第8章紫外可見分光光度法

第一節(jié)分光光度法基本原理第二節(jié)紫外-可見分光光度計(jì)第三節(jié)分析條件的選擇第8章紫外-可見分光光度法第一節(jié)紫外-可見分光光度法基本原理一、光的基本性質(zhì)治療腫瘤的γ刀切爾諾貝利事故后核輻射導(dǎo)致人畸形X—射線計(jì)算機(jī)斷層掃描裝置(CT)、無線數(shù)據(jù)網(wǎng)，各種移動(dòng)通訊以及無線電廣播等散射：蔚藍(lán)色的天空和早晚偏紅色的太陽1984年9月北京天安門廣場激光表演調(diào)試時(shí)的照片光的折射光的反射*S衍射屏觀察屏a衍射屏觀察屏LLS孔的衍射縫的衍射

光分析法光譜分析法非光譜分析法原子光譜分析法分子光譜分析法原子吸收光譜原子發(fā)射光譜原子熒光光譜X射線熒光光譜折射法偏振法光散射法干涉法旋光法紫外可見光譜法紅外光譜法分子熒光光譜法分子磷光光譜法核磁共振波譜法單色光：具有單一波長的光。激光接近于單色光復(fù)合光：具有多種波長的光。如日光、白熾燈光可見光：肉眼能夠感覺到的光互補(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。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

/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2、溶液的吸收光譜曲線三、朗伯-比爾定律

1、地位：物質(zhì)對(duì)光的吸收定量依據(jù)為朗伯-比爾定律。朗伯-比爾定律是光吸收的基本定律，也是分光光度法的依據(jù)和基礎(chǔ)。

2、主要內(nèi)容朗伯定律比爾定律吸光系數(shù)濃度單位為g/L以a表示，單位為L·g-1·cm-1摩爾吸光系數(shù)濃度單位為mol/L以ε表示,單位為L·mol-1·cm-1比例系數(shù)'LOGOTYPE'COMPANYLOGOTYPEINSERT吸收物質(zhì)在一定波長和溶劑條件下的特征常數(shù)εmax越大表明該物質(zhì)的吸光能力越強(qiáng)，用光度法測定該物質(zhì)的靈敏度越高摩爾吸光系數(shù)討論在溶劑和波長等條件一定時(shí),ε僅與吸收物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)，與b和c無關(guān)；3、偏離朗伯-比爾定律正偏離：實(shí)際吸光度＞理論值負(fù)偏離：實(shí)際吸光度＜理論值實(shí)際吸光值理論吸光值＞？正偏離是否負(fù)偏離解離等化學(xué)因素偏離原因非單色光非均相體系濃度的限制選擇較好單色器入射波長在最大吸收波長處避免產(chǎn)生膠體或渾濁等稀溶液(c<10-2mol/L)第二節(jié)紫外-可見分光光度計(jì)一、儀器的基本構(gòu)造光源單色器樣品室檢測器顯示器紫外-可見分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖光源碘鎢燈氘燈單色器測量池參比池樣品池光電倍增管數(shù)據(jù)處理和儀器控制1、光源紫外區(qū)：氫、氘燈。發(fā)射185～400nm的連續(xù)光譜。器件可見光區(qū)：鎢燈作為光源，其輻射波長范圍在320～2500nm。紫外光源---氘燈(185-375nm)可見光源---鎢燈(320-1000nm)2、單色器作用：將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成單色光組成：3、吸收池使用注意事項(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)，不得長時(shí)盛放。可拆卸圓形測量池兩面透光圓形測量池兩面透光1cm長方形測量池兩面透光氣體測量池兩面透光微量測量池兩面透光流動(dòng)測量池兩面透光

吸收池的形狀4、檢測器作用：利用光電效應(yīng)將透過吸收池的光信號(hào)變成可測的電信號(hào)，種類：硒光電池、光電二極管、光電倍增管、硅二極管陣列檢測器5.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)果處理二、儀器的類型及特點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、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.單波長單光束分光光度計(jì)原理：單波長單光束分光光度計(jì)測量示意圖光源單色器樣品池檢測器原理：優(yōu)點(diǎn)：操作簡單，消除了因光源強(qiáng)度變化而帶來的誤差2、單波長雙光束分光光度計(jì)光源單色器斬光器參比池樣品池檢測器單波長雙光束分光光度計(jì)測量示意圖動(dòng)畫3、雙波長分光光度計(jì)光源樣品池?cái)毓馄鲉紊鲉紊鳈z測器雙波長分光光度計(jì)測量示意圖λ1λ2優(yōu)點(diǎn)：儀器操作簡單，精確度高，不僅能測定高濃度、多組分混合物，并且能測定渾濁試樣。原理：動(dòng)畫143儀器檢驗(yàn)指示波長準(zhǔn)確度的檢驗(yàn)透射比正確度的檢驗(yàn)穩(wěn)定度的檢驗(yàn)2吸收池配套性的檢驗(yàn)第三節(jié)分析條件的選擇及定量分析一、顯色條件的選擇1、基本概念2、顯色反應(yīng)要求好恒穩(wěn)無易高選擇性好靈敏度高顯色條件易控制顯色劑無吸收生成化合物組成恒定化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)確定適宜酸度，繪pH-A線T-A曲線的平坦處點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本pH顯色劑用量顯色溫度顯色時(shí)間多為室溫，視情況而定3、顯色條件的選擇無機(jī)顯色劑有機(jī)顯色劑硫氰酸鹽鉬酸銨氨水過氧化氫氨基水楊酸鄰菲啰啉結(jié)晶紫孔雀綠4、顯色劑的種類213參比溶液選擇入射光波長的選擇：一般應(yīng)該選擇λmax吸光度范圍的選擇：0.2-0.8二、測量條件的選擇紫外吸收光譜有關(guān)術(shù)語（補(bǔ)充）（1）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）助色團(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)吸收峰向長波位移動(dòng)并增加其強(qiáng)度的官能團(tuán)。3、紅移和藍(lán)移三、紫外-可見分光光度法應(yīng)用（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（二）定量測定1、單組份化合物的分析（標(biāo)準(zhǔn)曲線法）光譜信息完全獨(dú)立光譜信息部分獨(dú)立2、混合物中多組分的測定解聯(lián)立方程式:根據(jù)吸光度所具有的加和性:1MAX2MAX已知NO2-在355nm處ε355=23.3L/(mol·cm)，302nm處ε302=9.32L/(mol·cm)；NO3-在35