紫外吸收光譜的基本原理

.紫外吸取光譜的基本源理，應(yīng)用與其特點(diǎn)紫外吸取光譜的基本源理吸取光譜的產(chǎn)生很多無(wú)色透明的有機(jī)化合物，雖不吸取可見(jiàn)光，但經(jīng)常能吸取紫外光。假如用一束擁有連續(xù)波長(zhǎng)的紫外光照射有機(jī)化合物，這時(shí)紫外光中某些波長(zhǎng)的光輻射就能夠被該化合物的分子所吸取，若將不相同波長(zhǎng)的吸取光度記錄下來(lái)，即可獲的該化合物的紫外吸取光譜.紫外光譜的表示方法平時(shí)以波長(zhǎng)λ為橫軸、吸光度A（百分透光率T%）為縱軸作圖，即可獲的該化合物的紫外吸取光譜圖。吸光度A，表示單色光經(jīng)過(guò)某相同品時(shí)被吸取的程度A=log(I0/I1),I0入射光強(qiáng)度，I1透過(guò)光強(qiáng)度；透光率也稱透射率T，為透過(guò)光強(qiáng)度I1與入射光強(qiáng)度I0之比值，T=I1/I0透光率T與吸光度A的關(guān)系為A=log(1/T)依據(jù)朗伯-比爾定律，吸光度A與溶液濃度c成正比A=εbcε為摩爾吸光系數(shù)，它是濃度為1mol/L的溶液在1cm的吸取池中，在必定波長(zhǎng)下測(cè)得的吸光度，它表示物質(zhì)對(duì)光能的吸取強(qiáng)度，是各樣物質(zhì)在必定波長(zhǎng)下的特點(diǎn)常數(shù)，所以是檢定化合物的重要數(shù)據(jù)；c為物質(zhì)的濃度，單位為mol/L；b為液層厚度，單位為cm。在紫外吸取光譜中常以吸取帶最大吸取處波長(zhǎng)λmax和該波長(zhǎng)下的摩爾吸取系數(shù)εmax來(lái)表征化合物吸取特點(diǎn)。吸取光譜反應(yīng)了物質(zhì)分子對(duì)不相同波長(zhǎng)紫外光的吸取能力。吸收帶的很多無(wú)色透明的有機(jī)化合物，雖不吸取可見(jiàn)光，但經(jīng)常能吸取紫外光。假如用一束擁有連續(xù)波長(zhǎng)的紫外光照射有機(jī)化合物，這時(shí)紫外光中某些波長(zhǎng)的光輻射就能夠被該化合物的分子所吸取，若將不相同波長(zhǎng)的吸取光度記錄下來(lái)，即可獲的該化合物的紫外吸取光譜.平時(shí)以波長(zhǎng)λ為橫軸、吸光度A（百分透光率T%）為縱軸作圖，即可獲的該化合物的紫外吸取光譜圖。吸光度A，表示單色光經(jīng)過(guò)某相同品時(shí)被吸取的程度A=log(I0/I1),I0入射光強(qiáng)度，I1透過(guò)光強(qiáng)度；透光率也稱透射率T，為透過(guò)光強(qiáng)度I1與入射光強(qiáng)度I0之比值，T=I1/I0透光率T與吸光度A的關(guān)系為A=log(1/T)依據(jù)朗伯-比爾定律，吸光度A與溶液濃度c成正比A=εbcε為摩爾吸光系數(shù)，它是濃度為1mol/L的溶液在1cm的吸取池中，在必定波長(zhǎng)下測(cè)得的吸光度，它表示物質(zhì)對(duì)光能的吸取強(qiáng)度，是各樣物質(zhì)在必定波長(zhǎng)下的特點(diǎn)常數(shù)，所以是檢定化合物的重要數(shù)據(jù)；c為物質(zhì)的濃度，單位為mol/L；b為液層厚度，單位為cm。在紫外吸取光譜中常以吸取帶最大吸取處波長(zhǎng)λmax和該波長(zhǎng)下的摩爾吸取系數(shù)εmax來(lái)表征化合物吸取特點(diǎn)。吸取光譜反應(yīng)了物質(zhì)分子對(duì)不相同波長(zhǎng)紫外光的吸取能力。吸收帶的形狀、λmax和εmax與吸光分子的構(gòu)造有親近的關(guān)系。各樣有機(jī)化合形狀、λmax和εmax與吸光分子的構(gòu)造有親近的關(guān)系。各樣有機(jī)化合物的λmax和εmax都有定值，同類化合物的εmax比較湊近，處于一個(gè)范圍。紫外吸取光譜是由分子中價(jià)電子能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的。由于電子能級(jí)躍遷經(jīng)常要惹起分子中核的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化，所以在電子躍遷的同時(shí)，老是陪同著分子的振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷?？紤]躍遷前的基態(tài)分子其實(shí)不是所有是處于最低振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)，而是散布在若干不相同的'..振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)上；而且電子躍遷后的分子也不全處于激發(fā)態(tài)的最低振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)，而是可達(dá)到較高的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí),所以電子能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的吸取線由于附加上振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷而變成寬的吸取帶。其他，進(jìn)行紫外光譜測(cè)準(zhǔn)時(shí)，大部分采用液體或溶液試樣。液體中較強(qiáng)的分子間作使勁，或溶液中的溶劑化作用都致使振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)精巧構(gòu)造的消失。但是在必定的條件下，如非極性溶劑的稀溶液或氣體狀態(tài)，仍可察看到紫外吸取光譜的振動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)精巧構(gòu)造。分子軌道基本源理依據(jù)分子軌道理論，當(dāng)2個(gè)原子形成化學(xué)鍵時(shí)，原子軌道將進(jìn)行線性組合形成分子軌道。分子軌道擁有分子的整體性，它將2個(gè)原子作為整體聯(lián)系在一同，形成的分子軌道數(shù)等于所組合的原子軌道數(shù)。比方兩個(gè)外層只有1個(gè)S電子的原子聯(lián)合成分子時(shí)，兩個(gè)原子軌道能夠線性組合形成兩個(gè)分子軌道，其中一個(gè)分子軌道的能量比相應(yīng)的原子軌道能量低，稱為成鍵分子軌道；另一個(gè)分子軌道的能量比相應(yīng)的原子軌道能量高，稱為反鍵分子軌道（反鍵軌道常用*標(biāo)出）。分子軌道中最常有的有σ軌道和π軌道兩類。σ軌道是原子外層的S軌道與S軌道、或Px軌道與Px軌道（沿χ軸湊近時(shí)）線性組合形成的分子軌道。成鍵σ分子軌道的電子云分呈圓柱型對(duì)稱，電子云密集于兩原子核之間；而反鍵σ分子軌道的電子云在原子核之間的散布比較罕見(jiàn)，處于成鍵σ軌道上的電子稱為成鍵σ電子，處于反鍵σ軌道上的電子稱為反鍵σ電子。π軌道是原子最外層Py軌道或Pz軌道（沿χ軸湊近時(shí)）線性組合形成的分子軌道。成鍵π分子軌道的電子云分不呈圓柱型對(duì)稱，但有一對(duì)對(duì)稱，在此平面上電子云密度等于零，而對(duì)稱面的上下部空間則是電子云散布的主要地區(qū)。反鍵π分子軌道的電子云也有一對(duì)稱面，但2個(gè)原子的電子云互相分別，處于成鍵π軌道的電子稱為成鍵π電子，處于反鍵π軌道的電子稱為反鍵π電子。含有氧、氮、硫等原子的有機(jī)化合物分子中，還存在未參加成鍵的電子對(duì)，常稱為孤對(duì)電子。孤對(duì)電子是非鍵電子，也稱為n電子。比方甲醇分子中的氧原子，其外層有6個(gè)電子，其中2個(gè)電子分別與碳原子和氫原子形成2個(gè)σ鍵其他4個(gè)電子并未參加成鍵，仍處于原子軌道上，稱為n電子。而n電子的原子軌道稱為n軌道。紫外吸取光譜的應(yīng)用定性解析紫外吸取光譜在化合物定性判斷方面的應(yīng)用主要有以下幾方面。把樣品光譜圖與被測(cè)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)光譜圖進(jìn)行比較，鑒別能否為同一化合物。確定混淆物中某一特定的組分能否存在或判斷一個(gè)純樣品中能否含有其他雜質(zhì)。推斷化合物的骨架構(gòu)造。鑒別順?lè)串悩?gòu)體、互變異構(gòu)體.。定量解析與定性判斷比較，紫外光譜法在定量解析領(lǐng)域有著更加重要和寬泛的用途，其定量解析的依據(jù)是朗伯-比爾定律。含芳環(huán)的化合物以及帶有共軛雙鍵的化合物在紫外可見(jiàn)區(qū)有較強(qiáng)吸取，而且吸光度與化合物的濃度成正比，所以可用來(lái)進(jìn)行定量解析。關(guān)于在紫外或可見(jiàn)區(qū)自己無(wú)吸取的化合物，可采用合適的化學(xué)反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)變成在紫外或可見(jiàn)區(qū)有吸取的化合物進(jìn)行測(cè)定。紫外光譜解析對(duì)純樣品或含有其他不影響被測(cè)物解析的成分都有效，常用的解析測(cè)定方'..法有工作曲線法、標(biāo)準(zhǔn)比較法等。紫外吸取光譜的特點(diǎn)敏捷度高紫外一可見(jiàn)吸取光譜法是測(cè)量物質(zhì)微量組分(1％～O．001％)的常用方法。其測(cè)定下限可達(dá)10-6mol／L的痕量組分。正確度高可見(jiàn)吸取光譜法的相對(duì)誤差一般為2％～5％