【实训操作方法】

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一、紫外-可见分光光度法的基本原理

一般具有芳香环、共轭双键等结构的药物,均可在紫外区(190~400nm)或可见光区(400~760nm)产生吸收。可用紫外—可见分光光度法进行鉴别、检查及测定含量。

紫外—可见分光光度法的依据是朗伯—比尔定律:当一束平行的单色光通过均匀、无散射现象的溶液时,在单色光强度、溶液的温度不变的情况下,溶液对光的吸光度(A)与溶液的浓度(C)及液层的厚度(L)的乘积成正比。朗伯—比尔定律是吸收光度法的基本定律,其数学表达式为:

A=ECL

公式中,C为供试溶液的浓度;E为吸收系数;L为溶液的厚度,即吸收池(比色皿)的厚度,单位为cm,一般无特殊说明时,常用厚度为1cm的比色皿。

在紫外可见的范围内,对于一个特定的波长、吸收的程度正比于试样中该成分的浓度,因此测量光谱可以进行定性分析,而且根据吸收与已知浓度的标样的比较,还能进行定量分析。

二、紫外—可见分光光度计的基本结构

紫外—可见分光光度计,如图所示2-21,是在紫外—可见光区可任意选择不同波长的光测定吸光度的仪器。主要部件包括:光源、单色器、比色皿、检测器、讯号处理和记录系统。

图2-21 紫外-可见分光光度计

1.光源

为了满足在紫外-可见波长范围内进行测定,需要两种光源:①氢灯或氘灯用于紫外区。②钨灯和卤钨灯用于可见光区。

2.单色器

是将光源发射的复合光分解为单一波长光的光学装置。由入射狭缝、出射狭缝、准直镜、色散元件组成。其中,色散元件是其核心部分,早期的仪器多为棱镜,现在多为光栅。

图2-22 石英比色皿

3.比色皿

是用于盛放待测溶液的部件,有两个相互平行的透光面和两个不透光面(如图2-22)。比色皿要求配对使用,匹配的比色皿厚度和透光性应相同。一般有两种材质的比色皿可供选择:①光学玻璃制成的比色皿只能用于可见光区;②熔融石英制成的比色皿适用于紫外光区,也可用于可见光区。

4.检测器

是将光强度转换为电信号的转换器,常用光电管、光电倍增管或光二极管阵列检测器。

5.讯号处理与显示器

讯号处理包括讯号放大、数学运算过程。显示器可进行电表指示、数字显示、荧光显示、结果打印、曲线扫描等。显示方式有透光率、吸光度、浓度、吸收系数等。

三、紫外—可见分光光度计的操作流程

(一)吸收曲线的绘制

1.开机

打开计算机,待系统完全启动后,打开紫外—可见分光光度计主机电源。

2.仪器初始化

在计算机窗口上双击软件图标,仪器进行自检(自检时不得把吸收池上方的盖子打开),大约需要4min。进入人工界面,预热30min。

3.任意选择一个标准溶液浓度,进行光谱扫描

(1)参数设置:光谱扫描窗口下,选择菜单栏上的参数设置,在测量中设置所需参数:波长范围(起始波长大,结束波长小);测光方式(一般为ABS或T%);扫描速度(一般为中速);采样间隔(一般为1nm或0.5nm);记录范围(一般为0~1)。

(2)基线校正:2个吸收池中都放入空白溶液,单击“基线”进行校正,校完后单击“确定”,取出外池空白溶液。

(3)扫描:外池放入任一浓度标准溶液,单击“开始”进行扫描,得到吸收光谱曲线,单击“波峰”峰值检出,得到几个吸收峰的位置,找到最大吸收峰的波长用作下面的测量。

(二)利用标准曲线测量待测样品含量

1.参数设置

定量测定窗口下,选择菜单栏上的参数设置,在测量中设置所需参数:测量模式(一般为单波长);输入测量波长;选择曲线方程(一般为c=K0A+K1……);选择浓度单位。

2.校零

2个吸收池中都放入空白溶液,单击“校零”图标进行校零,校完后取出外池空白溶液。

3.测量标准样品

输入标准样品的编号和浓度,放入第一个浓度的标准样品,将鼠标移到第一个标准样品测量表格,单击“开始”图标。以此类推,将所有标准样品测完。检查标准曲线相关系数R2值情况,一般R2≥0.999的标准曲线方可使用。

4.未知样品测定

外池中放入未知样品,将鼠标移动到未知样品测量表格,单击“开始”图标,即可测出样品吸光值,根据已得到的线性方程和相关系数计算出待测样品的含量。

(三)整理关机

测量完成后,退出软件操作系统,依次关掉紫外-可见分光光度计主机电源、计算机,盖上防尘罩;将比色皿中的溶液倒尽,然后用蒸馏水或有机溶剂冲洗比色皿至干净,倒立晾干。做好使用登记,得到管理老师认可方可离开。

四、注意事项

(1)空白溶液与供试品溶液必须澄清。如有浑浊,应预先过滤,并弃去初滤液。

(2)测定时,除另有规定外,应以配制供试品溶液的同瓶溶剂为空白对照。

(3)一般供试品溶液的吸收度读数,以在0.3~0.7之间的误差较小。

(4)吸收池应选择配对,否则要引入测定误差。在规定波长下2个吸收池的透光率相差小于0.5%的吸收池作配对,在必要的情况时,须在最终测量扣除吸收池间的误差修正值。

(5)由于吸收池和溶剂本身可能有空白吸收,因此测定供试品前要先用配制供试品溶液的同瓶溶剂进行空白校零。

(6)在测定时或改测其他检品时,应用待测溶液冲洗吸收池3~4次,用干净绸布或擦镜纸擦净吸收池的透光面至不留斑痕(切忌把透光面磨损)。

(7)取吸收池时,应拿毛玻璃两面,切忌用手拿捏透光面,以免沾上油污。使用完后及时用测定溶剂冲净,再用纯化水冲净,用干净绸布或擦镜纸擦干,晾干后,放入吸收池盒中,防尘保存。

五、原始记录单

紫外——可见分光光度计准确操作原始记录单

(每场按台架号从小到大排列后装入回收专用袋。)

学 校____,姓 名____,准考证号____

考点名称____,场次号____,台架号____

题目:紫外—可见分光光度计准确操作

1.能准确使用紫外—可见分光光度计,能正确进行原始记录

2.取XX未知溶液,及XX样品溶液,测定吸光值。

操作步骤:

记录人:日期: