chap6紫外可見(jiàn)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(jì)6.4 分光光度法的創(chuàng)新6.5 分光光度法的應(yīng)用ultraviolet spectrometry, UV2022/9/141一、紫外吸收光譜的產(chǎn)生 formation of UV1.概述 UV-VIS：利用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)量物質(zhì)對(duì)紫外可見(jiàn)光的吸收程度和紫外可見(jiàn)吸收光譜來(lái)確定物質(zhì)的組成、含量，推測(cè)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析方法。 250 300 350 400nm1234e2022/9/142二、有機(jī)物吸收光譜與電子躍遷ultraviolet spectrometry of organic compoun

2、ds1紫外可見(jiàn)吸收光譜 有機(jī)化合物的紫外可見(jiàn)吸收光譜是三種電子躍遷的結(jié)果：電子、電子、n電子。分子軌道理論：成鍵軌道反鍵軌道。當(dāng)外層電子吸收紫外或可見(jiàn)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?yàn)椋簄 n sp *s *RKE,BnpECOHnpsH2022/9/1432躍遷 所需能量最大；電子只有吸收遠(yuǎn)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(xiàn)在遠(yuǎn)紫外區(qū)； 吸收波長(zhǎng)200nm的光)，但當(dāng)它們與生色團(tuán)相連時(shí)，就會(huì)發(fā)生n共軛作用，增強(qiáng)生色團(tuán)的生色能力(吸收波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，且吸收強(qiáng)度增加)，這樣的基團(tuán)稱為助色團(tuán)。2022/9/147紅移與紫移max向長(zhǎng)波

3、方向移動(dòng)稱為紅移，向短波方向移動(dòng)稱為藍(lán)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(guò)度T 描述入射光透過(guò)溶液的程度。T = It?/ I0 A = lgT A = lg（I0 / It） = b cA：吸光度，描述溶液對(duì)光的吸收程度；b：液層厚度(光程長(zhǎng)度)，通常以cm為單位；c：溶液的濃度，單位 molL-1；：摩爾吸光系數(shù)，單位 Lmol-1cm-1； 僅與吸收物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān) 朗伯-比耳定律是光譜分析法的理論基礎(chǔ)和定量依據(jù) 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(guān)系，但采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定未知

4、溶液的濃度時(shí)，發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)曲線常發(fā)生彎曲（尤其當(dāng)溶液濃度較高時(shí)），這種現(xiàn)象稱為對(duì)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(zhì)不均勻引起的偏離 2.化學(xué)性因素 溶液中存在著離解、聚合、互變異構(gòu)、配合物的形成等化學(xué)平衡時(shí)。使吸光質(zhì)點(diǎn)的濃度發(fā)生變化，影響吸光度 2022/9/1410 6.3紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)ultraviolet spectrometer2022/9/1411一、基本組成 general process光源單色器樣品室檢測(cè)器顯示1. 光源 在整個(gè)紫外光區(qū)或可見(jiàn)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(zhǎng)的使用壽命。 可見(jiàn)光區(qū)：鎢燈作

5、為光源，其輻射波長(zhǎng)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(fù)合光分解成單色光并可從中選出一任波長(zhǎng)單色光的光學(xué)系統(tǒng)。 入射狹縫：光源的光由此進(jìn)入單色器； 準(zhǔn)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(fù)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(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(jiàn)區(qū)一般用玻璃池。4.檢測(cè)器 利用光電效應(yīng)將透過(guò)

6、吸收池的光信號(hào)變成可測(cè)的電信號(hào)，常用的有光電池、光電管或光電倍增管。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2022/9/1414二、分光光度計(jì)的類型 types of spectrometer 1.單光束 簡(jiǎn)單，價(jià)廉，適于在給定波長(zhǎng)處測(cè)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(cè)器具有很高的穩(wěn)定性。2.雙光束 自動(dòng)記錄，快速全波段掃描?？上庠床环€(wěn)定、檢測(cè)器靈敏度變化等因素的影響，特別適合于結(jié)構(gòu)分析。儀器復(fù)雜，價(jià)格較高。2022/9/14153.雙波長(zhǎng) 將不同波長(zhǎng)的兩束單色光(1、2) 快束交替通過(guò)同一吸收池而后到達(dá)檢測(cè)器。產(chǎn)生交流信號(hào)。無(wú)需參

7、比池。= 12nm。兩波長(zhǎng)同時(shí)掃描即可獲得導(dǎo)數(shù)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(yīng)1顯色反應(yīng)的選擇（1）選擇性好，干擾??；靈敏度高（2）有色化合物的組成恒定，符合一定化學(xué)式。（3）有色化合物的性質(zhì)穩(wěn)定（光、空氣等），（4）R與MR顏色差別要大2顯色劑無(wú)機(jī)顯色劑有機(jī)顯色劑多元絡(luò)合物 2022/9/1418二.顯色條件的選擇（單因素實(shí)驗(yàn)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(luò)合物的組成確定方法：?jiǎn)我蛩貙?shí)驗(yàn)確定緩沖溶液：2R的用量 3反應(yīng)時(shí)間 4溫度5溶劑6干擾及消除方法 2022/9/1419三、測(cè)定波長(zhǎng)和

8、吸光度范圍的選擇1測(cè)定波長(zhǎng)的選擇2吸光度范圍的選擇A在什么范圍內(nèi)具有較小的濃度測(cè)量誤差？四、參比溶液的選擇選擇原則：五、標(biāo)準(zhǔn)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(jī)物結(jié)構(gòu)確定structure determination of organic compounds第四節(jié) 紫外吸收光譜的應(yīng)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(shù)，可作為定性依據(jù)； 有機(jī)化合物紫外吸收光譜：反映結(jié)構(gòu)中生色團(tuán)和助色團(tuán)的特性，不完全反映分子特性； 計(jì)算吸收峰波長(zhǎng)