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吸光光度吸光光度‐‐化学计量法测定饮料化学计量法测定饮料中混合色素各组分中混合色素各组分陈珍霞1•实验目的•实验原理和内容•TU-1901双光束紫外可见分光光度计使用•Matlab软件使用及数据处理•思考题2实验目的实验目的¾掌握相关色素的信息，绘制饮料中混合色素的紫外可见光谱，掌握求算相关色素的浓度的方法¾掌握紫外-可见分光光度法原理及仪器操作¾掌握通用标准加入法（GSAM）的测量原理和定量计算方法。3饮料中常见的人工合成色素饮料中常见的人工合成色素4结构式最大波长λmax(nm)最大允许使用量（g⋅kg‐1）柠檬黄Tartrazine4260.1日落黄Sunset yellow4820.1胭脂红Ponceau 4R5080.055紫外紫外‐‐可见分光光度法可见分光光度法I0反射光强度大小近似可相互抵消(以参比溶液校正)则I0=Ia+It透射比↑，溶液对光的吸收↓吸光度↑吸收能↑（在一定波长下)IrIaI0=Ia+It+IrIt透射比（吸光度）和透射率TIIt=0tIITA0lglg=−=Tt%100=6LambertLambert‐‐BeerBeer定律定律定量分析的理论基础A（ε）为纵坐标，波长λ为横坐标（ε：c为1mol/L，b为1cm时溶液的A）λA480520560nmλmax=515λε480520560nmkbcTIIAt===1lglg07测单组分试液浓度测单组分试液浓度•配制一系列不同浓度的标准溶液，在λ最佳处分别测定标准溶液的吸光度A，然后以浓度为横坐标，以相应的吸光度为纵坐标绘制出标准曲线，在完全相同的条件下测定试液的吸光度，并从标准曲线上求得试液的浓度。该法适用于大批量样品的测定。c（mg/L）Aλ=550nm40801202000.60.40.20.0通用标准加入法（通用标准加入法（GSAMGSAM））在待测样品中按照正交设计直接多次加入多种待测标准物，从而构成一测量矩阵，并在此基础上进行多元校正¾一含有n个组分的待测样品，各组份初始浓度为C0，进行m次标准加入，测试其在p个波长处的吸光度值为¾未加标准物质的待测样品吸光度值为¾两式相减，得标准物质的吸光度为¾因此标准物质在p个波长处的吸光度系数矩阵为¾由吸光系数可计算出试样中各组份的初始浓度为8pmpnnmpmEBCA××××+=pmpnnmpmEBCA××××+=)()(00pnnmpmBCA×××Δ=ΔACCCBΔΔΔΔ=−'1')(0'1'0)(ABBBC−=9仪器介绍仪器介绍紫外-可见分光光度计的基本结构光源单色器参比池样品池检测器检测器切光器TUTU‐‐19011901双光束紫外双光束紫外‐‐可见分光光度计可见分光光度计10¾提前30 min开机预热，在Windows操作系统中[开始]菜单下选择[程序]‐[紫外窗口]‐[TU‐1900 UVWin]，进入光度计自检过程，自检无误后进入主工作程序。¾选择[应用]菜单下的[光谱测量]，进入光谱扫描窗口，选择[配置]菜单下[参数]进入参数设置界面。设置如下参数，[波长(nm)]，开始：600；结束：350；扫描：中速。[纵坐标范围]，低：0.0000，高：1.0000，光度方式：Abs。[扫描]，次数：1，采样间隔：5.0 nm。11吸收池（比色皿）选择与清洗吸收池（比色皿）选择与清洗•石英池：紫外-可见光范围（测量波长范围内无吸收的材料）•玻璃池：可见光用，用于370nm以上的波长范围。塑料池也可用于可见光范围•吸收池清洁：通常用溶剂清洗，但对于不溶于水的溶剂可使用丙酮或乙醇清洗•比色皿使用注意事项：9比色皿要配对使用9拿取时，手指不能接触透光面，外壁液滴用吸水纸轻轻吸干，不得大力擦拭。使用时透光面垂直于入射光9装入溶液应为比色皿高度的2/3~3/4，使用前要先用被测溶液润洗3遍以上数据处理数据处理•MATLAB计算模拟试样与美年达中柠檬黄、日落黄、胭脂红的浓度（用体积表示）•计算模拟试样中三种色素的回收率。•求出美年达中柠檬黄、日落黄、胭脂红的浓度，对比最大使用量是否超标。12思考题思考题1.比较多元线形回归法与通用标准加入法的优缺点2.为什么通用标准加入法要采用正交设计？3.美年达苹果汁饮料中含有柠檬黄与亮蓝两种食用色素，试设计出采用通用标准加入法来检测柠檬黄与亮蓝的浓度的方法。13