chap6紫外可見光光度分析法

1、第六章 紫外吸收光譜分析法6.1 紫外吸收光譜分析基本原理6.2 光吸收基本定律6.3 分光光度計6.4 分光光度法的創(chuàng)新6.5 分光光度法的應用ultraviolet spectrometry, UV2022/9/141一、紫外吸收光譜的產生 formation of UV1.概述 UV-VIS：利用紫外-可見分光光度計測量物質對紫外可見光的吸收程度和紫外可見吸收光譜來確定物質的組成、含量，推測物質結構的分析方法。 250 300 350 400nm1234e2022/9/142二、有機物吸收光譜與電子躍遷ultraviolet spectrometry of organic compoun

2、ds1紫外可見吸收光譜 有機化合物的紫外可見吸收光譜是三種電子躍遷的結果：電子、電子、n電子。分子軌道理論：成鍵軌道反鍵軌道。當外層電子吸收紫外或可見輻射后，就從基態(tài)向激發(fā)態(tài)(反鍵軌道)躍遷。主要有四種躍遷所需能量大小順序為：n n sp *s *RKE,BnpECOHnpsH2022/9/1432躍遷 所需能量最大；電子只有吸收遠紫外光的能量才能發(fā)生躍遷； 飽和烷烴的分子吸收光譜出現在遠紫外區(qū)； 吸收波長200nm的光)，但當它們與生色團相連時，就會發(fā)生n共軛作用，增強生色團的生色能力(吸收波長向長波方向移動，且吸收強度增加)，這樣的基團稱為助色團。2022/9/147紅移與紫移max向長波

3、方向移動稱為紅移，向短波方向移動稱為藍移 (或紫移)。2022/9/1486.2 光吸收定律一.朗伯-比耳定律透光度(透光率)T ：透過度T 描述入射光透過溶液的程度。T = It?/ I0 A = lgT A = lg（I0 / It） = b cA：吸光度，描述溶液對光的吸收程度；b：液層厚度(光程長度)，通常以cm為單位；c：溶液的濃度，單位 molL-1；：摩爾吸光系數，單位 Lmol-1cm-1； 僅與吸收物質本身的性質有關 朗伯-比耳定律是光譜分析法的理論基礎和定量依據 2022/9/149二.偏離吸收定律的因素由朗伯-比耳定律，吸光度A與濃度c呈線性關系，但采用標準曲線法測定未知

4、溶液的濃度時，發(fā)現標準曲線常發(fā)生彎曲（尤其當溶液濃度較高時），這種現象稱為對朗伯-比耳定律的偏離1.物理性因素(1)非單色光作為入射光引起的偏離(2) 介質不均勻引起的偏離 2.化學性因素 溶液中存在著離解、聚合、互變異構、配合物的形成等化學平衡時。使吸光質點的濃度發(fā)生變化，影響吸光度 2022/9/1410 6.3紫外可見分光光度計ultraviolet spectrometer2022/9/1411一、基本組成 general process光源單色器樣品室檢測器顯示1. 光源 在整個紫外光區(qū)或可見光譜區(qū)可以發(fā)射連續(xù)光譜，具有足夠的輻射強度、較好的穩(wěn)定性、較長的使用壽命。 可見光區(qū)：鎢燈作

5、為光源，其輻射波長范圍在3202500 nm。 紫外區(qū)：氫、氘燈。發(fā)射185400 nm的連續(xù)光譜。2022/9/1412 2.單色器 將光源發(fā)射的復合光分解成單色光并可從中選出一任波長單色光的光學系統(tǒng)。 入射狹縫：光源的光由此進入單色器； 準光裝置：透鏡或返射鏡使入射光成為平行光束； 色散元件：將復合光分解成單色光；棱鏡或光柵； 聚焦裝置：透鏡或凹面反射鏡，將分光后所得單色光聚焦至出射狹縫； 出射狹縫。2022/9/14133.樣品室 樣品室放置各種類型的吸收池（比色皿）和相應的池架附件。吸收池主要有石英池和玻璃池兩種。在紫外區(qū)須采用石英池，可見區(qū)一般用玻璃池。4.檢測器 利用光電效應將透過

6、吸收池的光信號變成可測的電信號，常用的有光電池、光電管或光電倍增管。5. 結果顯示記錄系統(tǒng) 檢流計、數字顯示、微機進行儀器自動控制和結果處理2022/9/1414二、分光光度計的類型 types of spectrometer 1.單光束 簡單，價廉，適于在給定波長處測量吸光度或透光度，一般不能作全波段光譜掃描，要求光源和檢測器具有很高的穩(wěn)定性。2.雙光束 自動記錄，快速全波段掃描。可消除光源不穩(wěn)定、檢測器靈敏度變化等因素的影響，特別適合于結構分析。儀器復雜，價格較高。2022/9/14153.雙波長 將不同波長的兩束單色光(1、2) 快束交替通過同一吸收池而后到達檢測器。產生交流信號。無需參

7、比池。= 12nm。兩波長同時掃描即可獲得導數光譜。2022/9/1416光路圖2022/9/14176.4光度分析方法的創(chuàng)新一 、顯色反應1顯色反應的選擇（1）選擇性好，干擾小；靈敏度高（2）有色化合物的組成恒定，符合一定化學式。（3）有色化合物的性質穩(wěn)定（光、空氣等），（4）R與MR顏色差別要大2顯色劑無機顯色劑有機顯色劑多元絡合物 2022/9/1418二.顯色條件的選擇（單因素實驗確定）1酸度（1）影響R的平衡濃度和顏色（2）影響M的存在狀態(tài)（3）影響絡合物的組成確定方法：單因素實驗確定緩沖溶液：2R的用量 3反應時間 4溫度5溶劑6干擾及消除方法 2022/9/1419三、測定波長和

8、吸光度范圍的選擇1測定波長的選擇2吸光度范圍的選擇A在什么范圍內具有較小的濃度測量誤差？四、參比溶液的選擇選擇原則：五、標準曲線的繪制最小二乘法回歸2022/9/1420第三章 紫外吸收光譜分析法一、 定性、定量分析qualitative and quanti-tative analysis二、 有機物結構確定structure determination of organic compounds第四節(jié) 紫外吸收光譜的應用ultraviolet spectro-photometry, UVapplications of UV2022/9/1421一、定性、定量分析 qualitative and quantitative analysis1. 定性分析 max：化合物特性參數，可作為定性依據； 有機化合物紫外吸收光譜：反映結構中生色團和助色團的特性，不完全反映分子特性； 計算吸收峰波長