第8章 紫外可見分光光度法

1、分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法第一節(jié)第一節(jié) 分光光度法基本原理分光光度法基本原理第二節(jié)第二節(jié) 紫外紫外-可見分光光度計(jì)可見分光光度計(jì)第三節(jié)第三節(jié) 分析條件的選擇分析條件的選擇第8章 紫外-可見分光光度法分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法第一節(jié)第一節(jié) 紫外紫外-可見分光光度法基本原理可見分光光度法基本原理一、光的基本性質(zhì)一、光的基本性質(zhì)分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法治療腫瘤的治療腫瘤的刀刀分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法切爾諾貝利事故后核輻射導(dǎo)致人畸形切爾諾貝利事故后核輻射導(dǎo)致人畸形 分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法X X射線計(jì)算機(jī)斷層掃

2、描裝置射線計(jì)算機(jī)斷層掃描裝置(CT)(CT)、 分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法無線數(shù)據(jù)網(wǎng)，各種移動(dòng)通訊以及無線電廣播等無線數(shù)據(jù)網(wǎng)，各種移動(dòng)通訊以及無線電廣播等分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法散射：蔚藍(lán)色的天空和早晚偏紅色的太陽散射：蔚藍(lán)色的天空和早晚偏紅色的太陽分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法19841984年年9 9月北京天安門廣場(chǎng)激光表演調(diào)試時(shí)的照片月北京天安門廣場(chǎng)激光表演調(diào)試時(shí)的照片 分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法光的折射光的折射光的反射光的反射分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法*S衍射屏衍射屏觀察屏觀察屏a 衍射屏衍射屏觀察屏觀察屏L LS孔的衍射孔的衍射縫的衍射

3、縫的衍射分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法 光分析法光分析法光譜分析法光譜分析法非光譜分析法非光譜分析法原子光譜分析法原子光譜分析法分子光譜分析法分子光譜分析法原原子子吸吸收收光光譜譜原原子子發(fā)發(fā)射射光光譜譜原原子子熒熒光光光光譜譜X X射射線線熒熒光光光光譜譜折折射射法法偏偏振振法法光光散散射射法法干干涉涉法法旋旋光光法法紫紫外外可可見見光光譜譜法法紅紅外外光光譜譜法法分分子子熒熒光光光光譜譜法法分分子子磷磷光光光光譜譜法法核核磁磁共共振振波波譜譜法法分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法單色光：?jiǎn)紊猓壕哂袉我徊ㄩL(zhǎng)的光。激光接近于單色光復(fù)合光：復(fù)合光：具

4、有多種波長(zhǎng)的光。如日光、白熾燈光可見光：可見光：肉眼能夠感覺到的光互補(bǔ)色光互補(bǔ)色光: :把適當(dāng)顏色的兩種單色光按一定的強(qiáng)度 比例混合，也可以成為白光。這兩種單色光就叫做互補(bǔ)色光。分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法二、物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收二、物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收1、溶液顏色是物質(zhì)對(duì)光選擇性吸收的結(jié)果 分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法/nm顏色 互補(bǔ)光400-450紫 黃綠450-480藍(lán)黃480-490綠藍(lán)橙490-500藍(lán)綠紅500-560綠紅紫560-580黃綠紫580-610黃藍(lán)610-650橙綠藍(lán)650-760紅藍(lán)綠物質(zhì)顏色與吸收光顏色的互補(bǔ)關(guān)系

5、物質(zhì)顏色與吸收光顏色的互補(bǔ)關(guān)系分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法2 2、溶液的吸收光譜曲線、溶液的吸收光譜曲線分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法三、朗伯朗伯- -比爾定律比爾定律 1 1、地位：、地位： 物質(zhì)對(duì)光的吸收定量依據(jù)定量依據(jù)為朗伯-比爾定律。朗伯-比爾定律是光吸收的基本定律基本定律，也是分光光度法的依據(jù)和基礎(chǔ)。 2 2、主要內(nèi)容、主要內(nèi)容分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法朗伯定律分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法比爾定律比爾定律分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法吸光系數(shù)吸光系數(shù)濃度單位為濃度單位為g/L以以a表示，單位表示，單位為為L(zhǎng)g-

6、1cm-1摩爾吸光系數(shù)摩爾吸光系數(shù)濃度單位為濃度單位為mol/L以以表示表示,單位為單位為L(zhǎng)mol-1cm-1比例系數(shù)比例系數(shù)分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法吸收物質(zhì)在一定波長(zhǎng)和溶劑條件下的特征常數(shù)吸收物質(zhì)在一定波長(zhǎng)和溶劑條件下的特征常數(shù)max越大表明該物質(zhì)的吸光能力越強(qiáng)，用光度法越大表明該物質(zhì)的吸光能力越強(qiáng)，用光度法測(cè)定該物質(zhì)的靈敏度越高測(cè)定該物質(zhì)的靈敏度越高摩爾吸光系數(shù)討論摩爾吸光系數(shù)討論在溶劑和波長(zhǎng)等條件一定時(shí)在溶劑和波長(zhǎng)等條件一定時(shí),僅與吸收物質(zhì)本身僅與吸收物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)，與的性質(zhì)有關(guān)，與b和和c無關(guān)；無關(guān)；分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法3、偏離朗伯、偏離朗伯-比爾定律比

7、爾定律正偏離：實(shí)際吸光度理論值負(fù)偏離：實(shí)際吸光度理論值分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法實(shí)際吸光值實(shí)際吸光值理論吸光值理論吸光值？正偏離正偏離是是否否負(fù)偏離負(fù)偏離分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法解離等化學(xué)因素解離等化學(xué)因素偏離偏離原因原因 非單色光非單色光非均相體系非均相體系濃度的限制濃度的限制選擇較好單色器選擇較好單色器入射波長(zhǎng)在最大吸收波長(zhǎng)處入射波長(zhǎng)在最大吸收波長(zhǎng)處避免產(chǎn)生膠體或渾濁等避免產(chǎn)生膠體或渾濁等稀溶液稀溶液(c10-2mol/L)分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法第二節(jié)第二節(jié) 紫外紫外- -可見分光光度計(jì)可見分光光度計(jì)一、儀器的基本構(gòu)造

8、光源光源單色器單色器樣品室樣品室檢測(cè)器檢測(cè)器顯示器顯示器紫外-可見分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法 分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法1 1、光源、光源紫外區(qū)：氫、氘燈。發(fā)射185400nm的連續(xù)光譜。器件器件可見光區(qū)：鎢燈作為光源，其輻射波長(zhǎng)范圍在3202500 nm。分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法紫外光源紫外光源-氘燈氘燈(185-375 nm)可見光源可見光源-鎢燈鎢燈(320-1000nm)分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法2 2、單色器、單色器作用：作用：將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成單色光組成：組成：分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法3 3、吸收池、吸

9、收池使用注意事項(xiàng)：（1）使用前后要徹底清洗。（2）嚴(yán)禁用手指、硬紙和布觸摸透光面（3）嚴(yán)禁加熱烘烤。（4）樣品溶液的量以池體積的4/5為宜，使用揮發(fā)性溶液應(yīng)加蓋。（5）含有腐蝕玻璃的物質(zhì)的溶液時(shí)，不得長(zhǎng)時(shí)盛放。分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法可拆卸圓形測(cè)量池可拆卸圓形測(cè)量池兩面透光兩面透光圓形測(cè)量池圓形測(cè)量池兩面透光兩面透光1cm 長(zhǎng)方形測(cè)量池長(zhǎng)方形測(cè)量池兩面透光兩面透光氣體測(cè)量池氣體測(cè)量池兩面透光兩面透光微量測(cè)量池微量測(cè)量池兩面透光兩面透光流動(dòng)測(cè)量池流動(dòng)測(cè)量池兩面透光兩面透光吸收池的形狀吸收池的形狀分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法4 4、檢測(cè)器、檢測(cè)器作用：利用光電效應(yīng)將透過吸收池的

10、光信號(hào)變成可測(cè)的電信號(hào)，種類：硒光電池、光電二極管、光電倍增管、硅二極管陣列檢測(cè)器 5. 5. 結(jié)果顯示記錄系統(tǒng)結(jié)果顯示記錄系統(tǒng)檢流計(jì)、數(shù)字顯示、微機(jī)進(jìn)行儀器自動(dòng)控制和結(jié)果處理分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法二、儀器的類型及特點(diǎn)二、儀器的類型及特點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，但操作麻煩，誤差大應(yīng)用：應(yīng)用于定量分析，一般不能作全波段光譜掃描1.單波長(zhǎng)單光束分光光度計(jì)原理原理：?jiǎn)尾ㄩL(zhǎng)單光束分光光度計(jì)測(cè)量示意圖光源單色器樣品池檢測(cè)器分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法原理：原理：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，消除了因光源強(qiáng)度變化而帶來的誤差2 2、單波長(zhǎng)雙光束分光光度

11、計(jì)、單波長(zhǎng)雙光束分光光度計(jì)光源單色器斬光器參比池樣品池檢測(cè)器單波長(zhǎng)雙光束分光光度計(jì)測(cè)量示意圖動(dòng)畫分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法3 3、雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)、雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)光源樣品池?cái)毓馄鲉紊鲉紊鳈z測(cè)器雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)測(cè)量示意圖12優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：儀器操作簡(jiǎn)單，精確度高，不僅能測(cè)定高濃度、多組分混合物，并且能測(cè)定渾濁試樣。原理：原理：動(dòng)畫分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法143儀器檢驗(yàn)儀器檢驗(yàn)指示波長(zhǎng)準(zhǔn)確度的檢驗(yàn)指示波長(zhǎng)準(zhǔn)確度的檢驗(yàn)透射比正確度的檢驗(yàn)透射比正確度的檢驗(yàn)穩(wěn)定度的檢驗(yàn)穩(wěn)定度的檢驗(yàn)2吸收池配套性的檢驗(yàn)吸收池配

12、套性的檢驗(yàn)分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法第三節(jié) 分析條件的選擇及定量分析一、顯色條件的選擇一、顯色條件的選擇1、基本概念分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法2、顯色反應(yīng)要求好恒穩(wěn)無易高選擇性好選擇性好靈敏度高靈敏度高顯色條件易控制顯色條件易控制顯色劑無吸收顯色劑無吸收生成化合物組成恒定生成化合物組成恒定化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法實(shí)驗(yàn)確定適宜酸度，繪實(shí)驗(yàn)確定適宜酸度，繪pH-ApH-A線線T-AT-A曲線的平坦處曲線的平坦處點(diǎn)擊添加文本 點(diǎn)擊添加文本pHpH顯色劑用量顯色劑用量顯色溫度顯色溫度顯色時(shí)間顯色時(shí)間多為室溫，視情況而定多為室溫，視情況而定3 3、

13、顯色條件的選擇、顯色條件的選擇分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法無機(jī)顯色劑有機(jī)顯色劑硫氰酸鹽硫氰酸鹽鉬鉬 酸酸 銨銨氨氨 水水過氧化氫過氧化氫氨基水楊酸氨基水楊酸鄰鄰 菲菲 啰啰 啉啉結(jié)結(jié) 晶晶 紫紫孔孔 雀雀 綠綠4、顯色劑的種類、顯色劑的種類分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法參比溶液選擇 入射光波長(zhǎng)的選擇：一般應(yīng)該選擇max吸光度范圍的選擇：0.2-0.8二、測(cè)量條件的選擇二、測(cè)量條件的選擇分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法紫外吸收光譜有關(guān)術(shù)語（補(bǔ)充）（1 1）生色團(tuán)）生色團(tuán) 分子中能吸收紫外或可見光的結(jié)構(gòu)單元 生色團(tuán)為不飽和基團(tuán)：C=C、N=O、C=O、C=S等（2 2）助色團(tuán)）助

14、色團(tuán) 本身沒有生色功能，但當(dāng)它們與生色團(tuán)相連時(shí)，使生色團(tuán)吸收峰向長(zhǎng)波位移動(dòng)并增加其強(qiáng)度的官能團(tuán)。分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法3 3、紅移和藍(lán)移、紅移和藍(lán)移分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法三、紫外-可見分光光度法應(yīng)用（一）定性鑒定（一）定性鑒定 1、化合物的鑒定（采用吸收光譜對(duì)照法） 2、化合物純度鑒定 3、有機(jī)化合物機(jī)構(gòu)分析分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法200250300350400450500550600650700750800050100150200Anm200300400500600700800900050100150200 （二）定量測(cè)定1、單組份化合物的分析（標(biāo)準(zhǔn)曲線法）分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法2 2、混合物中多組分的測(cè)定、混合物中多組分的測(cè)定分析化學(xué)第8章 紫外-可見風(fēng)光光度法bbaababcbcAAA11111 bbaababcbcAAA22222 4 0 05 0 06 0 07 0 08 0 00