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仪器分析-多组分分析

时间:2023-10-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:多组分测定的理论依据是吸光度的加和性。可采用行列式解线性方程组的方法,求得则方程组的解为该方法的关键是选择合适的测定波长。分别测定纯组分1、2、3及混合物的吸光度,可得各组分的吸光系数。

仪器分析-多组分分析

多组分测定的理论依据是吸光度的加和性。

1.解线性方程组

测定混合物中n个组分的浓度,可在n个不同波长处测量n个吸光度值,列出n个方程组成的联立方程组。如三组分体系:

式中,εij为在波长i测定组分j的摩尔吸收系数;Ai为在波长i测得的该体系的总吸光度;cj为第j组分的浓度。

可采用行列式解线性方程组的方法,求得

则方程组的解为

该方法的关键是选择合适的测定波长。在测定波长下其它组分的贡献要小。分别测定纯组分1、2、3及混合物的吸光度,可得各组分的吸光系数。计算化学(化学工作站)有专用的软件处理,解决了繁琐的运算过程。

2.导数光度法

导数光度法又称微分光谱法,是解决光谱干扰的一种技术。早在1953年Hammoda等已提出该方法原理,但受仪器与计算所限,进展缓慢。现在由于计算机和化学工作站的应用,可以直接存储吸收光谱数据,并加以处理后描绘出一阶、二阶、三阶……多阶导数光谱。导数光谱能够给出更多的信息,可用于定性鉴别、结构分析以及痕量测定等方面。(www.xing528.com)

在Lambert-Beer定律数学表达式中,A=Ecl,吸光度A是吸光系数E的函数,吸光系数E则是波长λ的函数,表达为E=f(λ),所以把Lambert-Beer定律数学表达式变换为

式(2-15)说明,吸光度A是波长的函数,用吸光度A对波长λ扫描可得A-λ曲线,就是常见的吸收光谱曲线,也称零阶光谱。

对式(2-15)求一阶或多阶导数,得导数函数,将其微分函数对波长扫描,可得一阶导数函数(dA/dλ)-λ曲线,或多阶导数函数(dnA/dλn)-λ曲线,这些导数函数曲线就是导数光谱,表示一条近似高斯分布的吸收曲线与1~4阶导数光谱曲线(图2-25)。

从导数光谱定义出发,对式(2-15)分别求一阶、二阶……n阶导数,则有

上式中,fn(λ)=dn[f(λ)]/dλn,在特定波长处是定值,于是有dnA/dλn∝c。

说明在任一波长处,导数光谱上的数据与浓度成正比。这就是导数光谱定量的依据。现代紫外-可见分光光度计有专用导数光谱法处理软件,因篇幅所限,在此不再赘述。

图2-25 高斯曲线及其1~4阶导数光谱示意图

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