第七章紫外-可见分光光度法

1、紫外吸收光谱的基本概念紫外吸收光谱的基本概念 1 紫外紫外-可见分光光度法的基本原理可见分光光度法的基本原理 2 紫外紫外-可见分光光度计可见分光光度计 3 分析条件的选择分析条件的选择 4 5 6 定性定量分析方法定性定量分析方法 UV在有机药物分析中的应用在有机药物分析中的应用 2 1 -可见分光光度法与检测技术可见分光光度法与检测技术 第七章第七章 紫外紫外-可见分光光度法可见分光光度法 学习目标学习目标 知识要求知识要求 能力要求能力要求 学习目标学习目标 u 通过学习光谱分析法概论、紫外通过学习光谱分析法概论、紫外- -可见分光光度法可见分光光度法 的基本原理、分光光度计的基本构造、

2、降低测量误的基本原理、分光光度计的基本构造、降低测量误 差的方法、常用的定性、定量方法等知识，了解光差的方法、常用的定性、定量方法等知识，了解光 学分析法的知识体系，熟悉紫外学分析法的知识体系，熟悉紫外- -可见分光光度法可见分光光度法 的实际应用，会用紫外的实际应用，会用紫外- -可见分光光度计测定溶液可见分光光度计测定溶液 的吸光度，并对有关物质进行定性定量分析，为学的吸光度，并对有关物质进行定性定量分析，为学 习红外分光光度法、荧光分光光度法、核磁共振波习红外分光光度法、荧光分光光度法、核磁共振波 谱法及药物分析课中有关药品的定性鉴别、杂质检谱法及药物分析课中有关药品的定性鉴别、杂质检

3、查和含量测定方法奠定基础。查和含量测定方法奠定基础。 知识要求知识要求 1掌握光的吸收定律概念、表达式及条件，吸光系数掌握光的吸收定律概念、表达式及条件，吸光系数 和吸收光谱的意义，常用定量分析方法的原理和应用。和吸收光谱的意义，常用定量分析方法的原理和应用。 2熟悉紫外熟悉紫外- -可见分光光度计的基本结构、吸光度测量可见分光光度计的基本结构、吸光度测量 条件的选择、偏离光的吸收定律的主要因素。条件的选择、偏离光的吸收定律的主要因素。 3了解光谱分析法的分类、紫外了解光谱分析法的分类、紫外- -可见吸收光谱的产生可见吸收光谱的产生 机制、定性分析的依据和方法。机制、定性分析的依据和方法。 能

4、力要求能力要求 1. .能够用光的吸收定律解决定量计算问题能够用光的吸收定律解决定量计算问题 。 2. .能够绘制吸收光谱曲线，找出被测组分的最能够绘制吸收光谱曲线，找出被测组分的最 大吸收波长。大吸收波长。 3. .能够绘制标准曲线，并能应用标准曲线对样品进能够绘制标准曲线，并能应用标准曲线对样品进 行定量分析。行定量分析。 4. .会使用常见的紫外会使用常见的紫外- -可见分光光度计测定溶液的吸可见分光光度计测定溶液的吸 光度。光度。 案例导入 在夏天参加户外活动时，如果天气晴朗，就应在夏天参加户外活动时，如果天气晴朗，就应 该注意保护皮肤，否则，暴露在火辣辣太阳之下的皮该注意保护皮肤，否

5、则，暴露在火辣辣太阳之下的皮 肤，数小时后就会出现红肿、瘙痒、发热、刺痛症状，肤，数小时后就会出现红肿、瘙痒、发热、刺痛症状， 数日后出现蜕皮现象，这表明太阳光中有一种光线能数日后出现蜕皮现象，这表明太阳光中有一种光线能 伤害生物细胞。科学家研究证实，这种光线是紫外线。伤害生物细胞。科学家研究证实，这种光线是紫外线。 根据可见光、紫外光与物质分子的相互作用建立了根据可见光、紫外光与物质分子的相互作用建立了 紫外紫外- -可见分光光度法。可见分光光度法。 第一节第一节 紫外吸收光谱的基本概念紫外吸收光谱的基本概念 u根据待测物质（原子或分子）发射或吸收的电磁辐射，根据待测物质（原子或分子）发射或

6、吸收的电磁辐射， 以及待测物质与电磁辐射的相互作用而建立起来的定以及待测物质与电磁辐射的相互作用而建立起来的定 性、定量和结构分析方法，统称为性、定量和结构分析方法，统称为光学分析法。光学分析法。 u利用光谱进行定性、定量和结构分析的方法称为光谱利用光谱进行定性、定量和结构分析的方法称为光谱 分析法，简称分析法，简称光谱法。光谱法。 第一节第一节 紫外吸收光谱的基本概念紫外吸收光谱的基本概念 一、物质对光的选择性吸收一、物质对光的选择性吸收 从本质上讲，光是一种电磁辐射，又称电磁波，从本质上讲，光是一种电磁辐射，又称电磁波， 具有波动性和粒子性，即波粒二象性。具有波动性和粒子性，即波粒二象性。

7、 波动性：反射、折射、干涉、偏振波动性：反射、折射、干涉、偏振 粒子性：吸收、发射、光电效应粒子性：吸收、发射、光电效应 电磁波谱分区表电磁波谱分区表 辐射区段辐射区段波长范围波长范围辐射区段辐射区段波长范围波长范围 射线射线10-30.1nm 射线射线 远紫外辐射远紫外辐射 紫外辐射紫外辐射 可见光可见光 0.110nm 10200nm 200400nm 400760nm 近红外辐射近红外辐射 中红外辐射中红外辐射 远红外辐射远红外辐射 微波微波 无线电波无线电波 0.762.5 m 2.550 m 50300 m 0.3mm1m 11000m 电磁辐射电磁辐射 电磁辐射是一种以电磁辐射是一

8、种以电磁波电磁波的的 形式在空间高速传播的形式在空间高速传播的粒子流粒子流， 具有具有波动性波动性和和微粒性微粒性。 磁场磁场 电场电场 传播方向传播方向 电磁辐射的波动性 电磁辐射与其它 波，如声波不同，电 磁波不需传播介质， 可在真空中传输。 c=v 电磁辐射的微粒性 电磁辐射是由一颗颗不连续的电磁辐射是由一颗颗不连续的光光 子子构成的构成的粒子流粒子流。当物质吸收或发射。当物质吸收或发射 一定波长的电磁波时，是以吸收或发一定波长的电磁波时，是以吸收或发 射一颗颗量子化的光子形式进行的。射一颗颗量子化的光子形式进行的。 /hchE 一一 、 物质对光的选择性吸收物质对光的选择性吸收 单色光

9、单色光: : 单一波长的光束单一波长的光束 复合光复合光: : 含有多种波长的光束含有多种波长的光束 电磁波谱电磁波谱: : 以波长大小顺序排列的电磁波谱图以波长大小顺序排列的电磁波谱图 互补光：互补光：两种适当颜色单色光按一定比例混合，可以得两种适当颜色单色光按一定比例混合，可以得 到白光，则这两种单色光互称补色光。到白光，则这两种单色光互称补色光。 波长波长 10pm 300pm 200nm 400nm 800nm 500 m 1cm 1m 光谱光谱 射线射线 X射线射线 紫外光紫外光 可见光可见光 红外光红外光 微波微波 无线电波无线电波 方法方法 光谱法光谱法 分光光度法分光光度法 光

10、谱法光谱法 核磁共振核磁共振 可可 见见 光光 一、 物质对光的选择性吸收 绿绿 560560500500 白光 紫紫 400400450450 青蓝青蓝 480480490490 橙橙 610610650650 青青 480480500500 红红 650650750750 黄黄 560560610610 蓝蓝 450450480480 光的互补色示意图光的互补色示意图 课堂互动 1.硫酸铜能够 吸收白色光中 的黄色光而呈 现-色 2.一束白光透 过高锰酸钾溶 液后，何种颜 色的光被吸收 了？ 光的三原色光的三原色 白光的色散白光的色散 二、透光率与吸光度二、透光率与吸光度 当一束平行的单当

11、一束平行的单 色光照射溶液时色光照射溶液时 I0Ia + It lgAT 二、透光率与吸光度二、透光率与吸光度 u 透射光透射光强度强度It与入射光强度与入射光强度I0的比值称为透光率或透光的比值称为透光率或透光度度T T= It I0 u 透光率的负对数为吸光度透光率的负对数为吸光度A 三、吸收光谱曲线三、吸收光谱曲线 u概念：以波长概念：以波长为横坐标，吸光度为横坐标，吸光度A为纵坐标所描为纵坐标所描 绘的曲线，称为吸收光谱曲线，简称吸收光谱，绘的曲线，称为吸收光谱曲线，简称吸收光谱， 或或A-曲线曲线 。 u特点：在相同条件下，同一物质的不同浓度的溶特点：在相同条件下，同一物质的不同浓度

12、的溶 液，其吸收光谱曲线相似，且液，其吸收光谱曲线相似，且max相同。这是定性相同。这是定性 分析的基础。分析的基础。 三、吸收曲线（吸收光谱）三、吸收曲线（吸收光谱） max 525nm 吸收光谱能准确地描述物质对光的选择性吸收的情况 最大吸收波长 定性依据：不同物质因分 子结构不同而具有不同的 特征吸收曲线 定量依据：同波长下吸光 度随浓度增大而增大 一般情况下选择最大吸收 波长处测定 动画动画 三、吸收光谱曲线三、吸收光谱曲线 吸收光谱曲线示意图吸收光谱曲线示意图 A 480 520 560nm max=515 吸收曲线的讨论 1.同一种物质对不同波长光的吸光度不同。同一种物质对不同波长

13、光的吸光度不同。 吸光度最大处对应的波长称为吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长最大吸收波长max 2.不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似 max不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和 max则不同。则不同。 3.吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物 质定性分析的依据之一。质定性分析的依据之一。 4.不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A 有差异，在有差异，在 max处吸光度处吸光度A 的差异最大。此特性可作

14、为物质定量分析的依据的差异最大。此特性可作为物质定量分析的依据 5.在在max处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸收处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸收 曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。 第一节 紫外吸收光谱的基本概念 四、紫外四、紫外- -可见分光光度的特点可见分光光度的特点 特点特点 灵敏度高灵敏度高准确度高准确度高精密度好精密度好选择性好选择性好易于普及易于普及应用广泛应用广泛 仪器简单仪器简单操作简便操作简便 价格低廉价格低廉测定快速测定快速 点滴积累点滴积累 1.光的本质是电磁波，物质对光的吸收具有选择性

15、2.吸光度是透光率倒数的对数，或是透光率的负对数 3.吸收曲线是溶液在一定条件下的吸收度随入射光波长 变化而变化的曲线。他与溶液的性质有关，因此A- 曲线的形状和最大吸收波长可以作为物质定性的辅 助依据。 1 1紫外紫外- -可见光的波长范围是可见光的波长范围是 A200400nm B400760nm C200760nm D360800nm 2 2下列叙述错误的是下列叙述错误的是 A A光的能量与其波长成反比光的能量与其波长成反比 B B有色溶液越浓，对光的吸收也越强烈有色溶液越浓，对光的吸收也越强烈 C C物质对光的吸收有选择性物质对光的吸收有选择性 D D光的能量与其频率成反比光的能量与其

16、频率成反比 第一节 概述 3 3紫外紫外- -可见分光光度法属于可见分光光度法属于 A A原子发射光谱法原子发射光谱法 B B原子吸收光谱法原子吸收光谱法 C C分子发射光谱法分子发射光谱法 D D分子吸收光谱法分子吸收光谱法 4 4分子吸收可见分子吸收可见- -紫外光后，可发生哪种类型的分子紫外光后，可发生哪种类型的分子 能级跃迁能级跃迁 A A转动能级跃迁转动能级跃迁 B B振动能级跃迁振动能级跃迁 C C电子能级跃迁电子能级跃迁 D D以上都能发生以上都能发生 第一节 概述 第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理 一、光的吸收定律一、光的吸收定律 u当一束平行的单色光通过均匀、无散射的含

17、有吸光性当一束平行的单色光通过均匀、无散射的含有吸光性 物质的溶液时，在入射光的波长、强度及溶液的温度物质的溶液时，在入射光的波长、强度及溶液的温度 等条件不变的情况下，该溶液的吸光度等条件不变的情况下，该溶液的吸光度A与溶液的浓度与溶液的浓度 c及液层厚度及液层厚度L的乘积成正比，即：的乘积成正比，即： AKL c 。 称为光的吸收定律（朗伯称为光的吸收定律（朗伯-比尔定律）。比尔定律）。 u光的吸收定律是定量分析的理论依据。光的吸收定律是定量分析的理论依据。 u朗伯朗伯- -比尔定律不仅适用于可见光，而且也适用于紫外比尔定律不仅适用于可见光，而且也适用于紫外 光和红外光；不仅适用于均匀、无

18、散射的溶液，而且光和红外光；不仅适用于均匀、无散射的溶液，而且 也适用于均匀、无散射的固体和气体也适用于均匀、无散射的固体和气体。 u实验证明：溶液对光的吸光度具有加和性。如果溶液实验证明：溶液对光的吸光度具有加和性。如果溶液 中同时存在两种或两种以上的吸光性物质，则测得的中同时存在两种或两种以上的吸光性物质，则测得的 该溶液的吸光度等于溶液中各吸光性物质吸光度的总该溶液的吸光度等于溶液中各吸光性物质吸光度的总 和，即：和，即： A（ （a+b+c） AaAbAc 第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理 第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理 第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理 二、吸光系

19、数二、吸光系数 u摩尔吸光系数：在入射光波长一定时，溶液浓度为摩尔吸光系数：在入射光波长一定时，溶液浓度为 1 mol/L，液层厚度为，液层厚度为1cm时所测得的吸光度称为摩时所测得的吸光度称为摩 尔吸光系数，常用尔吸光系数，常用表示表示 。 u光吸收系数光吸收系数 在入射光波长一定时，溶液浓度为在入射光波长一定时，溶液浓度为 1g/L1g/L，液层厚度为，液层厚度为1cm1cm时的吸光度，称为光吸收系时的吸光度，称为光吸收系 数，常用表示，其量纲为数，常用表示，其量纲为L/(gcm)L/(gcm)。 第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理 u百分吸光系数：在入射光波长一定时，溶液浓度为百分吸

20、光系数：在入射光波长一定时，溶液浓度为 1 （W/V）、层厚度为）、层厚度为1cm时所测得的吸光度称时所测得的吸光度称 为百分吸光系数，常用为百分吸光系数，常用 表示表示。 二者的关系：二者的关系： 1% 1 10 cm M E 1% 1cm E 第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理 某有色溶液的物质的量浓度浓度为某有色溶液的物质的量浓度浓度为c c，在一定条件下用，在一定条件下用 1 1cmcm比色杯测得吸光度为比色杯测得吸光度为A A，则摩尔吸光系数应为：，则摩尔吸光系数应为： A AcAcA B BcMcM C CA/C DA/C DC/A C/A 第二节 紫外-可见分光光度法的基本原

21、理 第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理 三、偏离光的吸收定律的主要因素三、偏离光的吸收定律的主要因素 u化学因素化学因素:(1)溶液的浓度溶液的浓度 (2)物质的化学变化物质的化学变化 (3)溶剂的影响溶剂的影响 u光学因素光学因素:(1)非单色光非单色光 (2)杂散光杂散光 (3)非平行光非平行光 (4)反射现象反射现象 (5)散射现象散射现象 第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理 偏离光的吸收定律示意图偏离光的吸收定律示意图 第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理 点滴积累点滴积累 1 1光的吸收定律表明了吸光度与液层厚度和光的吸收定律表明了吸光度与液层厚度和 浓度之间的关系，它是吸

22、收光谱法定量分析的浓度之间的关系，它是吸收光谱法定量分析的 依据。依据。 2 2吸光系数的表示方法有多种，随待测溶液吸光系数的表示方法有多种，随待测溶液 浓度的不同标度而不同。浓度的不同标度而不同。 3 3偏离光的吸收定律的因素主要有化学因素偏离光的吸收定律的因素主要有化学因素 和光学因素。和光学因素。 第三节 紫外-可见分光光度计 一、紫外一、紫外- -可见分光光度计的主要部件：可见分光光度计的主要部件： 光源光源单色器单色器吸收池吸收池检测器检测器讯号处理与显示器讯号处理与显示器 第三节 紫外-可见分光光度计 二、紫外二、紫外- -可见分光光度计的光学性能可见分光光度计的光学性能 1测光方

23、式 2波长范围 3狭缝或光谱带宽 4杂散光 5波长准确度 6吸光度范围 7波长重复性 8测光准确度 9光度重复性 10分辨率 第三节 紫外-可见分光光度计 三、紫外三、紫外- -可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型 1.1.可见分光光度计可见分光光度计 721721型型 第三节 紫外-可见分光光度计 三、紫外三、紫外- -可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型 1.1.可见分光光度计可见分光光度计 722722型型 第三节 紫外-可见分光光度计 三、紫外三、紫外- -可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型 2.2.紫外紫外- -可见分光光度计可见分光光度计 （1 1）单波长分光光度计）

24、单波长分光光度计 单光束分光光度计单光束分光光度计 双光束分光光度计双光束分光光度计 第三节 紫外-可见分光光度计 课堂活动课堂活动 1.1.试述紫外试述紫外- -可见分光光度计的主要部件及可见分光光度计的主要部件及 其作用？其作用？ 2.2.紫外紫外- -可见分光光度计有哪些类型？可见分光光度计有哪些类型？ 第三节 紫外-可见分光光度计 第三节 紫外-可见分光光度计 点滴积累点滴积累 u 紫外紫外- -可见分光光度计的基本结构相同，都可见分光光度计的基本结构相同，都 由光源、单色器、吸收池、检测器、讯号处理由光源、单色器、吸收池、检测器、讯号处理 与显示器等主要部件构成，但不同型号仪器的与显

25、示器等主要部件构成，但不同型号仪器的 外形差别很大，质量和价格相差悬殊，操作方外形差别很大，质量和价格相差悬殊，操作方 法迥异，使用之前应仔细阅读仪器使用说明书。法迥异，使用之前应仔细阅读仪器使用说明书。 第四节 分析条件的选择 一、仪器测量条件的选择一、仪器测量条件的选择 1.1.应选择最大吸收波长作为入射光。应选择最大吸收波长作为入射光。 2.2.应控制吸光度读数范围：应控制吸光度读数范围： 吸光度在吸光度在0.20.7之间；之间； 透光率在透光率在20%65%之间。之间。 第四节 分析条件的选择 二、显色反应条件的选择二、显色反应条件的选择 1.1.对显色剂及显色反应的要求对显色剂及显色

26、反应的要求 2.2.控制合适的显色反应条件控制合适的显色反应条件 三、参比溶液的选择三、参比溶液的选择 1.溶剂参比溶液溶剂参比溶液 2.试样参比溶液试样参比溶液 3.试剂参比溶液试剂参比溶液 4.平行操作参比溶液平行操作参比溶液 第四节 分析条件的选择 第四节 分析条件的选择 点滴积累点滴积累 1 1选择吸光性物质的最大吸收波长作为测定波长。选择吸光性物质的最大吸收波长作为测定波长。 2 2使用紫外使用紫外- -可见分光光度计时，读数范围应控可见分光光度计时，读数范围应控 制在吸光度为制在吸光度为0.20.20.70.7，透光率为，透光率为65% 65% 20%20%之间。之间。 3 3待测

27、物质在紫外待测物质在紫外- -可见光区无吸收时，应加显可见光区无吸收时，应加显 色剂。显色剂不得有干扰，反应必须完全。色剂。显色剂不得有干扰，反应必须完全。 4 4一般用溶剂作参比溶液。必要时采用试样参比一般用溶剂作参比溶液。必要时采用试样参比 溶液、试剂参比溶液或平行操作参比溶液。溶液、试剂参比溶液或平行操作参比溶液。 第五节 定性定量方法 一、定性分析方法一、定性分析方法 定性的基本依据：比较光谱的一致性。定性的基本依据：比较光谱的一致性。 u未知物和标准品的吸收光谱曲线，对比二者是否一致。未知物和标准品的吸收光谱曲线，对比二者是否一致。 u比较吸收光谱的特征数据及比值的一致性。比较吸收光

28、谱的特征数据及比值的一致性。 二、杂质检查：二、杂质检查： 将药品光谱与药品标准光谱相对照，利用杂质的特征将药品光谱与药品标准光谱相对照，利用杂质的特征 吸收，可以检测出微量杂质及其含量。吸收，可以检测出微量杂质及其含量。 案例分析案例分析 贝诺酯的定性鉴别贝诺酯的定性鉴别 中国药典中国药典(20(201010年版年版) )规定：贝诺酯加无水乙醇制成每规定：贝诺酯加无水乙醇制成每 1 1mlml约含约含7.57.5g的溶液，在的溶液，在240240nmnm处有最大吸收，相应处有最大吸收，相应 的百分吸光系数的百分吸光系数( )( )应为应为730730760760。 维生素维生素B B12 1

29、2也有三个吸收峰，分别在 也有三个吸收峰，分别在278278nmnm、361nm361nm、 550nm550nm波长处，它们的吸光度比值应为：波长处，它们的吸光度比值应为：A A361nm 361nm/ /A A278nm278nm在 在 1.701.701.881.88之间，之间，A A361nm 361nm/ /A A550nm550nm在 在3.153.153.453.45之间。之间。 第五节 定性定量方法 %1 1cm E 案例分析案例分析 葡萄糖注射液是临床上常用的药品之一。制备时需要葡萄糖注射液是临床上常用的药品之一。制备时需要 高温灭菌，葡萄糖会转化为高温灭菌，葡萄糖会转化为5

30、-5-羟甲基糠醛而引入杂质。羟甲基糠醛而引入杂质。 中国药典中国药典（20102010年版）规定葡萄糖注射液在年版）规定葡萄糖注射液在 284nm284nm波长处的吸收度不得过波长处的吸收度不得过0.320.32，以此控制其杂质，以此控制其杂质 5-5-羟甲基糠醛的量。羟甲基糠醛的量。 在在284nm284nm波长处，葡萄糖无吸收，而杂质波长处，葡萄糖无吸收，而杂质5-5-羟甲基糠醛羟甲基糠醛 在此波长处有最大吸收，可以通过控制供试品溶液在在此波长处有最大吸收，可以通过控制供试品溶液在 此波长处的吸收度来控制杂质的含量。此波长处的吸收度来控制杂质的含量。 第五节 定性定量方法 第五节 定性定量

31、方法 三、定量分析方法三、定量分析方法 定量分析的依据定量分析的依据: : AK c L（光的吸收定律）（光的吸收定律） （一）单组分溶液的定量方法（一）单组分溶液的定量方法 1. 标准曲线法：标准曲线法： 是紫外是紫外- -可见分光光度法中最可见分光光度法中最 经典的定量方法。经典的定量方法。 第五节 定性定量方法 u标准曲线法标准曲线法的方法和步骤如下的方法和步骤如下: （1 1）配制一系列不同浓度的标准溶液，选择合适的）配制一系列不同浓度的标准溶液，选择合适的 参比溶液，在相同条件下，以待测组分的最大吸参比溶液，在相同条件下，以待测组分的最大吸 收波长收波长 作为入射光，分别测定各标准溶

32、液对应作为入射光，分别测定各标准溶液对应 的吸光度。的吸光度。 （2 2）以浓度）以浓度c c为横坐标、吸光度为横坐标、吸光度A A为纵坐标描绘标准为纵坐标描绘标准 曲线。曲线。 max 第五节 定性定量方法 （3 3）按照相同的实）按照相同的实 验条件和操作程序，验条件和操作程序， 用待测溶液配制未知用待测溶液配制未知 试样溶液并测定其吸试样溶液并测定其吸 光度光度A A样，在标准曲线，在标准曲线 上找到与之对应的未上找到与之对应的未 知试样溶液的浓度知试样溶液的浓度c c样 。 如右图。 第五节 定性定量方法 2.标准对比法标准对比法: 在相同的条件下，配制浓度为在相同的条件下，配制浓度为

33、cs的标准溶液和浓的标准溶液和浓 度为度为cx的试样溶液，在最大吸收波长处，分别测定的试样溶液，在最大吸收波长处，分别测定 二者的吸光度值为二者的吸光度值为As、Ax ，依据朗伯，依据朗伯- -比尔定律得：比尔定律得： As=csL Ax=cxL 则则: : S SX x A cA c 第五节 定性定量方法 3.吸光系数法吸光系数法: 吸光系数法直接利用朗伯吸光系数法直接利用朗伯- -比尔定律的数学比尔定律的数学 表达式表达式AKcL进行计算的定量分析方法。在进行计算的定量分析方法。在 手册中查出待测物质在最大吸收波长手册中查出待测物质在最大吸收波长 处的处的 吸光系数吸光系数 或或 , ,并

34、在相同条件下测量样并在相同条件下测量样 品溶液的吸光度品溶液的吸光度A，则其浓度为：，则其浓度为： 或或 %1 cm1 E A c L max LE A %1 cm1 第五节 定性定量方法 有时也可以将待测样品溶液的吸光度换算成样品有时也可以将待测样品溶液的吸光度换算成样品 组分的吸光系数，计算与标准品的吸光系数的比组分的吸光系数，计算与标准品的吸光系数的比 值，求出样品中待测组分的质量分数。值，求出样品中待测组分的质量分数。 或或 样 标 %1 cm1 %1 cm1 标 样 E E 第五节 定性定量方法 实例实例：维生素：维生素B12水溶液在水溶液在 =361nm处的百分吸光系数处的百分吸光

35、系数 =207。取维生素。取维生素B12样品样品30.0mg，加纯化水溶解，用，加纯化水溶解，用1L的容的容 量瓶定容。将溶液盛于量瓶定容。将溶液盛于1cm的吸收池，测得的吸收池，测得361nm波长处的波长处的 吸光度吸光度A=0.600，试求样品中维生素，试求样品中维生素B12的质量分数。的质量分数。 解：解： max %1 cm1 E 3 30.0 10 100%0.00300 1000 200 00. 100300. 0 600. 0 %1 cm1 L A E 样 966. 0 207 200 %1 cm1 %1 cm1 标 样 E E 第五节 定性定量方法 （二）二元组分溶液的定量方法

36、（二）二元组分溶液的定量方法 1. 1. 解联立方程组法解联立方程组法 当试样溶液中各待测组分相互干扰不太严重时，可当试样溶液中各待测组分相互干扰不太严重时，可 根据吸光度具有加和性的特点，在同一试样溶液根据吸光度具有加和性的特点，在同一试样溶液 中同时测定两个或两个以上的待测组分。假设要中同时测定两个或两个以上的待测组分。假设要 测定试样中有两个待测组分测定试样中有两个待测组分a a和和b b，如果分别绘制，如果分别绘制a a、 b b两个纯物质的吸收光谱，则有三种情况。两个纯物质的吸收光谱，则有三种情况。 第五节 定性定量方法 第五节 定性定量方法 （）表明，两个待测组分在各自的最大吸收波

37、长处，）表明，两个待测组分在各自的最大吸收波长处， 另一组分没有吸收，可以用测定单组分溶液的方法，分另一组分没有吸收，可以用测定单组分溶液的方法，分 别在别在1 1和和2 2波长处测定组分波长处测定组分a a、b b的吸收度的吸收度, , 由光的吸由光的吸 收定律求得收定律求得c ca a、c cb b。测定时两组分互不干扰。测定时两组分互不干扰。 （）表明，在组分）表明，在组分a a的最大吸收波长的最大吸收波长1 1处，组分处，组分b b对对 组分组分a a的测定无干扰，而在组分的测定无干扰，而在组分b b的最大吸收波长的最大吸收波长2 2处，处， 组分组分a a对组分对组分b b的测定有干

38、扰。这时，先在的测定有干扰。这时，先在1 1波长处单波长处单 独测量组分独测量组分a a；然后在；然后在2 2波长处测量组分波长处测量组分a a、b b的总吸光的总吸光 度，根据吸光度的加和性，从而可以求出度，根据吸光度的加和性，从而可以求出c cb b。 第五节 定性定量方法 （）表明，两个待测组分彼此相互干扰，此时，）表明，两个待测组分彼此相互干扰，此时， 在波长在波长1 1和和2 2处分别测定试样溶液的总吸光度处分别测定试样溶液的总吸光度 及及 ，同时测定，同时测定a a、b b纯物质的吸光系数纯物质的吸光系数 、 和和 、 ，根据吸光度的加和性，则由联立方程组，根据吸光度的加和性，则由

39、联立方程组 求得求得c ca a、c cb b。 1 a b A 2 a b A 1 a 1 b 2 a 2 b 第五节 定性定量方法 2.2.等吸收波长消去法（双波长分光光度法）等吸收波长消去法（双波长分光光度法） 当试样中两个待测组分的相互干扰比较严重时，用解联立方当试样中两个待测组分的相互干扰比较严重时，用解联立方 程组的方法进行定量分析会产生较大的误差，这时可以用等程组的方法进行定量分析会产生较大的误差，这时可以用等 吸收波长消去法进行测定。吸收波长消去法进行测定。 在试样中含有两个待测组分在试样中含有两个待测组分a a和和b b时，若要测定组分时，若要测定组分b b，组分，组分a a

40、 有干扰，应设法消除组分有干扰，应设法消除组分a a的吸收干扰。首先选择待测组分的吸收干扰。首先选择待测组分b b 的最大吸收波长的最大吸收波长2 2作为测量波长，然后用作图的方法选择作为测量波长，然后用作图的方法选择 参比波长参比波长1 1，使组分，使组分a a在这两个波长处的吸光度相等。在这两个波长处的吸光度相等。 第五节 定性定量方法 试样溶液在试样溶液在2 2和和1 1两个波长处的吸光度之差，只两个波长处的吸光度之差，只 与待测组分与待测组分b b（ a a）的浓度成正比，而与干扰组分）的浓度成正比，而与干扰组分 的浓度无关。的浓度无关。 3.3.差示分光光度法差示分光光度法 当待测组

41、分含量过高时，吸光度超出了准确测量当待测组分含量过高时，吸光度超出了准确测量 的读数范围，可以采用差示分光光度法。具体方的读数范围，可以采用差示分光光度法。具体方 法是用一个比试样溶液浓度稍低的标准溶液作为法是用一个比试样溶液浓度稍低的标准溶液作为 参比溶液，将分光光度计调零（透光率参比溶液，将分光光度计调零（透光率100%100%），）， 测得的吸光度就是被测试样溶液试液与参比溶液测得的吸光度就是被测试样溶液试液与参比溶液 的吸光度差值（相对吸光度）。根据光的吸收定的吸光度差值（相对吸光度）。根据光的吸收定 律得：律得： A AA Ax xA As sLL( (c cx xc cs s) )

42、 即：待测溶液与参比溶液的吸光度差值与两溶液即：待测溶液与参比溶液的吸光度差值与两溶液 的浓度之差成正比。的浓度之差成正比。 第五节 定性定量方法 第五节 定性定量方法 课堂活动课堂活动 1.在紫外在紫外-可见分光光度法中，影响吸光系数的因素是可见分光光度法中，影响吸光系数的因素是 A溶剂的种类和性质溶剂的种类和性质 B溶液的物质量浓度溶液的物质量浓度 C物质的本性和光的波长物质的本性和光的波长 D吸收池大小吸收池大小 E待测物的分子结构待测物的分子结构 2.紫外紫外-可见分光光度法常用的定量分析方法有可见分光光度法常用的定量分析方法有 A间接滴定法间接滴定法 B标准对比法标准对比法 C标准曲

43、线法标准曲线法 D直接电位法直接电位法 E吸光系数法吸光系数法 第五节 定性定量方法 课堂互动课堂互动 3 3在符合朗伯在符合朗伯- -比尔定律的条件下，有色物质的浓度、比尔定律的条件下，有色物质的浓度、 最大吸收波长、吸光度三者的关系是最大吸收波长、吸光度三者的关系是 A A增加、增加、增加增加、增加、增加 B B增加、减小、不变增加、减小、不变 C C减小、增加、减小减小、增加、减小 D D减小、不变、减小减小、不变、减小 4 4维生素维生素D D2 2的摩尔吸收系数的摩尔吸收系数 264 264nmnm=18200 =18200。用。用2.02.0cmcm吸吸 收池测定，如果要控制吸光度

44、收池测定，如果要控制吸光度A A在在0.6990.6990.1870.187范围范围 内，应使维生素内，应使维生素D D2 2溶液的浓度在什么范围内？溶液的浓度在什么范围内？ 第五节 定性定量方法 点滴积累（点滴积累（1 1） 紫外紫外- -可见分光光度法的各种定量方法的优缺点：可见分光光度法的各种定量方法的优缺点： 1 1标准曲线法的优点：测定大批量样品时，操作简单、标准曲线法的优点：测定大批量样品时，操作简单、 准确、快速。缺点：不同人处理相同的测量数据，得到的结准确、快速。缺点：不同人处理相同的测量数据，得到的结 果不易完全相同。果不易完全相同。 2 2标准对比法的优点：测量数据相同，任

45、何人都能得标准对比法的优点：测量数据相同，任何人都能得 到完全一致的结果。缺点：随机误差较大。到完全一致的结果。缺点：随机误差较大。 3 3吸光系数法的优点：与标准对比法的优点相同。吸光系数法的优点：与标准对比法的优点相同。 缺点：测定条件不易与文献完全一致，从而引入误差。缺点：测定条件不易与文献完全一致，从而引入误差。 第五节 定性定量方法 点滴积累（点滴积累（2 2） 紫外紫外- -可见分光光度法的各种定量方法的优缺点：可见分光光度法的各种定量方法的优缺点： 4 4解联立方程组法的优点：可以不经分离直接测定二解联立方程组法的优点：可以不经分离直接测定二 元组分溶液。缺点：在两个测定波长处，

46、要求两个组分的吸元组分溶液。缺点：在两个测定波长处，要求两个组分的吸 光系数有较大的差别。光系数有较大的差别。 5 5等吸收波长消去法的优点：可以不经分离直接测定等吸收波长消去法的优点：可以不经分离直接测定 二元组分溶液，还适于测定混浊液的测定。缺点：要求干扰二元组分溶液，还适于测定混浊液的测定。缺点：要求干扰 组分的吸收光谱中有一个峰或谷。组分的吸收光谱中有一个峰或谷。 6 6差示分光光度法的优点：可以直接测定高浓度溶液。差示分光光度法的优点：可以直接测定高浓度溶液。 缺点：需要用高精密度的仪器。缺点：需要用高精密度的仪器。 第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简

47、介可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介 一、有机化合物的紫外一、有机化合物的紫外- -可见吸收光谱可见吸收光谱 有机化合物的紫外有机化合物的紫外- -可见吸收光谱主要是由分子中价电子的能可见吸收光谱主要是由分子中价电子的能 级跃迁而产生的。级跃迁而产生的。 电子的能级跃迁有电子的能级跃迁有4 4个基本类型。个基本类型。 第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介 二、根据紫外二、根据紫外- -可见吸收光谱推断官能团可见吸收光谱推断官能团 三、根据紫外三、根据紫外- -可见吸收光谱推断异构体可见吸收光谱推断异构体 （一

48、）判别顺反异构体（一）判别顺反异构体 （二）测定某些化合物的互变异构现象（二）测定某些化合物的互变异构现象 第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介 点滴积累点滴积累 1 1紫外紫外- -可见吸收光谱是化合物的价电子能级可见吸收光谱是化合物的价电子能级 跃迁形成的。跃迁形成的。 2 2根据紫外根据紫外- -可见吸收光谱的光谱特征，可以可见吸收光谱的光谱特征，可以 推断待测化合物的官能团、顺反异构和互变异构。推断待测化合物的官能团、顺反异构和互变异构。 第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介可见

49、吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介 一、选择题一、选择题 （一）单项选择题（一）单项选择题 1紫外紫外-可见光的波长范围是：可见光的波长范围是： A. 200400nm B400760nm C200760nm D360800nm 2下列叙述错误的是：下列叙述错误的是： A光的能量与其波长成反比光的能量与其波长成反比 B有色溶液越浓，对光的吸收也越强烈有色溶液越浓，对光的吸收也越强烈 C物质对光的吸收有选择性物质对光的吸收有选择性 D光的能量与其频率成反比光的能量与其频率成反比 【目标检测目标检测】 第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介可见吸收光谱在有机化合

50、物结构分析中的应用简介 3 3紫外紫外- -可见分光光度法属于：可见分光光度法属于： A A原子发射光谱原子发射光谱 B B原子吸收光谱原子吸收光谱 C C分子发射光谱分子发射光谱 D D分子吸收光谱分子吸收光谱 4 4分子吸收紫外分子吸收紫外- -可见光后，可发生哪种类型的分可见光后，可发生哪种类型的分 子能级跃迁：子能级跃迁： A A转动能级跃迁转动能级跃迁 B B振动能级跃迁振动能级跃迁 C C电子能级跃迁电子能级跃迁 D D以上都能发生以上都能发生 第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介 5某有色溶液的摩尔浓度为

51、某有色溶液的摩尔浓度为c，在一定条件下用，在一定条件下用1cm 比色杯测得吸光度为比色杯测得吸光度为A，则摩尔吸光系数为：，则摩尔吸光系数为： AcA BcM C D 6某吸光物质的摩尔质量为某吸光物质的摩尔质量为M，其摩尔吸收系数，其摩尔吸收系数 与与 比吸收系数的换算关系是比吸收系数的换算关系是 A M B /M C M/10 D /M10 A c c A %1 1cm E %1 1cm E %1 1cm E %1 1cm E 第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介 7关于光的性质，描述正确的是：关于光的性质，描述正

52、确的是： A光具有波粒二象性光具有波粒二象性 B光具有发散性光具有发散性 C光具有颜色光具有颜色 D本质是单色光本质是单色光 8某吸光物质的吸光系数很大，则表明：某吸光物质的吸光系数很大，则表明： A该物质溶液的浓度很大该物质溶液的浓度很大 B测定该物质的灵敏度高测定该物质的灵敏度高 C入射光的波长很大入射光的波长很大 D该物质的分子量很大该物质的分子量很大 第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介 9相同条件下，测定甲、乙两份同一有色物质溶液的吸光度。若甲相同条件下，测定甲、乙两份同一有色物质溶液的吸光度。若甲 溶液溶液

53、1cm吸收池，乙溶液吸收池，乙溶液2cm吸收池进行测定，结果吸光度相同，吸收池进行测定，结果吸光度相同， 甲、乙两溶液浓度的关系：甲、乙两溶液浓度的关系： Ac甲甲c乙乙 Bc乙乙4 c甲甲 Cc甲甲2c乙乙 Dc乙乙2 c甲甲 10在符合光的吸收定律条件下，有色物质的浓度、最大吸收波长、在符合光的吸收定律条件下，有色物质的浓度、最大吸收波长、 吸光度三者的关系是：吸光度三者的关系是： A增加、增加、增加增加、增加、增加 B增加、减小、不变增加、减小、不变 C减小、增加、减小减小、增加、减小 D减小、不变、减小减小、不变、减小 第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简

54、介可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介 11吸收曲线是在一定条件下以入射光波长为横坐标、吸光吸收曲线是在一定条件下以入射光波长为横坐标、吸光 度为纵坐标所描绘的曲线，又称为：度为纵坐标所描绘的曲线，又称为： A工作曲线工作曲线 BA-曲线曲线 CA-c曲线曲线 D滴定曲线滴定曲线 12 标准曲线是在一定条件下以吸光度为横坐标、浓度为标准曲线是在一定条件下以吸光度为横坐标、浓度为 纵坐标所描绘的曲线，也可称为：纵坐标所描绘的曲线，也可称为： AA-曲线曲线 BA-c曲线曲线 C滴定曲线滴定曲线 DE-V曲线曲线 第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介可见吸收

55、光谱在有机化合物结构分析中的应用简介 13紫外紫外-可见分光光度计的基本结构可分为：可见分光光度计的基本结构可分为： A二个部分二个部分 B三个部分三个部分 C四个部分四个部分 D五个部分五个部分 14722型分光光度计的比色皿的材料为：型分光光度计的比色皿的材料为： A石英石英 B卤族元素卤族元素 C硬质塑料硬质塑料 D光学玻璃光学玻璃 第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介 15紫外紫外-可见分光光度法定量分析的理论依据是：可见分光光度法定量分析的理论依据是： A吸收曲线吸收曲线 B吸光系数吸光系数 C光的吸收定律光

56、的吸收定律 D能斯特方程能斯特方程 16下列说法正确的是：下列说法正确的是： A吸收曲线与物质的性质无关吸收曲线与物质的性质无关 B吸收曲线的基本形状与溶液浓度无关吸收曲线的基本形状与溶液浓度无关 C浓度越大，吸光系数越大浓度越大，吸光系数越大 D吸收曲线是一条通过原点的直线吸收曲线是一条通过原点的直线 第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介 17测定大批量试样时，适宜的定量方法是：测定大批量试样时，适宜的定量方法是： A标准曲线法标准曲线法 B标准对比法标准对比法 C解联立方程组法解联立方程组法 D差视分光光度法差视分

57、光光度法 18. 紫外紫外-可见分光光度法是基于被测物质对：可见分光光度法是基于被测物质对： A光的发射光的发射 B光的散射光的散射 C光的衍射光的衍射 D光的吸收光的吸收 第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介 19下面有关显色剂的正确叙述是：下面有关显色剂的正确叙述是： A本身必须是无色试剂并且不与待测物质发生反应本身必须是无色试剂并且不与待测物质发生反应 B本身必须是有颜色的物质并且能吸收测定波长的辐射本身必须是有颜色的物质并且能吸收测定波长的辐射 C能够与待测物质发生氧化还原反应并生成盐能够与待测物质发生氧化还原

58、反应并生成盐 D在一定条件下能与待测物质发生反应并生成稳定的吸收性物质在一定条件下能与待测物质发生反应并生成稳定的吸收性物质 20某种溶液的吸光度：某种溶液的吸光度： A与比色杯厚度成正比与比色杯厚度成正比 B与溶液的浓度成反比与溶液的浓度成反比 C与溶液体积成正比与溶液体积成正比 D与入射光的波长成正比与入射光的波长成正比 第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介 21双光束分光光度计与单光束分光光度计的主要区别是：双光束分光光度计与单光束分光光度计的主要区别是： A能将一束光分为两束光能将一束光分为两束光 B使用两个单

59、色器使用两个单色器 C用两个光源获得两束光用两个光源获得两束光 D使用两个检测器使用两个检测器 22下列说法错误的是：下列说法错误的是： A标准曲线与物质的性质无关标准曲线与物质的性质无关 B吸收曲线的基本形状与溶液浓度无关吸收曲线的基本形状与溶液浓度无关 C浓度越大，吸光系数越大浓度越大，吸光系数越大 D从吸收曲线上可以找到最大吸收波长从吸收曲线上可以找到最大吸收波长 第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介 （二）多项选择题（二）多项选择题 1在可见光区测定吸光度时，吸收池的材质可用：在可见光区测定吸光度时，吸收池的材

60、质可用： A彩色玻璃彩色玻璃 B光学玻璃光学玻璃 C石英石英 D溴化钾溴化钾 E以上均可以上均可 2在紫外在紫外-可见分光光度法中，影响吸光系数的因素是：可见分光光度法中，影响吸光系数的因素是： A溶剂的种类和性质溶剂的种类和性质 B溶液的物质的量浓度溶液的物质的量浓度 C物质的本性和光的波长物质的本性和光的波长 D吸收池大小吸收池大小 E待测物的分子结构待测物的分子结构 第六节第六节 紫外紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用简介 3影响摩尔吸光系数的因素是：影响摩尔吸光系数的因素是： A温度温度 B溶剂的种类溶剂的种类 C物质的结构物质的