b）谱带宽度与狭缝宽度:
经分光元件色散所得的“单色光”实际上是有一定波长范围的光谱带（即谱带宽度）。
单色光的“纯度”与狭缝宽度有关，狭缝越窄，它所包含的波长范围越小，单色性越好。
1.3紫外-可见光度计仪器组成:
由光源、单色器、吸收池和检测器四部分组成。
一、光源:
对光源基本要求：
足够光强、稳定、连续辐射且强度随波长变化小。
1.钨及碘钨灯：
340-2500nm，多用在可见光区；2.氢灯和氘灯：
160-375nm，多用在紫外区。
二、单色器（Mnochromator）
与原子吸收光度仪不同，在UV-Vis光度计中，单色器通常置于吸收池的前面！
（可防止强光照射引起吸收池中一些物质的分解）
三、吸收池（Cell，Container）：
用于盛放样品。
可用石英或玻璃两种材料制作，前者适于紫外区和可见光区；后者只适于可见光区。
有些透明有机玻璃亦可用作吸收池。
四、检测器：
硒光电池、PMT、PDA
分光光度计分为单波长和双波长仪器
1.单波长分光光度计:
单光束/双光束（空间分隔）/双光束（时间分隔）
特点:
双光束方法因光束几乎同时通过样品池和参比池,因此可消除光源不稳产生的误差。
2.双波长分光度计:
通过切光器使两束不同波长的光交替通过吸收池，测得吸光度差A。
AB1和AB2分别为在1和2处的背景吸收，当1和2相近时，背景吸收近似相等。
二式相减，得
这表明，试样溶液浓度与两个波长处的吸光度差成正比。
特点：
可测多组份试样、混浊试样、而且可作成导数光谱、不需参比液（消除了由于参比池的不同和制备空白溶液等产生的误差）、克服了电源不稳而产生的误差，灵敏度高。
3、二极管阵列分光光度计特点：
单吸收池，测定速度快
4.分光光度计的校正：
当光度计使用一段时间后其波长和吸光度将出现漂移，因此需要对其进行校正。
校正方法应参考仪器手册或咨询厂家。
1.4分析条件选择
一、仪器测量条件
由于光源不稳定性、读数不准等带来的误差。
当分析高浓度的样品时，误差更大。
当相对误差c/c最小时，求得T=0.368或A=0.434。
即当A=0.434时吸光度读数误差最小！
通常可通过调节溶液浓度或改变光程b来控制A的读数在0.15-1.00范围内。
二、反应条件选择
1.显色剂的选择原则：
使配合物吸收系数最大、选择性好、组成恒定、配合物稳定、显色剂吸收波长与配合物吸收波长相差大等。
2.显色剂用量：
配位数与显色剂用量有关；在形成逐级配合物，其用量更要严格控制。
3.溶液酸度：
配位数和水解等与pH有关。
4.显色时间、温度、放置时间等。
三参比液选择
1溶剂参比：
试样组成简单、共存组份少（基体干扰少）、显色剂不吸收时，直接采用溶剂（多为蒸馏水）为参比；
2.试剂参比：
当显色剂或其它试剂在测定波长处有吸收时，采用试剂作参比（不加待测物）；
3.试样参比：
如试样基体在测定波长处有吸收，但不与显色剂反应时，可以试样作参比（不能加显色剂）。
四、干扰消除
1.控制酸度：
配合物稳定性与pH有关，可以通过控制酸度提高反应选择性，副反应减少，而主反应进行完全。
2.选择掩蔽剂3.合适测量波长及方法4.干扰物分离5.导数光谱及双波长技术。
二、定量分析
1.单组份定量方法：
1）标准曲线法（略）2）标准对比法：
该法是标准曲线法的简化，即只配制一个浓度为cs的标准溶液，并测量其吸光度，求出吸收系数k，然后由Ax=kcx求出cx该法只有在测定浓度范围内遵守L-B定律，且cx与cs大致相当时，才可得到准确结果。
2.多组分定量方法：
由于吸光度具有加合性，因此可以在同一试样中测定多个组份。
设试样中有两组份X和Y，将其显色后，分别绘制吸收曲线，会出现如图所示的三种情况：
图a）：
X,Y组份最大吸收波长不重迭，相互不干扰，可以按两个单一组份处理。
图b）和c）：
X,Y相互干扰，此时可通过解联立方程组求得X和Y的浓度
其中，X,Y组份在波长1和2处的摩尔吸光系数可由已知浓度的X,Y纯溶液测得。
解上述方程组可求得cx及cy。
3.双波长法---等吸收点法
当混合物的吸收曲线重迭时，利用双波长法来测定。
具体做法：
将a视为干扰组份，现要测定b组份。
a） 分别绘制各自的吸收曲线a,b；
b） 画一平行于横轴的直线分别交于a组份曲线上两点，并与b组分相交；
c） 以交于a上一点所对应的波长1为参比波长，另一点对应的为测量波长2，并对混合液进行测量，得到A1=A1a+A1b+A1sA2=A2a+A2b+A2s
若两波长处的背景吸收相同，即A1s=A2s二式相减，得，A=（A2a-A1a）+（A2b-A1b）
由于a组份在两波长处的吸光度相等，因此，A=（A2b-A1b）=（2b-1b）lcb
从中可求出cb同理，可求出ca.
3.系数倍率法：
同3。
但若其中一干扰组份b在测量波长范围内无吸收峰时，或者说没有等吸收点时可采用该法。
具体做法：
同前法可得到下式，
A1=A1a+A1b
（1）A2=A2a+A2b
（2）
K=E1b/E2b，（K-系数）
（2）式乘以常数K并相减，得到，A=K（A2a+A2b）-（A1a+A1b）=（KA2b-A1b）+（KA2a-A1a）=（KE2a-E1a）lca因此，差示信号只与ca有关，从而求出ca。
同样可求出cb。
经转换得：
KA2-A1=kc，A1/A2=K+k（C/A2）
5、多波长线性回归法根据比尔定律，对于某2组分体系有：
A=E1C1L+E2C2L当L=1cm时，经变换得：
A/E2=（E1/E2）C1+C2
其中：
A/E2、E1/E2是波长的函数，而C1、C2是常数，对多个不同波长下的A/E2、E1/E2值进行线性回归，即可求得C1、C2
6、多组分含量测定——线性最最小二乘分光光度法
线性最最小二乘分光光度法基于吸收值的线性叠加原理。
设在各波长下，样品吸收值与样品中各组分浓度间存在线性关系A=E1C1+E2C2+…+EnCn
（1）在波长i下，对已知n个组分的p个标准样品，有：
Ai1=Ei1C11+Ei2C12+…+EinC1n
Ai2=Ei1C21+Ei2C22+…+EinC2n
。
。
。
Aip=Ei1Cp1+Ei2Cp2+…+EinCpn
应用多元线性回归可得到波长i下的各组分的吸收系数Ein的估计值，仿此，可得到m个波长下的全部系数估计值。
即得到一组回归方程。
（2）在上述各选定波长处，测定待测样品的吸收值，将其带入上述回归方程组中，再用多元线性回归解析出样品中各组分的浓度。
（3）一般：
标准样品数>测定波长数>组分数
7.导数光谱法
1）定义：
将吸光度信号转化为对波长的导数信号的方法。
导数光谱是解决干扰物质与被测物光谱重叠，消除胶体等散射影响和背景吸收，提高光谱分辨率的一种数据处理技术。
2）原理：
已知对波长求一阶导数，得
可见，一阶导数信号与浓度成正比。
同样可得到二阶、三阶….n阶导数信号亦与浓度成正比。
导数光谱的特点：
1、峰形特点2、特征性增加吸收峰数为：
导数阶数+1，即n+13、可消除干扰：
高一阶的导数，可消除低一阶的干扰。
4、分辨率提高：
随导数阶数的增加，峰形越来越尖锐，峰变窄，因而导数光谱法分辨率高5、灵敏度提高
3）导数峰高测量方法
正切法：
相邻峰（极大或极小）切线中点至相邻峰切线（极小
或极大）的距离d；
峰谷法：
两相邻峰值（极大或极小）间的距离p1或p2；
峰零法：
极值峰至零线间的距离。
7.配合物组成和稳定常数测定
1）摩尔比法（饱和法）设配合物的显色反应为：
具体做法：
固定cM，增加cR，并测定一系列MRn的吸光度A，
以cR/cM比值对A作图，得如图所示曲线。
其中，曲线拐点处
对应的值为配合比n。
设MRn的电离度为，则
2）等摩尔连续变化法（Job法）
具体做法：
保持cR+cM=c恒定，但改变cM与cR的相对比例，若以cM/c对吸光度A作图，当达最大吸光度时cM/cR之比即为配位比。
由两曲线外推的交点所对应的cM/c亦可得出配位比。
若比值为0.5，则配位比n为1:
1；若比值为0.33，则配位比n为1:
2……或者n=（1-cM/c）/（cM/c）；设cM/c=f，则
因此
该法适于离解度小、配合比低的配合物组成测定。
8.弱酸离解常数的测定
设有一元弱酸HB，其离解反应如下
若测出[B-]和[HB]，即可求出Ka。
测定时，配制三份不同pH值的溶液。
一份为强碱性，一份为强酸性，分别在B-和HB的最大吸收波长处测定吸光度，求出各自的摩尔吸光系数。
第三份为已知pH值的缓冲溶液，分别在B-和HB的最大吸收波长处测得总吸光度，解联立方程求得[B-]和[HB]，然后按前式求出pKa或Ka。
第五节紫外-可见分子吸收光谱的发展
1、光声光谱不仅可用于液体样品、也可用于固体样品
2.长光程紫外-可见光度计
第二章红外光谱实验技术
一、仪器类型与结构
1.两种类型：
色散型干涉型（付立叶变换红外光谱仪）光源→干涉仪→样品室→检测器→计算机
检测器：
三甘氨酸硫酸酯（TGS）及氘化三甘氨酸硫酸酯（DTGS）温热电检测器，响应速度快可达10-6秒。
低温（液氮）－碲镉汞检测器（MCT）：
极快的相应速度，很高的灵敏度。
由于是量子型检测器，由Hg－Te和Cd-Te二种半导体混合物制成。
在常温时电子的随机效应使输出产生噪声。
所以在液氮温度中工作。
2.优点：
灵敏度高，检出限可达10-9～10-12g；分辨本领高，波数精度可达0.01cm-1；
测定精度高，重复性可达0.1%；扫描速度快，适于对快速反应过程的追踪，也便于和色谱法联用。
3.仪器维护与简单故障排除：
保持干燥洁净、室温维持1８--25˚C
二、制样方法
1、对样品的要求：
（1）试样应该是单一组分的纯物质，纯度应>98%，便于与纯化合物的标准进行对照。
多组分试样应在测定前尽量预先用分馏、萃取、重结晶、区域熔融或色谱法进行分离提纯。
（2）试样中不应含有游离水。
水本身有红外吸收，会严重干扰样品谱，而且还会侵蚀吸收池的盐窗。
（3）试样的浓度和测试厚度应选择适当，以使光谱图中的大多数吸收峰的透射比处于10%-80%范围内。
2、各种物相样品制样方法
①气体样品a样品前处理:
除去空气：
冷聚样品时，用泵抽去样品管间的空气；除去水分：
干燥剂或分子筛；除去CO2：
利用CO2与气样间冰点的差异，用冷冻法去除。
b气体吸收池透红外材料作窗体；另：
长程气体池：
光程1-10；体积：
>2L;测定量大，浓度稀的气体样品，例:
环保分析的大气试样等。
c注意事项：
样品的化学性质;腐蚀性、剧毒气体，注意排放；注意气体样品的压力：
表征样品多少，且与IR的峰形有关；一般特征样品压力在300mmHg；注意去除混杂在气体样中的空气或其它气体成分。
②固体样品的制备：
a.压片法:
将1-2mg固体试样与200mg纯KBr研细混合，研磨到粒度小于2μm，在油压机上压成透明薄片，即可用于测定。
b.糊状法:
研细的固体粉末和石蜡油调成糊状，涂在两盐窗上，进行测试。
此法可消除水峰的干扰。
液体石蜡本身有红外吸收，此法不能用来研究饱和烷烃的红外吸收。
c.薄膜法：
高分子试样——加热熔融——涂制或压制成膜；高分子试样——溶于低沸点溶剂——涂渍于盐片——挥发除溶剂。
固体样品：
●溶液制样法a溶剂的选用和处理：
要求在4000～400cm－1区光谱简单，沸点低。
常用：
CCl4、CHCl3、CS2、己烷、环己烷、C2H4Cl2、C2H2Cl2（二氯二烯）b浓度：
5～20％左右吸收池厚度：
0.1mm左右的较薄吸收池得清晰的红外图谱（浓度较大）溶剂与样品间无相互作用；<5%时，用0.25～0.4mm厚的液池；常用0.2mm厚度－10％浓度；饱和浓度的溶液不宜注入密封液池；c装样：
用被选溶剂灌洗样品池－湿润性清洗；清洗：
在第一次抽出溶液时不可抽得很干，且应立即注入溶剂再行清洗，以防固体样品在薄池中析出，不易再度溶解。
最后用干燥气体最后吹干溶剂蒸气。
●糊状法：
a制样法：
固体样品加入石蜡油，研磨，至呈均匀糊状。
b样品用量及糊液稠度能涂开；尽量少加分散剂，通常：
10～20mg样品＋半滴约10mg液体分散剂c分散剂的选用和要求：
沸点较高。
化学性质稳定，能长期使用和保存。
在需用的波长范围内应无吸收峰或吸收很弱。
具有一定的粘度和较高的折射率，易与固体样品相混呈糊状物。
常用分散剂：
石蜡油（长碳链正构烷烃），适用于除CH吸收区之外的一切范围。
氟油或全氟煤油、氟氯油：
不含C-H键，存在C-F、C-CL及C-C键，适用于4000～1300cm－1之间红外摄谱制样。
六氯丁二烯：
无CH吸收的分散剂d样品粒度的散射影响：
粒度大将引起光散射，能量损失，使红外光谱基线倾斜。
粒度<2um,目测：
磨细的样品在玛瑙研钵的四周是否形成反射可见光的光泽表面。
e优点：
对样品十分有利的保护环境，干燥研磨→油质分散剂包裹样品颗粒→窗户夹在糊液两侧→有利于羟基或氨基的鉴评。
●压片法：
a固体样品加入KBr研磨混匀，加到模具上，加压，抽气。
b用量：
样品：
KBr=1：
50～1：
200，压片厚度：
0.5～1mm之间，太薄易产生干涉波纹，影响指纹峰的测定c分散剂的处理和选用：
常用KBr和KCl（NaCl晶格能高，不易压成片子）。
KBr和KCl若潮解，则先烘干再粉碎，过200目筛，110～140℃烘48～60h，减压干燥最好。
d熔融成膜法：
熔点较低的固体样品，二块窗片置于红外灯下，样品数粒于一块窗片的晶面上，待熔化时，合上窗片，将样品架稍热后，装上窗片得测。
③液体样品的制备
A. 液膜法:
对沸点较高的液体，直接滴在两块盐片之间，形成没有气泡的毛细厚度液膜，然后用夹具固定，放入仪器光路中进行测试。
控制液膜厚度的方法：
在二晶面间垫衬某种惰性垫片，如：
锡纸、铅箔、铝箔、聚四氟乙烯薄膜、聚酯、聚乙烯等塑料薄膜。
不适用样品-易挥发样品；粘度很大，无法展开成膜的粘胶类样品；毒性大，腐蚀性样品：
将样品装入聚乙烯袋中，再关在二块晶体之间。
B.液体吸收池法:
对于低沸点液体样品和定量分析，要用固定密封液体池。
制样时液体池倾斜放置，样品从下口注入，直至液体被充满为止，用聚四氟乙烯塞子依次堵塞池的入口和出口，进行测试。
C.涂片法：
粘度大的液体样品直接涂于溴化钾片上。
加热加压法：
同液膜法，需置红外灯下烘烤。
溶液涂膜法：
少量粘液样品＋低沸点溶剂→溶液→单块窗片置红外灯下烘热，加2～3滴溶液，慢慢挥发溶剂－呈膜－可反复多次注意涂膜面积，稍大于入射光照射面积。
溶液浓度不宜太浓，且应少量滴加，多次操作，否则会出现表面结膜，而膜内溶剂无法溢出。
溶剂的挥发应在通风柜内的红外灯下进行。
防止溶剂挥发太快而使窗片上凝结水分。
D.蒸气态制样：
多用于GC/IR联用技术液体样品－气体－气体吸收池
E.全反射法制样：
有些在红外区有极强吸收的低沸点液体样品，由于过载强峰，即使用最薄的密封液体吸收池，也无法得到强峰的准确波数值。
全反射棱镜材料：
KRS－5或锗单晶。
⑤聚合物：
A粘稠液体：
液膜法：
低粘度的聚合物液体样品；溶剂挥发成膜法：
粘度较大的聚合物液体样品；加热加压液膜法：
粘度大的具有聚合物液体性质的样品；全反射法；溶液法。
B膜片状样品：
透过法：
50um以下厚度的高聚物膜片样品，直接测定。
镜反射法：
高分子材料以较薄的涂层涂覆在金属表面入射光透入样品膜层，在背衬面以一定角度反射，再次穿出膜层到达检测器。
全反射法：
厚的膜片、不透明膜片或涂层等。
4、特殊实验技术①.全反射法：
主要应用于聚合物领域
原理：
入射光多次透入样品层的结构；有梯形、棱形；反射次数：
12次～25次；材料：
KRS-5晶体，硒化锌、锗。
操作：
样品与棱镜紧密贴合；应注意：
KR5—5晶体有毒且质地柔软、易擦毛和变形。
全反射光谱的峰形频率与透过光谱一致，但峰的强度分布与透过光谱有明显差异，即高波数段峰的强度减弱，低波数处峰强度与透过光谱一致。
衰减全反射（ATR）：
入射光进入样品，在样品有吸收的频率范围内，含被部分吸收而强度衰减，在样品无吸收的频率范围内会被全部反射。
对整个频率范围，由于样品的选择性吸收，使ATR中的入射光被部分衰减，除穿透深度外，其衰减程度与样品的吸收系数有关，还与多次内反射中的光接触样品的次数有关。
这种衰减程度在全反射光谱上就是它的吸收强度。
b.漫反射法
A.原理：
光照射到疏松的固态样品表面分为镜反射光（样品表面）、漫射（样品表面）或在微粒间辗转反射逐渐衰减或散射（穿入内层再折回）
这些接触样品微粒表面后被漫射后散射出来的光具有吸收－衰减特性，产生反射光谱。
B.制样：
粒度：
样品<10μm；粒度大，则镜反射↑，峰强↓，峰宽↑浓度：
不稀释，吸收太强，谱峰无法识别，一般10％左右微量样品：
微量杯溶解样品滴加在平铺于样品杯中的KBr粉末上，挥尽溶剂，刮平表面
三、联用技术
GC/FTIR（气相色谱红外光谱联用）、LC/FTIR（液相色谱红外光谱联用）
GC-FTIR系统：
GC单元、接口、FTIR
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