达到0.06ug/L。
1.4.4催化光度法
催化光度法是一种以测定催化反应速度为基础的定量分析方法,它的被测组分是催化剂。与普通光度法相比,其灵敏度更高。Ronghuan He,Jianhua Wang[20]依据Al3+对H2O2氧化掊花青褪色催化行为,建立了痕量铝的催化动力学分析法,检测限值为1.2ug/L。
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