紫外可見分光光度法

1、紫外可見分光光度法1吸收光譜：又稱吸收曲線，是以波長（nm)為橫坐標(biāo)，以吸光度A為縱坐標(biāo)所描繪的曲線。2吸收峰：曲線上吸光度最大的地方，它所對應(yīng)的波長稱最大吸收波長。3谷：峰與峰之間吸光度最小的部位，該處的波長稱最小吸收波長。4肩峰：在一個吸收峰旁邊產(chǎn)生一個曲折。5末端吸收：只在圖譜短波端呈現(xiàn)強吸收而不成峰形的部分。6生色團：是有機化合物分子結(jié)構(gòu)中含有*或n*躍遷的基團，即能在紫外可見光范圍內(nèi)產(chǎn)生吸收的原子團。7助色團：是指含有非鍵電子的雜原子飽和基團，當(dāng)它們與生色團或飽和烴相連時，能使該生色團或飽和烴的吸收峰向長波方向移動，并使吸收強度增加。8紅移：亦稱長移，是由于化合物的結(jié)構(gòu)改變，如發(fā)生共

2、軛作用、引入助色團，以及溶劑改變等，使吸收峰向長波方向移動的現(xiàn)象。9藍(lán)移：亦稱短移，是化合物的結(jié)構(gòu)改變時或受溶劑影響使吸收峰向短波方向移動。10增色效應(yīng)和減色效應(yīng)：由于化合物結(jié)構(gòu)改變或其他原因，使吸收強度增加稱增色效應(yīng)或濃色效應(yīng)；使吸收強度減弱稱減色效應(yīng)或淡色效應(yīng)。11強帶和弱帶：化合物的紫外可見吸收光譜中，凡摩爾吸光系數(shù)max大于104的吸收峰稱為強帶；凡max小于102的吸收峰稱為弱帶。12吸收帶與其分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系：R帶：由n*躍遷引起的吸收帶，是雜原子的不飽和基團，如羰基、NO、NO2、N=N；K帶：共軛雙鍵*躍遷所產(chǎn)生的吸收峰，其特點是摩爾吸光系數(shù)值一般大于104，為強帶。如丁二烯CH

3、2=CHCH=CH2的max為218nm，為104，就屬于K帶；B帶：是芳香族（包括雜芳香族）化合物的特征吸收帶。E帶：也是芳香族化合物特征吸收帶，是由苯環(huán)結(jié)構(gòu)中三個乙烯的環(huán)狀共軛系統(tǒng)的*躍遷所產(chǎn)生。分為E1和E2帶。E1帶的吸收峰約在180nm，為4.7104，E2帶的吸收峰約在200nm，為7000左右，都屬于強帶吸收。13影響吸收帶的因素：1位阻影響2跨環(huán)效應(yīng)3溶劑效應(yīng)（極性溶劑使*躍遷吸收峰向長波方向移動，使n*躍遷吸收峰向短波方向移動）4體系pH的影響14朗伯-比爾定律（Lambert-Beer）：A=lgT=Ecl或T=10-A=10-Ecl；II0是透光率；摩爾吸光系數(shù)：指在一定

4、波長時，溶液濃度為1molL，厚度為1cm的吸光度，用或EM表示；百分吸光系數(shù)：指在一定波長時，溶液質(zhì)量濃度為1，厚度為1cm的吸光度E11cm表示。EM=M10E11cm。按照Beer定律，吸光度A與濃度c之間的關(guān)系應(yīng)該是一條通過遠(yuǎn)點的直線。15偏離比爾定律的因素：1化學(xué)因素2光學(xué)因素：非單色光、雜散光、散射光和反射光、非平行光3透光率測量誤差。16紫外可見風(fēng)光光度計的主要部件：1光源：分光光度計要求有能發(fā)射強度足夠而且穩(wěn)定的、具有連續(xù)光譜且發(fā)光面積小的光源。紫外去和可見區(qū)通常分別用氫燈（發(fā)射自150nm至約400nm的連續(xù)光譜）和鎢燈（取其波長大于350nm的光為可見光源）。2單色器：其作

5、用是將來自光源的連續(xù)光譜按波長順序色散，并從中分離出一定寬度的譜帶。3吸收池：用光學(xué)玻璃制成的吸收池，只能用于可見光區(qū)。4檢測器：一般常用光電效應(yīng)檢測器，它是將接收到的輻射功率變成電流的轉(zhuǎn)換器。（組成：光電池、光電管、光電倍增管、光二極管陣列檢測器）。5信號處理和顯色器。17吸光光度法中，吸收曲線描繪的是波長和吸光度的關(guān)系，而工作曲線表示了濃度和吸光度的關(guān)系。18在吸收光譜上，一般都有一些特征值：吸光度最大處叫吸收峰，峰與峰之間吸光度最小處叫谷，一個吸收峰旁邊產(chǎn)生的一個曲折叫肩峰，圖譜短波端強吸收而不形成峰形叫末端吸收。19顯色反映的要求：被測物質(zhì)與所產(chǎn)生的有色物質(zhì)之間，必須有確定的定量關(guān)系，

6、方能使反映產(chǎn)物的吸光度準(zhǔn)確地反映被測物質(zhì)的含量。反映產(chǎn)物必須有足夠的穩(wěn)定性，以保證測得的吸光度有一定的重現(xiàn)性。如試劑本身有色，則反應(yīng)產(chǎn)物的顏色與試劑顏色須有明顯的差別，即產(chǎn)物與試劑對光的最大吸收波長應(yīng)有較大差異，才能分辨產(chǎn)物的吸收與試劑的吸收。反映產(chǎn)物的摩爾吸光系數(shù)足夠大（103至105），才能有足夠的靈敏度。顯色反應(yīng)須有較好的選擇性，才能減免干擾因素。對于萃取比色法，應(yīng)有足夠大的分配比，以保證完全萃取。20比色反映的反映條件：選用試劑不但應(yīng)依據(jù)顯色反映的靈敏度、顯色的穩(wěn)定性和反映的選擇性，同時還應(yīng)考慮試劑的用量。酸堿度：許多有色物質(zhì)的顏色隨溶液中氫離子濃度而改變，同時顯色反應(yīng)歷程也多與溶液酸

7、堿度有關(guān)。時間：由于反映速度不同，完成反映所需時間常有較大差異。溫度及其他21紫外可見分光光度法波長范圍：200760nm；近紫外區(qū)：200400nm；可見光：400760nm；遠(yuǎn)紫外區(qū)：100200nm22躍遷能量大小順序：n* * n* * * * 23* ：分子中鍵較為牢固，躍遷需要較大的能量，吸收峰在遠(yuǎn)紫外區(qū)。飽和烴類吸收峰波長一般都小于150nm，在200400沒有吸收； * ：孤立的* 躍遷一般發(fā)生在波長200nm左右，其特征是吸光系數(shù)很大，一般104 ，為強吸收。如CH2 = CH2 的吸收峰在165nm，為104 。具有共軛鍵的化合物，躍遷所需的能量降低，共軛鍵越長所需能量越低

8、； n* ：含有雜原子不飽和基團，如 等化合物，這種躍遷吸收峰一般在近紫外去（200400）nm。吸收強度弱，小，約在10100之間。例如冰桶的max =279nm，為1030 ； n* ：含 等基團化合物，這種躍遷可以吸收的波長在200nm左右。24校正曲線法測濃度：A=Kc 步驟：先配置一系列濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在測定條件相同的情況下，分別測定其吸光度，然后以標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo)以相應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)，繪制A-c關(guān)系圖。 25吸光度：指光線通過溶液或某一物質(zhì)前的入射光強度與該光線通過溶液或物質(zhì)后的透射光強度比值的對數(shù)，用來衡量光被吸收程度的一個物理量。26透光率：透過透明或半透明的光通量

9、與其入射光通量的百分率。27發(fā)色團：分子中能吸收紫外可見光的結(jié)構(gòu)單元，含有非鍵軌道和n分子軌道的電子體系，能引起* 躍遷和n* 躍遷。28助色團：一種能使生色團吸收峰向長波位移并增強其強度的官能團，如-OH、-NH3、-SH及一些鹵族元素等。這些基團中都含有孤對電子，他們能與生色團中n電子相互作用，使* 躍遷躍遷能量降低并引起吸收峰位移。30紅移和藍(lán)移：由于化合物結(jié)構(gòu)變化（共軛、引入助色團取代基）或采用 不同溶劑后，吸收峰位置向長波方向的移動，叫紅移；吸收峰向短駁方向移動，叫藍(lán)移。31什么叫選擇吸收？它與物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？答：物質(zhì)對不同波長的光吸收程度不同，往往對某一波長（或波段）的光

10、表現(xiàn)出強烈的吸收。這時稱該物質(zhì)對此波長（或波段）的光有選擇性的吸收。 由于各物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)不同，從而對不同能量的光子有選擇性吸收，吸收光子后產(chǎn)生的吸收光譜不同，利用物質(zhì)的光譜可作為物質(zhì)分析的依據(jù)。32具有什么樣結(jié)構(gòu)的化合物產(chǎn)生紫外吸收光譜？紫外吸收光譜有什么特征？答：分子結(jié)構(gòu)中能產(chǎn)生電子能級躍遷的化合物可以產(chǎn)生紫外吸收光譜；紫外吸收光譜又稱為紫外吸收曲線，為分子光譜，屬于連續(xù)的帶狀光譜，是以波長或波數(shù)為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)所繪制的圖線。在吸收光譜上，一般有一些特征值，如最大吸收波長（吸收峰）、最小吸收波長（吸收谷）、肩縫、末端吸收等。33Lambert-Beer定義的物理意義是什么？為什么

11、說Beer定律只適合于單色光？濃度C與吸光度A線性關(guān)系發(fā)生偏離的主要因素有哪些？答：朗伯-比爾定律的物理意義：當(dāng)一束平行光垂直通過某溶液時，溶液的吸光度A與吸光物質(zhì)的濃度c及液層厚度l成正比。 Beer定律的一個重要前提是單色光。也就是說物質(zhì)對單色光吸收強弱與吸收光物質(zhì)的濃度和厚度有一定的關(guān)系。物質(zhì)對不同的單色光選擇吸收，具有不同的吸收能力，非單色光吸收強弱與物質(zhì)的濃度關(guān)系不確定，不能提供準(zhǔn)確的定性定量信息。 發(fā)生偏離的主要因素：化學(xué)因素：溶液中發(fā)生電離、酸堿反應(yīng)、配位及締合反應(yīng)而改變吸光物質(zhì)的濃度等導(dǎo)致偏離了Beer定律。減免：選擇合適的測定條件和測定波長。光學(xué)因素：非單色光的影響。減免：選

12、用較純的單色光；雜散光的影響。減免：選擇遠(yuǎn)離末端吸收的波長測定；散射光和反射光。減免：空白溶液對比校正；非平行光影響。減免：雙波長法。透光率測量誤差：儀器噪音（電路元件性能不穩(wěn)定造成的度數(shù)波動）。減免：控制適宜的吸光度（讀數(shù)范圍），使0.2A0.734紫外-可見分光光度計從光路分類有哪幾類？各有何特點？答：單光束分光光度計：結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，維修容易，適用于常規(guī)分析。雙光束分光光度計：能自動記錄吸收光譜曲線，自動消除光源強度變化所引起的誤差。雙波長分光光度計：能提高方法的靈敏度和選擇性，能獲得導(dǎo)數(shù)光譜。可用于多組分混合物，渾濁試樣分析，以及存在背景干擾或共存組分吸收干擾的的情況下的分析二極管

13、陣列分光光度計：可全部波長同時檢測?？色@得時間、光強度和波長三維譜。35簡述紫外-可見分光光度計的主要部件、類型及基本性能。答：紫外-可見分光光度計的基本結(jié)構(gòu)是由五個部分組成：光源、單色器、吸收池、檢測器和信號指示系統(tǒng)。光源：常用的光源有熱輻射光源和氣體放電光源兩類。熱輻射光源用于可見光區(qū)，如鎢絲燈和鹵鎢燈；氣體放電光源用于紫外光區(qū)，如氫燈和氘燈。單色器：單色器一般由入射狹縫、準(zhǔn)光器、色散元件、聚焦元件和出射狹縫等幾部分組成。其核心部分是色散元件，起分光的作用，主要有棱鏡和光柵。吸收池：一般有石英和玻璃材料兩種。石英池適用于可見光區(qū)及紫外光區(qū)，玻璃吸收池只能用于可見光區(qū)。檢測器：常用的檢測器有

14、光電池、光電管和光電倍增管等。信號指示系統(tǒng)：常用的信號指示裝置有直讀檢流計、電位調(diào)節(jié)指零裝置以及數(shù)字顯示或自動記錄裝置等。36簡述用紫外分光光度法定性鑒定未知物的方法。答：紫外分光光度法定性鑒定未知物的光譜依據(jù)是：吸收光譜的形狀、吸收峰的數(shù)目和位置及相應(yīng)的摩爾吸收系數(shù)，而最大吸收波長max 及相應(yīng)的max 是定性分析的重要參數(shù)。 用紫外分光光度法定性鑒定未知物方法有：對比吸收光譜的一致性；對比吸收光譜特征數(shù)據(jù)；對比吸光度的比值。37舉例說明紫外分光光度法如何檢查物質(zhì)純度。答:如果一個化合物在紫外區(qū)沒有吸收峰，而其中的雜質(zhì)有較強的吸收，就可方便的檢驗該化合物是否含有微量的雜質(zhì) 。主成分無吸收，雜

15、質(zhì)有吸收直接考察雜質(zhì)含量。如果一個化合物在紫外可見區(qū)有較強的吸收帶，有時可用摩爾吸收系數(shù)來檢查其純度。主成分強吸收，雜質(zhì)無吸收/弱吸收與純品比E ；雜質(zhì)強吸收組成分吸收與純品比E，光譜變形。38為什么最好在max處測定化合物的含量？答：根據(jù)Beer定律，物質(zhì)在一定波長處的吸光度與濃度之間有線性關(guān)系，因此只要選擇一定的波長測定溶液的吸光度，即可求出濃度。選被測物質(zhì)吸收光譜中的吸收峰處，特別是在max處，可以提高測定靈敏度并減少測定誤差。被測物如有幾個吸收峰，可選不易有其它物質(zhì)干擾的，較高的吸收峰。39說明說波長消去法的原理和優(yōu)點。怎樣選擇1和2？答：a和b兩種物質(zhì)的吸收光譜完全重疊，欲消除b組分的干擾直接測定a組分。首先要選擇采用兩個測定波長1和2，測定在兩波長處的吸光度，依據(jù)吸光度的加和性列式，然后計算混合物在兩個波長1和2處的總吸光度的差值 A來求算出待測組分a的含量。優(yōu)點：該方法測混合物時，可不經(jīng)分離直接測定待測組分。 選擇兩個測定波長的原則：使干擾組分（待消除組分）在這兩個波長具有相同的吸光度Alb 、A2b；是待測組分a這兩個波長Aa足夠大。40說明導(dǎo)數(shù)光譜的特點。答：導(dǎo)數(shù)光譜的零階