紫外可見吸收光譜分析法

1、關(guān)于紫外可見吸收光譜分析法第一張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.0 概述 (Introduction) 紫外-可見吸收光譜法（紫外-可見分光光度法）：利用某些物質(zhì)的分子吸收200nm800nm光譜區(qū)的輻射來(lái)進(jìn)行分析測(cè)定的方法。第二張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.0 概述2.1 紫外-可見吸收光譜2.2 Lambert-Beer 定律2.3 紫外-可見分光光度計(jì)2.4 分析條件的選擇2.5紫外-可見分光光度計(jì)法的應(yīng)用本章內(nèi)容2.1.1 分子吸收光譜的產(chǎn)生2.1.2 常用術(shù)語(yǔ)2.1.3 常見有機(jī)化合物的紫外-可見吸收光譜2.1.4 影響紫外-可見吸收光譜因素第三張，PPT

2、共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1 紫外-可見吸收光譜-2.1.1 分子吸收光譜的產(chǎn)生2.1.1 分子吸收光譜的產(chǎn)生1 躍遷：分子中的電子受到光、熱、電等的激發(fā)，從一個(gè)能級(jí)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)能級(jí)的過(guò)程。2.分子能級(jí)組成 分子內(nèi)三種運(yùn)動(dòng)形式：價(jià)電子運(yùn)動(dòng) 分子振動(dòng) 分子轉(zhuǎn)動(dòng)第四張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1 紫外-可見吸收光譜-2.1.1 分子吸收光譜的產(chǎn)生每種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都屬一定的能級(jí)： E=Ee+Ev+Er 當(dāng)分子吸收外界能量后，分子能級(jí)躍遷，基態(tài)激發(fā)態(tài)電子能級(jí)(electron energy levels )分子振動(dòng)能級(jí)(vibrational energy levels)分子轉(zhuǎn)

3、動(dòng)能級(jí)(rotation energy levels)分子中電子能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)示意圖電子能級(jí)振動(dòng)能級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)E1E0S1S0r r r r 第五張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.1 分子吸收光譜的產(chǎn)生分子內(nèi)運(yùn)動(dòng)三種躍遷能級(jí)，所需能量大小順序 E電子 E振動(dòng) E轉(zhuǎn)動(dòng)分子吸收光能不是連續(xù)的是量子化特征分子的能量變化E為各種形式能量變化的總和： E= E電子 + E振動(dòng) + E轉(zhuǎn)動(dòng)分子吸收能量=兩個(gè)躍遷能級(jí)之差100nm-780nm 紫外、可見區(qū)800nm-2.5m 近紅外區(qū)25m -250m 遠(yuǎn)紅外、微波區(qū)電子能級(jí)差1-20 eV振動(dòng)能級(jí)差0.0

4、5-1 eV轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)差0.05 eV第六張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.1 分子吸收光譜的產(chǎn)生3.紫外-可見吸收光譜：分子吸收紫外-可見光獲得的能量，使價(jià)電子發(fā)生躍遷，由價(jià)電子躍遷產(chǎn)生的分子吸收光譜稱為紫外-可見吸收光譜或電子光譜（eletronic spectrum）。(1) 形成過(guò)程：M+h M* h 輻射入射光強(qiáng)I0待測(cè)溶液透射光強(qiáng)I測(cè)得A繪制曲線吸收值A(chǔ)波長(zhǎng) 分子吸收光譜 運(yùn)動(dòng)的分子外層電子吸收外來(lái)輻射產(chǎn)生電子能級(jí)躍遷第七張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.1 分子吸收光譜的產(chǎn)生(2) 吸收曲線：不同波

5、長(zhǎng)的光通過(guò)待測(cè)物質(zhì)，經(jīng)待測(cè)物質(zhì)吸收后，測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收程度(即吸光度A)，以輻射波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)吸光度A為縱坐標(biāo)，作圖，得到該物質(zhì)的吸收光譜或吸收曲線Anmmax = 279nm =15第八張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.1 分子吸收光譜的產(chǎn)生帶狀光譜產(chǎn)生的原因： 分子是處在基態(tài)振動(dòng)能級(jí)上。當(dāng)用紫外、可見光照射分子時(shí)，電子可以從基態(tài)激發(fā)到激發(fā)態(tài)的任一振動(dòng)（或不同的轉(zhuǎn)動(dòng)）能級(jí)上。因此，電子能級(jí)躍遷產(chǎn)生的吸收光譜，包括了大量譜線，并由于這些譜線的重疊而成為連續(xù)的吸收帶(band broadening).(3) 形成吸收帶(band)：電子躍遷伴隨振動(dòng)

6、能級(jí) 和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷。第九張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.1 分子吸收光譜的產(chǎn)生(4) 吸收曲線表示:物理意義:吸收曲線表明了某種物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收能力分布。1）不同的物質(zhì)，形狀不同， max不同。選擇吸收：同一種物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光表現(xiàn)出不同的吸收能力。不同的物質(zhì)對(duì)光的選擇吸收性質(zhì)是不同的。物質(zhì)對(duì)光呈現(xiàn)選擇吸收的原因：?jiǎn)我晃馕镔|(zhì)的分子或離子只有有限數(shù)量的量子化能級(jí)的緣故。反映了分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異，各物質(zhì)分子能級(jí)千差萬(wàn)別，內(nèi)部各能級(jí)間的間隔也不相同。最大吸收峰 肩峰末端吸收 峰谷第十張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1 紫外-可見吸

7、收光譜2.1.1 分子吸收光譜的產(chǎn)生2）對(duì)同一物質(zhì)，其c不同時(shí)，形狀和max不變，只是吸收程度要發(fā)生變化，表現(xiàn)在曲線上就是曲線的高低發(fā)生變化。不同KMnO4溶液濃度的分子光譜第十一張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.1 分子吸收光譜的產(chǎn)生(5) 吸收強(qiáng)度表示：(6) 吸收曲線用途：1）定性及結(jié)構(gòu)研究 波的形狀、峰的強(qiáng)度、位置和數(shù)目2）定量：朗伯-比爾定律，選擇最大吸收波長(zhǎng)。104 強(qiáng)吸收103104 中強(qiáng)吸收 103 弱吸收第十二張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月不同物質(zhì)選擇性地吸收不同波長(zhǎng)或能量的外來(lái)輻射第十三張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于202

8、2年6月2.1 紫外-可見吸收光譜2.0 概述2.1紫外-可見吸收光譜2.2 lambert-Beer 定律2.3 紫外-可見分光光度計(jì)2.4 分析條件的選擇2.5紫外-可見分光光度計(jì)法的應(yīng)用本節(jié)內(nèi)容2.1.1 分子吸收光譜的產(chǎn)生2.1.2 常見有機(jī)化合物的紫外-可見吸收 光譜2.1.3影響紫外-可見吸收光譜因素第十四張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.2 有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜一、引言有機(jī)化合物的價(jià)電子包括 外層電子成鍵的價(jià)電子非成鍵的價(jià)電子鍵，電子鍵， 電子成鍵軌道*反鍵軌道成鍵軌道*反鍵軌道n電子，n軌道第十五張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于20

9、22年6月各軌道能級(jí)高低順序： *；躍遷類型：-*， -*-*， n-*-*， n-*有機(jī)化合物的吸收帶:*、*、n*、n*無(wú)機(jī)化合物的吸收帶:由電荷遷移和配位場(chǎng)躍遷產(chǎn)生。2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.2 有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第十六張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.2 有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜躍遷能量E以波長(zhǎng)表示所在區(qū)域，紫外和可見光譜區(qū) *n * * n *200nm 200nm 可見光區(qū)二、躍遷類型1) * 躍遷 分子成鍵軌道中的一個(gè)電子通過(guò)吸收輻射而被激發(fā)到相應(yīng)的反鍵軌道。化合物種類：飽和烴，特點(diǎn)：需要的能量較高, 位置：真空紫外

10、光區(qū)。 200nm例： -C-C- 如：乙烷: max=135nm C-H 如: 甲烷: max= 125nm第十七張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.2 有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜2) n * transition化合物種類：發(fā)生在含有未共用電子對(duì)（非鍵電子）原子的飽和有機(jī)化合物中。特點(diǎn)：躍遷所需要的能量較高位置：遠(yuǎn)紫外光區(qū)和近紫外光區(qū)， 150-250nm =100 300 Lcm-1 mol-1【例】： max maxH2O 167 1480CH3Cl 173 200CH3Br 204CH3I 258第十八張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6

11、月【例】： max maxcarbonyls 186 100Carboxylic acids 204 412.1 紫外-可見吸收光譜2.1.2 有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜3) * transition化合物種類：不飽和有機(jī)化合物 特點(diǎn)：max104，為強(qiáng)吸收帶、 共軛效應(yīng)位置：吸收峰處于近紫外光區(qū)或可見區(qū)， 200nm700nm例：1,3-丁二烯(己烷) 217nm, 210004) n* transition孤對(duì)電子向反鍵軌道躍遷。簡(jiǎn)單的生色團(tuán)中的孤對(duì)電子向反鍵軌道躍遷?；衔锓N類：含有雜原子的不飽和基團(tuán)，特點(diǎn)：譜帶強(qiáng)度弱, 104。例： 一些d10電子配合物中，配體和金屬離子之間可產(chǎn)生這

12、種分子內(nèi)電荷遷移躍遷吸收帶。第二十張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、 常用術(shù)語(yǔ)1.生色團(tuán)(Chromophoric group)：指有機(jī)化合物分子中含有能產(chǎn)生 *、n * 躍遷 的，并且能在紫外-可見光范圍內(nèi)產(chǎn)生吸收的基團(tuán)。躍遷類型： *、n * 躍遷 基團(tuán)類：C = C, C = O, N = N, .2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.2 有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第二十一張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月常見生色團(tuán)的吸收光譜2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.2 有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第二十二張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.助色團(tuán)（auxochrom

13、ous group ）含有非鍵電子對(duì)的雜原子飽和基團(tuán)，當(dāng)它們與生色團(tuán)或飽和烴相連時(shí)，能使生色團(tuán)或飽和烴的吸收收向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，并使吸收強(qiáng)度增加。躍遷形式：n *。基團(tuán)類型：帶雜原子的飽和基團(tuán)-F-CH3-Br-OH-OCH3-NH2-NHCH3-NH(CH3)2-NHC6H5-O-例：-NR2 (+40nm) -OR (+30nm) -SR (+30nm) -Cl (+5nm)例：苯 =255nm ，= 230 苯酚 =270nm， = 14502.1 紫外-可見吸收光譜2.1.2 有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第二十三張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.

14、2 有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜3.紅移和紫移(1)紅移（bathochromic shift）： 指由于化合物的結(jié)構(gòu)改變，如引入助色團(tuán)、發(fā)生共軛效應(yīng)以及改變?nèi)軇┑龋刮辗逑蜷L(zhǎng)波方向移動(dòng)的現(xiàn)象。(2) 紅移基團(tuán)：使某化合物的最大吸收波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)的基團(tuán)。-OH、 -OR、 -NH2、-SH 、-Cl、 -Br、SR、- NR2波長(zhǎng)吸收值第二十四張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（3）藍(lán)移（紫移）指由于化合物的結(jié)構(gòu)改變或受溶劑影響等，使吸收峰向短波方向移動(dòng)的現(xiàn)象。（4）藍(lán)（紫）基團(tuán)使某化合物的最大吸收波長(zhǎng)向短波方向移動(dòng)的基團(tuán)。例: -CH 2 - -CH2CH3 -OCOCH32.

15、1 紫外-可見吸收光譜2.1.2 有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第二十五張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.2 有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜4. 增色效應(yīng)：由于化合物結(jié)構(gòu)改變或其它原因，其吸收帶的摩爾吸光系數(shù)max增加，吸收強(qiáng)度增加現(xiàn)象。 5. 減色效應(yīng)：當(dāng)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，其吸收帶的摩爾吸光系數(shù)max減小，即吸收帶強(qiáng)度降低的現(xiàn)象。第二十六張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四、常見有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜由*、*、n *、n*及電荷遷移躍遷產(chǎn)生。 1. 飽和烴及其取代衍生物躍遷類型： *躍遷：飽和烴的max小于150nm n* 躍遷：

16、CH3Cl：173 CH3Br：204 CH3I ：258nm用途：用作測(cè)定紫外和（或）可見吸收光譜的溶劑水 190nm 乙醇 210nm正已烷 195nm 環(huán)已烷 210nm2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.2 有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第二十七張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2. 不飽和烴及共軛烯烴鍵的類型：鍵+鍵躍遷類型：*和* 例：乙烯： *躍遷，2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.2 有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜max=185 nmmax=217 nmmax=258 nm第二十八張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.2 有機(jī)化合物紫外-

17、可見吸收光譜3. 羰基化合物躍遷類型：*、 n* 、n*三個(gè)吸收帶例：C = O : n *: 270290nmR吸收帶：n*吸收帶特 點(diǎn)： 強(qiáng)度弱 100 Lmol -1 cm-1eg：丙酮 276nm (弱帶） n * 第二十九張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4. 苯及其衍生物苯：三個(gè)吸收帶，由*躍遷引起的。E1帶：185nm， =47 000 Lmol -1 cm-1 產(chǎn)生的原因 ：苯環(huán)內(nèi)乙烯鍵上的電子被激發(fā)， 無(wú)振動(dòng)E2帶：204nm， =7 900 Lmol -1 cm-1 產(chǎn)生的原因 ：由苯環(huán)的共軛二烯所引起。 有低分辨率的振動(dòng)結(jié)構(gòu)。2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.2

18、有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第三十張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月B 帶（精細(xì)結(jié)構(gòu)-fine structrue）：230270nm =200 Lmol -1 cm-1 產(chǎn)生的原因：這是由于振動(dòng)躍遷在基態(tài)電子上的 躍遷上的疊加而引起的。 在極性溶劑中，這些精細(xì)結(jié)構(gòu)消失。取代苯：不同的取代基團(tuán)對(duì)吸收產(chǎn)生影響。2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.2 有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第三十一張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1 紫外-可見吸收光譜2.1.3 影響紫外-可見吸收光譜因素5. 溶劑的影響溶劑效應(yīng)：溶劑的極性的不同引起某些化合物的吸收光譜的紅移或紫移。極性溶劑作用: 影響吸

19、收的波長(zhǎng)、強(qiáng)度、精細(xì)結(jié)構(gòu)峰的形狀改變：隨溶劑極性增加，吸收光譜變平滑，精細(xì)結(jié)構(gòu)消失；峰的位置改變：隨溶劑極性增加， *紅移, n *紫移例：極性溶劑中, 振動(dòng)精細(xì)結(jié)構(gòu)消失第三十二張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月本章內(nèi)容2.0 概述2.1 紫外-可見吸收光譜2.2 Lambert-Beer 定律2.3 紫外-可見分光光度計(jì)2.4 分析條件的選擇2.5紫外-可見分光光度計(jì)法的應(yīng)用2.2.1 透射率和吸光度2.2.2 Lambert-Beer 定律2.2.3 吸光系數(shù)2.2.4 偏離 L-B 定律的因素第三十三張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.2.1 透射率和吸光度當(dāng)一束平行光

20、（ I0 ）通過(guò)均勻的液體介質(zhì)時(shí)，光的 一部分被吸收（ Ia ）， 一部分透射光（ It ）， 一部分被器皿表面反射和待測(cè)物溶液散射（ I r）。I0= Ia + It +I r因此，在樣品測(cè)量時(shí)必須同時(shí)采用參比池和參比溶液扣除這些影響！2.2 Lambert-Beer 定律入射光強(qiáng)度吸收光強(qiáng)度反射光強(qiáng)度透射強(qiáng)度第三十四張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月透光率（T%）透光率表示透射光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度的比值，用T來(lái)表示，計(jì)算式為：吸光度（A）透光率的倒數(shù)的對(duì)數(shù)叫吸光度。用表示：待測(cè)物的溶液對(duì)吸收波長(zhǎng)的光的吸收程度可用透光率T和吸光度A來(lái)表示。2.2 Lambert-Beer 定律第三十五

21、張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.2 Lambert-Beer 定律2.2.2 Lambert-Beer 定律當(dāng)用一束強(qiáng)度為Io的單色光垂直通過(guò)厚度為l、吸光物質(zhì)濃度為c的溶液時(shí)，溶液的吸光度正比于溶液的厚度l和溶液中吸光物質(zhì)的濃度c的乘積。數(shù)學(xué)表達(dá)式為：入射光強(qiáng)度透射率比例系數(shù)透射光強(qiáng)度物質(zhì)濃度介質(zhì)厚度吸光度第三十六張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.2 Lambert-Beer 定律2.2.3 吸光系數(shù)當(dāng)入射光波長(zhǎng)一定時(shí)，待測(cè)溶液的吸光度A與其濃度和液層厚度成正比，1. k：比例系數(shù)當(dāng)濃度以 g/L 表示時(shí)，稱 k 為吸光系數(shù)，以 a 表示，當(dāng)濃度以mol/L表示時(shí)，

22、稱 k 為摩爾吸光系數(shù)，以 表示， 越大，表示方法的靈敏度越高。 與波長(zhǎng)有關(guān)。第三十七張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.2 Lambert-Beer 定律2.含意：大小可表示出吸光物質(zhì)對(duì)某波長(zhǎng)光的吸收本領(lǐng)（即吸收程度）。3.影響因素：吸光物質(zhì)的性質(zhì)、溫度、溶液性質(zhì)、入射波長(zhǎng)4. 吸收定律應(yīng)用注意幾點(diǎn)：（1）入射光為單色光；（2）溶液為稀溶液；（3）吸光度的加合性：吸收定律能夠用于彼此不相互作用的多組分溶液。它們的吸光度具有加合性，且對(duì)每一組分分別適用，即： A總= A1+ A2+ A3+ An=1lc1+2lc2+3lc3+nlcn=（4）吸收定律對(duì)紫外光、可見光、紅外光都適用第三

23、十八張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.2 Lambert-Beer 定律2.2.4 偏離 L-B 定律的因素當(dāng) l 一定時(shí)，A 與 c 并不總是成正比，即偏離 L-B 定律！原因：由樣品性質(zhì)和儀器決定。1. 樣品性質(zhì)影響a.待測(cè)物高濃度-吸收質(zhì)點(diǎn)間隔變小質(zhì)點(diǎn)間相互作用對(duì)特定輻射的吸收能力發(fā)生變化- 變化；b.試液中各組份的相互作用，如締合、離解、光化反應(yīng)、異構(gòu)化、配體數(shù)目改變等，會(huì)引起待測(cè)組份吸收曲線的變化；c.溶劑的影響：對(duì)待測(cè)物生色團(tuán)吸收峰強(qiáng)度及位置產(chǎn)生影響；d.膠體、乳狀液或懸浮液對(duì)光的散射損失。第三十九張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.2 Lambert-Bee

24、r 定律2. 儀器因素 儀器因素包括光源穩(wěn)定性以及入射光的單色性等。a）入射光的非單色性：不同光對(duì)所產(chǎn)生的吸收不同，可導(dǎo)致測(cè)定偏差。b）譜帶寬度與狹縫寬度： 光是有一定波長(zhǎng)范圍的光譜帶; 單色光的“純度”與狹縫寬度有關(guān)。第四十張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.3 紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定過(guò)程：由光源發(fā)出的光，經(jīng)單色器獲得一定波長(zhǎng)單色光照射到樣品溶液，被吸收后，經(jīng)檢測(cè)器將光強(qiáng)度變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)變化，并經(jīng)信號(hào)指示系統(tǒng)調(diào)制放大后，顯示吸光度A（或透射比T )。光源1、 2、 3、 、 n 分光系統(tǒng)max檢測(cè)系統(tǒng)光電調(diào)制放大記錄系統(tǒng)顯示AI0樣品池 It第四十一張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于

25、2022年6月2.3 紫外-可見分光光度計(jì)2.3.1 紫外-可見分光光度計(jì)主要組成部件光源分光系統(tǒng)樣品池檢測(cè)系統(tǒng)記錄系統(tǒng)第四十二張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.3 紫外-可見分光光度計(jì)1.光源：提供入射光的元件。 白熾光源: 熱輻射光源：可見光區(qū)，340-2500nm 影響因素：燈電壓 如 鎢絲燈和鹵鎢燈；氣體放電光源: 氣體放電發(fā)光光源：紫外光區(qū)，375-160 nm。 如 氫燈和氘燈(功率大3-5倍)。第四十三張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.分光系統(tǒng)：將來(lái)自光源的光按波長(zhǎng)的長(zhǎng)短順序分散為單色光，并能隨意調(diào)節(jié)所需波長(zhǎng)光的一種裝置。紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定范圍：18

26、5 nm3 000nm棱 鏡：由玻璃或石英制成，不同 的光有不同的折射率。但光譜疏密不均 。光 柵：由拋光表面密刻許多平行條痕（槽）而制成，利用光的衍射作用和干擾作用使不同 的光有不同的方向，起到色散作用。（光柵色散后的光譜是均勻分布的）2.3 紫外-可見分光光度計(jì)第四十四張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.3 紫外-可見分光光度計(jì)3.吸收池功用：用于盛放分析試樣。材料：石英：可見光區(qū)及紫外光區(qū)。 玻璃：可見光區(qū)。注意：光學(xué)面垂直于光束方向 吸收池配對(duì)4.檢測(cè)器：將接受到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的元件。功能：測(cè)量單色光透過(guò)溶液后光強(qiáng)度變化。要求：靈敏度高, 響應(yīng)時(shí)間短，線性好、噪音低，穩(wěn)

27、定。類型：光電管、光電倍增管、光電二極管陣列吸收池 第四十五張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5. 信號(hào)指示系統(tǒng)作用:信號(hào)處理并以適當(dāng)方式指示或記錄下來(lái)。 放大檢測(cè)器的輸出信號(hào)， 把信號(hào)由直流變?yōu)榻涣骰蛳喾矗?改變信號(hào)的相位，濾去不需要成分， 執(zhí)行某些信號(hào)的數(shù)學(xué)運(yùn)算。裝置:模擬技術(shù)和光計(jì)數(shù)技術(shù) 直讀檢流計(jì)、數(shù)字顯示、自動(dòng)記錄裝置等。 微處理機(jī)：操作控制；數(shù)據(jù)處理。2.3 紫外-可見分光光度計(jì)第四十六張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.3.2 紫外-可見分光光度計(jì)的類型按其光學(xué)系統(tǒng)可分為 單光束分光光度計(jì) 雙光束分光光度計(jì) 雙波長(zhǎng)分光光度計(jì) 多道分光光度計(jì) 光導(dǎo)纖維探頭式分光光

28、度計(jì)2.3 紫外-可見分光光度計(jì)第四十七張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1. 單光束分光光度計(jì)（single beam spectrophotometer）一束經(jīng)過(guò)單色器的光，輪流通過(guò)參比溶液和試樣溶液，進(jìn)行吸光度的測(cè)定。例：722型、751型、英國(guó)SP500型特點(diǎn)：常規(guī)分析，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，維修容易。適于在給定波長(zhǎng)處測(cè)量吸光度或透光度，不能作全波段光譜掃描，要求光源和檢測(cè)器具有很高的穩(wěn)定性缺點(diǎn)：A受電源波動(dòng)影響較大信號(hào)記錄處理系統(tǒng)單色器 檢測(cè)器 2.3 紫外-可見分光光度計(jì)光源吸收池 第四十八張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.3 紫外-可見分光光度計(jì)碘單光束分光光度

29、計(jì)光路圖第四十九張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.3 紫外-可見分光光度計(jì)2. 雙光束分光光度計(jì)（double beam spectrophotometer） 通過(guò)一個(gè)快速轉(zhuǎn)動(dòng)的扇形鏡將經(jīng)單色器的光一分為二，然后用另一個(gè)扇形鏡將脈沖輻射再結(jié)合進(jìn)入換能器。即兩光束同時(shí)分別通過(guò)參照池和測(cè)量池特點(diǎn)：消除、補(bǔ)償光源和檢測(cè)器的不穩(wěn)定。精確度高。信號(hào)記錄處理系統(tǒng)吸收池單色器吸收池檢測(cè)器第五十張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第五十一張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3. 雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)（double wavelength spectrophotometer） 由同一光源發(fā)出的

30、光被分成兩束，分別經(jīng)過(guò)兩個(gè)單色器，得到兩個(gè)不同的單色光（1、2），它們交替地照射同一溶液，然后經(jīng)過(guò)光電倍增管和電子控制系統(tǒng)。得到的信號(hào)是兩波長(zhǎng)處吸光度之差A(yù), A =A2 -A1單色器單色器切光器吸收池12檢測(cè)器2.3 紫外-可見分光光度計(jì)光源第五十二張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月結(jié)論：試樣溶液濃度與兩個(gè)波長(zhǎng)處的吸光度差成正比。特點(diǎn)：可測(cè)多組份試樣、混濁試樣、 可作成導(dǎo)數(shù)光譜、不需參比液、克服了電源不穩(wěn)而產(chǎn)生的誤差，靈敏度高、選擇性高 ?；瘜W(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究 2.3 紫外-可見分光光度計(jì)第五十三張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第五十四張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6

31、月4. 多通道分光光度計(jì)（multichannel spectrophotometer）光源復(fù)合光-樣品池全息光柵色散單色光光二極管陣列接收190-900nm全波長(zhǎng)的吸收光譜特點(diǎn)：快速反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究多組分混合物分析檢測(cè)器。2.3 紫外-可見分光光度計(jì)檢測(cè)器二極管陣列（CCD）多色儀第五十五張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.3 紫外-可見分光光度計(jì)5. 光導(dǎo)纖維探頭式分光光度計(jì)（optical fiber probe-type spectrophotometer）一種用光導(dǎo)纖維傳輸檢測(cè)光強(qiáng)的分光光度計(jì)（探測(cè)器）特征：沿光線傳播的方向依次為入射狹縫、凹面光柵、光導(dǎo)纖維及探測(cè)器，光纖支架

32、支承并固定光導(dǎo)纖維的入射端，光導(dǎo)纖維的出射端連接探測(cè)器。經(jīng)過(guò)凹面光柵的衍射，各波長(zhǎng)的出射光線由光導(dǎo)纖維傳輸?shù)教綔y(cè)器上，再由探測(cè)器檢測(cè)出各個(gè)波長(zhǎng)的光強(qiáng)度。經(jīng)過(guò)凹面光柵的衍射，各波長(zhǎng)的出射光線由光導(dǎo)纖維傳輸?shù)教綔y(cè)器上，再由探測(cè)器檢測(cè)出各個(gè)波長(zhǎng)的光強(qiáng)度。優(yōu)點(diǎn)：免除陣列探測(cè)器的使用，節(jié)省費(fèi)用，降低成本；省去探測(cè)器精確定位的麻煩，便于調(diào)試和維修；探測(cè)器的安裝位置可以不固定，為設(shè)計(jì)和安裝帶來(lái)很大的方便。 第五十六張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月本章內(nèi)容2.1 紫外-可見吸收光譜2.2 lambert-Beer 定律2.3 紫外-可見分光光度計(jì)2.4 分析條件的選擇（實(shí)驗(yàn)）2.5 紫外-可見分光光

33、度計(jì)法的應(yīng)用2.4.1 儀器測(cè)量條件2.4.2 反應(yīng)條件選擇2.4.3 參比液選擇2.4.4 干擾消除第五十七張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.5 紫外-可見分光光度計(jì)法的應(yīng)用本節(jié)內(nèi)容2.5.1 定性分析(qualitative analysis) 定性鑒別 純度檢查 雜質(zhì)限量測(cè)定2.5.2 結(jié)構(gòu)分析2.5.3 定量分析(quantitative analysis) 單組分的定量 多組分的定量化合物物理化學(xué)參數(shù)：摩爾質(zhì)量、配合物的配合比、穩(wěn)定常數(shù)、酸、堿電離常數(shù)第五十八張，PPT共六十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.5.1 定性分析UV針對(duì)對(duì)象：不飽和共軛有機(jī)化合物2.5.1 定性鑒別1.方法1（比較吸收光譜曲線法 ） 在相同的測(cè)定條件下，比較未知物與已知物的吸收光譜曲線，如果它們的吸收光譜曲線完全等同，則可以認(rèn)為待測(cè)樣品與已知化合物有相同的的生色團(tuán)，有近似的結(jié)構(gòu)。方法：利用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或純物質(zhì)的吸收曲線比較 利用標(biāo)準(zhǔn)譜圖或光譜數(shù)據(jù)比較例：Sadtler Standard Spectra(Ultraviolet),Heyd