Тема 02 - Спектрофотометрия (Лекции ХФ), страница 4

Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com93Один из распространенных критериев выбора длинволн1.20E+002f2 1 211.00E+008.00E-016.00E-014.00E-012.00E-011f1 1 220.00E+0035023.03.2014400450500550600М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com65094Цель 2Определить константы равновесия23.03.2014Создаем определенные, нам подвластные условия(pH, соотношение металл-лиганд и т.п.)Строим спектрыВыбираем длину волны (как в методе Фирордта) –но как правило, здесь выбирают максимумыпоглощенияМ.А. Проскурнин – Химфак МГУ.

Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com95Пример спектров23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com96Концентрационная диаграмма1.00.80.60.4[A] = [H3O ][HA]0.20.0+02pH23.03.2014864101214lg H3 OМ.А. Проскурнин – Химфак МГУ.

Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com97Метод отношения оптических плотностейВводят относительныеконцентрации1c1x1 c1  c 211x  cc c2112221222x1 (    )  A2Ax1 (    )  221Градуировочная кривая23.03.20142A1A2М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com f ( x1 )98Метод отношения оптических плотностейВводят относительныеконцентрации1c1c2x1 x2 c1  c 2c1  c 2112112221222x1 (   )  A2Ax1 (   )  Градуировочная кривая23.03.2014A1A2 f (x1 )М.А. Проскурнин – Химфак МГУ.

Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com99Принцип метода двухволновойспектрофотометрии1.Одновременная регистрация двух световыхпотоков при разных длинах волн (разница –несколько нанометров) и построениекривой1A A2.23.03.20142 f (средн )Взятие производной этой функции наэлектронной схеме спектрофотометраМ.А.

Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com101Двухволновая спектрофотометрияПреимущества Выше степень разрешения Возможность исключить влияние матрицы(макрокомпонента) Возможность проведения анализа сложныхсмесей веществ с близкими свойствами(выявление вторичной структуры спектров)23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com102Derivative SpectrophotometryПринцип производной cпектрофотометрииАналитическим сигналом служит не оптическаяплотность, а производнаяnd A ( )nd Закон Бугера-Ламберта-Бера соблюдается,но полосы поглощения становятсясущественно уже23.03.2014М.А.

Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com104Производная спектрофотометрияДостоинства Более точно определяются максимумыпоглощения Улучшение спектрального разрешения Расширение линейного динамическогодиапазонаКак следствие – повышение селективности ипроведение качественного анализа сложныхсмесей(сложных по составу веществ)23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ.

Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com105Пример использования производнойспектрофотометрииСпектрыпоглощенияАмаранта,бриллиантовогосинего, Закатногожелтого иТартразина23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com106Пример использования производнойспектрофотометрииПервые производныеспектров Амаранта(а), Бриллиантовогосинего (b) и их смесиВ результате разработанэкспресс-методопределения этихкрасителей в их смесях спределами обнаружения20 мг/л23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ.

Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com107Производная спектрофотометрияНедостаткиУхудшение воспроизводимости, ростпогрешности измеренияНеобходимость получать спектры, состоящие изсущественно большего числа точек (болеевысокие требования к прибору, увеличениевремени измерений)Как следствие – невозможно использовать дляэкспресс-анализа, для определения неустойчивыхсоединений23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com108Ход спектрофотометрического анализаИсходное вещество перевели в растворСконцентрировалиПровели фотометрическую реакцию, обеспечив селективность и чувствительностьИзмеряемМожно ли улучшить селективностьпри помощи прибора?23.03.2014Чем мы измеряем?М.А.

Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com109Спектрофотометрические приборыИсточникизлученияПрограммноеобеспечение23.03.2014МонохроматорРегистраторанализатор(электронная часть)КюветноеотделениеДетекторизлученияМ.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com111Источники светаУФ-область: Газоразрядные Н2 и D2лампы (180-400 нм)Видимая область: Лампы накаливания с Wнитью (360-1000 нм) Галогеновые лампы Светодиоды Лазеры23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com112МонохроматорыСветофильтры(полоса пропускания 50 нм и более,фотоэлектроколориметры)Интерференционные светофильтры(полоса пропускания 10 нм)Призмы (за счет дисперсии)Дифракционные решеткиГолографические решетки23.03.2014М.А.

Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com113ДетекторыФотоэлементыФотоэлектронные умножителиФотодиоды и фотодиодныематрицыглаз23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекциипо спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрияhttp://spectran.blogspot.com114Основные типы приборовФотоэлектроколориметры (фотометры) –набор светофильтровОднолучевые спектрофотометрыДвухлучевые спектрофотометры23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ.

Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com115Основные типы фотометрических приборовСтационарные илабораторныеПортативныеКарманныеОптическиесенсорыСпектрофотометрические детекторы вхроматографии идр.)ЗондыМикроскопыДистанционныеприборыСпециального назначения(напр. работающие при погружении в воду)Автономные роботизированные устройстваОсновные типы приборовСпектрофотометрСФ-2000ФотоэлектроколориметрКФК-323.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com117Аналогия: мобильная связь 1990-201319902012Современные приборыПриборМетодики (прописи)• оптимизированные под данный прибор• для решения химико-аналитических, биохимических и других задачНаборы• Реагентов для методик• СтандартовСпециальные блоки и (или) программное обеспечение для• Рассеивающих образцов• Детектирования в потоке• Рутинного анализа (автосамплер)• Ведения протоколов23.03.2014М.А.

Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com119Agilent Cary 5000i UV-VIS-NIR (2009)Диапазон длин волн1753300 нмДиапазон оптических плотностей0.0000810Динамический диапазон5 порядковБолее 30приставок23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com120Jenway Aquanova23.03.2014300 методик в памятиМ.А.

Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com121Комплект методик для СФ-2000-02• Определение:кальций, магний, фосфор, железо, медь, калий, натрий, общийбелок, альбумин, креатинин, мочевина, билирубин общий,билирубин прямой, холестерин, альфа-холестерин,триглицериды, глюкоза, гемоглобин, 17-кетостероиды и 17оксикетостероиды; олигопептиды и др.;• Активность ферментовАсАТ, АлАТ, ЛДГ, щелочная фосфатаза, кислая фосфатаза,креатинкиназа, холинэстераза• Биохимический анализкомпонентов крови, мочи, спинномозговой жидкости,желудочных секретов, мокроты.23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com122Ход анализаПробоодготовкаРеакцияИзмерениеспектра23.03.2014• Перевод в раствор• Снижение светорассеяния• Селективность• Чувствительность• Устойчивость• Убедиться, что он совпадает с литературными данными иневелико светорассеяние и другие факторы• Найти длину волны, где будет минимальное мешающее влияниеМ.А.

Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com124ОбеспечениеминимумапогрешностиИзмерениеОбработка данных23.03.2014• За счет выбора диапазона концентраций• За счет выбора длины кюветы• Компенсация контрольного опыта (или перекалибровка всего диапазонапропускания)• Построение градуировочной зависимости (на одной или нескольких длинахволн)• Измерение (спектров или на одной длине волны) анализируемых образцов• Убедиться, что наклон градуировочной зависимости соответствует нужному• Обработать спектры (для сложных объектов)М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012 Тема 2 –Спектрофотометрия http://spectran.blogspot.com125ДостоинстваОчень широкий круг определяемыхвеществ (существенно выше, чем улюминесцентной спектроскопии)78 элементовПрактически все комплексные соединенияОгромный спектр органических веществШирокий диапазон определяемыхсодержаний (методик)23.03.2014М.А.