紫外可見吸收光譜分析

紫外-可見吸收光譜分析UltravioletandVisibleSpectroscopy,UV-VIS1精選完整ppt課件主要內(nèi)容一、概述二、基本原理三、紫外-可見光光度計(jì)四、紫外-可見分光光度法的應(yīng)用重點(diǎn)：光學(xué)分析法的分類,吸收曲線,吸收定律,分光光度計(jì),分析方法,顯色反應(yīng),定量分析方法,光度測量誤差和測量條件的選擇。2精選完整ppt課件一、概述

紫外-可見吸收光譜法是利用某些物質(zhì)的分子吸收200～800nm光譜區(qū)的輻射來進(jìn)行分析測定的方法。這種分子吸收光譜產(chǎn)生于價(jià)電子和分子軌道上的電子在電子能級間的躍遷，廣泛用于有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)的定性和定量測定。3精選完整ppt課件特點(diǎn)：（1）靈敏度高（2）準(zhǔn)確度較高（3）方法簡便（4）應(yīng)用廣泛局限性：（1）紫外光區(qū)有很多有機(jī)物沒有吸收或吸收不強(qiáng)烈（2）有機(jī)物紫外吸收光譜大體相似4精選完整ppt課件二、基本原理

當(dāng)一束紫外可見光通過一透明物質(zhì)時(shí)，具有某中能量的光子被吸收，而另一些能量的光子則不被吸收，這與物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與光子能量有關(guān)，當(dāng)光子能量等于電子能級的能量差時(shí)，則此能量的光子被吸收，使電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。由于分子選擇性的吸收了某些波長的光，所以這些光的能量就會降低，將這些波長的光及其所吸收的能量按一定順序排列起來，就得到了分子的吸收光譜。5精選完整ppt課件

各種有機(jī)化合物最大吸收波長和最大吸光度有確定值。同一物質(zhì)的濃度不同，光吸收曲線形狀相同，最大吸收波長不變，只是相應(yīng)的吸光度大小不同，物質(zhì)不同，分子結(jié)構(gòu)不同，吸收光譜曲線不同。苯的紫外吸收光譜6精選完整ppt課件三、紫外-可見分光光度計(jì)（一）主要部件光源單色器樣品室檢測器顯示1、光源在整個(gè)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(qiáng)度、較好的穩(wěn)定性、較長的使用壽命。

可見光區(qū)：鎢燈作為光源，其輻射波長范圍在320～2500nm。

紫外區(qū)：氫、氘燈。發(fā)射185～400nm的連續(xù)光譜。7精選完整ppt課件2、單色器

將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成單色光并可從中選出一任波長單色光的光學(xué)系統(tǒng)。①入射狹縫：光源的光由此進(jìn)入單色器；②準(zhǔn)光裝置：透鏡或返射鏡使入射光成為平行光束；③色散元件：將復(fù)合光分解成單色光；棱鏡或光柵；8精選完整ppt課件④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；

⑤出射狹縫。

9精選完整ppt課件10精選完整ppt課件3.樣品室

樣品室放置各種類型的吸收池（比色皿）和相應(yīng)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。11精選完整ppt課件4.檢測器

利用光電效應(yīng)將透過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.顯示、記錄系統(tǒng)檢流計(jì)、數(shù)字顯示、微機(jī)進(jìn)行儀器自動控制和結(jié)果處理。12精選完整ppt課件（二）分光光度計(jì)的類型1、單光束分光光度計(jì)簡單，價(jià)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，要求光源和檢測器有高的穩(wěn)定性。2、雙光束分光光度計(jì)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，儀器復(fù)雜，價(jià)格較高。3、雙波長分光光度計(jì)將不同波長的兩束單色光(λ1、λ2)快束交替通過同一吸收池而后到達(dá)檢測器。產(chǎn)生交流信號。無需參比池。13精選完整ppt課件14精選完整ppt課件15精選完整ppt課件四、紫外-可見分光光度法的應(yīng)用（一）定性分析

通常根據(jù)吸收光譜的形狀、吸收峰的樹木以及最大吸收波長的位置進(jìn)行定性鑒定，一般采用比較光譜法，即在相同的測定條件下，比較待測物質(zhì)和已知物質(zhì)的吸收光譜曲線，如果完全等同，則可認(rèn)為是同一物質(zhì)。16精選完整ppt課件Cr2O72-、MnO4-的吸收光譜300400500600700

/nm350525545Cr2O72-MnO4-1.00.80.60.40.2Absorbance35017精選完整ppt課件18精選完整ppt課件（二）結(jié)構(gòu)分析1、根據(jù)化合物的紫外-可見吸收光譜推測化合物所含的官能團(tuán)（1）200-400nm無吸收峰。飽和化合物，單烯。（2）270-350nm有吸收峰醛酮（3）250-300nm有中等強(qiáng)度的吸收峰，芳環(huán)的特征吸收（4）200-250nm有強(qiáng)吸收峰，表明含有一個(gè)共軛體系（5）260nm,300nm,330nm有強(qiáng)吸收峰，3,4,5個(gè)雙鍵的共軛體系19精選完整ppt課件2、利用紫外-可見光吸收光譜來判別有機(jī)化合物的同分異構(gòu)體

例：乙酰乙酸乙酯

酮式：沒有共軛雙鍵，在206nm處有吸收

烯醇式：在245nm處有強(qiáng)吸收20精選完整ppt課件（三）定量分析1、單組分物質(zhì)的定量分析（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線法

配制一系列不同含量的待測組分的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以不含待測組分的空白溶液為參比，測定標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，并繪制吸光度—濃度曲線，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線（工作曲線），然后再在相同條件下測定試樣溶液的吸光度，由測得的吸光度在曲線上查得試樣溶液中待測組分的濃度，最后計(jì)算得到試樣中待測組分的含量。21精選完整ppt課件（2）增量法

把未知試樣溶液分成體積相同的若干份，除其中的一份不加入待測組分的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)外，在其它幾份中都分別加入不同量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。然后測定各份試液試液的吸光度并繪制吸光度對加入的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的濃度（增量）作圖，得一標(biāo)準(zhǔn)曲線。由于每份溶液中都含有待測組分，因此，標(biāo)準(zhǔn)曲線不經(jīng)過原點(diǎn)。將標(biāo)準(zhǔn)曲線外推延長至與橫坐標(biāo)交于一點(diǎn)，則此點(diǎn)到原點(diǎn)的長度所對應(yīng)的濃度值就是待測組分的濃度。

22精選完整ppt課件2、多組分的同時(shí)測定

在含有多種組分的溶液中，如果要測定多個(gè)組分，可以根據(jù)情況的不同，采用不同的方法來進(jìn)行測定。23精選完整ppt課件

如果溶液中各組分之間的吸收曲線互相不干擾，可以選擇適當(dāng)?shù)牟煌牟ㄩL分別測定。圖a)：X,Y組份最大吸收波長不重迭，相互不干擾，可以按兩個(gè)單一組份處理。24精選完整ppt課件

如果多個(gè)組分之間的吸收曲線有干擾則可利用吸光度的加和性，以解聯(lián)立方程式的方法，求得各個(gè)組分的含量或濃度。圖b)和c)：X,Y相互干擾，此時(shí)可通過解聯(lián)立方程組求得X和Y的濃度：25精選完整ppt課件3、高含量組分的測定—示差法

方法：配制一系列待測組分的濃度相差較小，且待測組分濃度與試液濃度相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以其中濃度最小的標(biāo)準(zhǔn)溶液(Cs)作參比溶液，測定其它標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，以吸光度對測定溶液和參比溶液的濃度差作圖，得一過原點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。26精選完整ppt課件AAx△Cx△C27精選完整ppt課件

再在相同的條件下測定試液的吸光度，由曲線上查得試液的濃度與參比溶液濃度的差值，從而求