4-1 機器分析講義第 4 回測定装置(紫外可視分光光度計、吸光光度計）吸光光度計（分光光度計）光源紫外部：( 1 ) 可視部：( 2 ) ハロゲンランプ紫外・可視部：キセノンランプ分光部プリズム回折格子試料部紫外部：( 3 ) 可視部：( 4 ) 石英ガラスセル測光部記録部光電子増倍管ホトダイオード光光吸収 P I N 電子正孔対生成電流(光の強さに比例） 4-2 どのように測定するか(第3回続き）問左図について答えよ ( 1 ) (6) 各波長 (λ 横軸) ごとにその吸光度 (A 縦軸) をプロットすると ( 1 ) が得られる。 (2) A3 吸収の山の頂点を( 2 ) という。また、( 2 ) を示す波長を ( 3 ) という。右へ行くほど振動数は ( 4 ) くなり、エネルギーも ( 5 ) くなる。波長  と振動数  の関係はで表される。 ( 6 )  ( 7 )  3  108 (m) An A2 A1 2 1  3 (3)  n 波長 nm (5) (4) 本法に用いられる電磁波の波長域は、紫外線 ( 8 ) nm～可視光線 ( 9 ) nm である。溶媒：測定波長領域で吸収を示さない溶 1 2 3  n I0 I A1 A2 A3  An 媒アセトニトリル CH3CN イソオクタン C8H18 エタノール C2H5OH クロロホルム CHCl3 シクロヘキサン C6H12 n-ヘキサン C6H14 メタノール CH3OH 水 H2O 測定波長域 (nm) 210 ～ 800 220 ～ 800 210 ～ 800 245 ～ 800 210 ～ 800 220 ～ 800 210 ～ 800 200 ～ 800 4-3 吸収スペクトルについて A 吸光度濃色効果 A2 吸光度増加 ( 1 ) C1 mol/L A1 C2 mol/L 淡色効果 A3 吸光度減少 C3 mol/L λmax1 ( 2 ) λmax2 λ3 波長 nm スペクトルと濃度との関係濃度により、吸光度 A は変化するが、吸収極大波長 λmax は変わらない。 λ1 浅色移動(blue shift) 吸収極大短波長へ λ2 深色移動(red shift) 吸収極大長波長へ発色団と助色団との関係発色団(光吸収部位） -C=C-, -C=C-, -C=O, -COOH -COOR, -C=N-, -N=N- など助色団(吸収波長、吸光度に影響を及ぼす） -NH2, -NHR, -OH, -OR -SH, -SO3H, -COOH など 4-4 吸収スペクトルによる定性(構造決定）標品 A 200 300 試料１ A 400 500 nm 200 300 A 400 500 nm 極大波長が異なるがAは同じ同一物質としての条件： 1) 吸収極大波長が一致試料２ 200 300 400 500 nm A が異なるが極大波長は同じ 2) 複数の吸収極大のAの比が一致化学構造より吸収極大波長の予測（決定）：共役二重結合系を持つ場合、吸収極大波長を予測可能（ Woodward-Fieser 則） λmax  215  2  12  5  244 λmax  215  12  227 実測値：λmax 245 nm 数値は教科書 p 17 の表を参照 4-1 紫外可視吸光度測定法を利用した定量分析 (p17) A 検量線を用いる方法標準試料の濃度既知の溶液を準備 : a, b, c, d・・・・・(mol/L, %, mol, mg, mg,・・・) a (%) b (%) c (%) 検量線 d (%) A Aa それぞれの吸光度 A を測定 As Aa, Ab, Ac, Ad Ab Ac Ad 試料中のSの濃度（量）： s (mol/L, %, mol, mg, ・・・・) 吸光度 A を測定 As s (%) a b c s d 1. 標準溶液により検量線を作成 2. 試料溶液の吸光度を測定 ○ 物質を測定するための基本的な方法 ○ 標準品が必要濃度(%) 4-5 4-6 B 標準物質を用いる方法吸光度測定吸光度測定 As At S (%) T (%) 標準溶液試料溶液 S  As T  At  T S  At As アセトアミノフェンの定量本品及び標準品約 0.02g ずつを精密に量り、メタノール 2 mL に溶かし、水を加えて正確に100 mL とする。これらの液3 mL ずつを正確に量り、水を加えて正確に 100 mL とし、試料溶液、標準溶液とする。これらの溶液を1 cm のセルを用いて波長 244 nm で測定し、吸光度をそれぞれ At 及び As とする。約 0.2 g ずつ量る：化学てんびんで量る本品： T mg 標品：S mg T mg  At S mg  As  T mg  S mg  At As 4-7 C 絶対吸収法化合物(医薬品）の比吸光度 E がわかっている ( 1% 溶液の吸光度が E であるということ）吸光度測定 At 1 %( w / v )  E T %( w / v )  At  T At E T (%) 試料溶液アセトゾラミドの定量本品約0.15 g を精密に量り、水 400 mL に加えて加熱して溶かし、冷後、水を加えて 1000 mL とする。この液5 mL を正確に量り、1mol/L 塩酸10 mL を加え、さらに水を加えて正確に 100 mLとする。この液につき 1 cm のセルを用いて、 265 nm 付近の吸収極大の波長における吸光度 Aを測定する。ただし、アセタゾラミドの比吸光度を474 とする。本品約0.15g中に含まれるアセタゾラミドの量を T mg とすると、試料溶液の濃度は (% w/v) T  10  3 mg / 1000 mL  5 mL  100 mL  %( w / v )  T  10  3  1 %( w / v ) T %( w / v ) 200000  E(  474 ) A  T 1 1 T   10 20 200000 1 A A   200000 E  200000 E 4-8 演習問題 1. 化合物 X (分子量 150) を6.000 mg 量り、エタノールに溶かして全量200 mL とした。この溶液を層長1cm のセルを用いて, 波長240 nm における吸光度A を測定したところ 0.780 であった。ただし、log 2 = 0.30, log 3 = 0.48 とする。 1) 2) 3) 4) 1) 吸光度 0. を透過率 T に換算しなさい。溶液の濃度 (% w/v, mol/L) を求めなさい。溶液の比吸光度 E 及びモル吸光係数 e を求めなさい。試料 5.000 mg を量り、上と同様に処理して、吸光度を測定したところ、0.624 であった。試料中の X の含量 (%) を求めなさい。 A  2  log T より、log T  2  0.780  log100  (og3  log 2)  log 100 6  10 6.000  10 3 3.0  10 3  100  3.0  10 3 mol / L  200 150 0.780 0.780 3) E   260 e   3,900 3.0  10 3  1 2.0  10  4  1 0.624  6.0 4 .8 4) 試料中の X の量 (mg)は  4 .8   100  96.0% 0.780 5 .0 2) %( w / v )   T  16.7  2.0  10  4