紫外-可见分光光度法-N

第二章紫外-可见分光光度法Chapter2UltravioletandVisibleSpectrophotometry学习要求掌握紫外-可见分光光度法的基本原理与基本概念掌握紫外-可见分光光度计的组成、功能及使用掌握紫外-可见分光光度定量分析方法及应用重点及难点定义、紫外-可见吸收光谱的产生、基本原理与基本概念：物质结构与紫外-可见吸收间的关系、基本概念分光光度计：光度计的四大组成部分、功能、类型及选择定量分析方法：标准对比法、标准曲线法计算，多组分测定第二章紫外-可见分光光度法Chapter2UltravioletandVisibleSpectrophotometry第一节基本原理第二节紫外-可见分光光度计第三节紫外-可见分光光度法的应用第一节基本原理一、紫外-可见分光光度法与紫外-可见吸收光谱二、紫外-可见吸收光谱的产生三、有机化合物的紫外-可见吸收光谱四、无机化合物的紫外-可见吸收光谱五、紫外-可见吸收光谱中的常见术语六、影响化合物紫外-可见吸收光谱的因素七、郎白-比尔定律及其偏离第一节基本原理一、紫外-可见分光光度法与紫外-可见吸收光谱利用某些物质分子对紫外-可见光的吸收来进行分析测定的方法l、I0l、I~500nm~450nm~650nm~600nm1.紫外-可见分光光度法200~800nm透光率吸光度第一节基本原理一、紫外-可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法物质分子吸收紫外-可见光1.紫外-可见分光光度法2.紫外-可见吸收光谱吸光物质对光的吸收程度(吸光度)与波长间的关系曲线测量物质对不同波长紫外-可见光的吸收程度(吸光度)，以波长为横坐标、吸光度为纵坐标作图，得到称该物质的吸收光谱。最大吸收波长lmax宽带光谱紫外-可见吸收光谱(曲线)上吸光度最大处对应的波长第一节基本原理一、紫外-可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法二、紫外-可见吸收光谱的产生实现能量交换第一节基本原理一、紫外-可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法二、紫外-可见吸收光谱的产生实现能量交换1.电磁波与电磁波的能量l=450nml=650nm波长/nm<0.0050.005~1010~200200~400400~800分区名称g射线X射线真空紫外近紫外光可见光波长/mm0.8~2.52.5~5050~10001~300mm>300mm分区名称近红外光中红外光远红外光微波无线电波n=6.67×1014HzE=4.42×10-19j=2.76eVn=4.62×1014HzE=3.06×10-19j=1.91eVE=6.63×10-34j第一节基本原理一、紫外-可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法二、紫外-可见吸收光谱的产生实现能量交换1.电磁波与电磁波的能量2.分子的能量量子化n0n1V1V2V3EJ1J2第一节基本原理一、紫外-可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法二、紫外-可见吸收光谱的产生实现能量交换1.电磁波与电磁波的能量2.分子的能量n0n1V1V2V3EJ1J2UV-VisIR3.分子的能级跃迁化合物分子吸收特定波长的电磁波引起分子能级跃迁4.分子吸收光谱的产生5.紫外吸收光谱的产生宽带光谱第一节基本原理一、紫外-可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法二、紫外-可见吸收光谱的产生吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁三、有机化合物的紫外-可见吸收1.有机化合物中的电子轨道及其跃迁s键s、s*轨道p键p、p*轨道孤对电子n轨道σEπnπ

*σ*σ~σ*跃迁n~σ*跃迁π~π*跃迁n~π*跃迁>>>第一节基本原理一、紫外-可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法二、紫外-可见吸收光谱的产生三、有机化合物的紫外-可见吸收1.有机化合物中的电子轨道及其跃迁s键：

s、s*轨道p键：

p、p*轨道孤对电子：n轨道σEπnπ

*σ*σ~σ*跃迁n~σ*跃迁π~π*跃迁n~π*跃迁>>>2.有紫外-可见吸收的有机化合物含p键的有机物含非键电子的不饱和有机物共轭体系杂原子吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁第一节基本原理一、紫外-可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法二、紫外-可见吸收光谱的产生三、有机化合物的紫外-可见吸收共轭体系，含杂原子四、无机化合物的紫外-可见吸收Fe3+-SCN‾Fe2+-SCN电子接受体电子给予体配位化合物中心离子d或f分裂引起的吸收光谱1.电荷转移光谱2.配位体场吸收光谱吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁第一节基本原理一、紫外-可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法二、紫外-可见吸收光谱的产生三、有机化合物的紫外-可见吸收共轭体系，含杂原子四、无机化合物的紫外-可见吸收配合物五、紫外-可见吸收光谱中的常见术语吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁能在紫外-可见光范围内产生吸收的基团与生色团连接，能使生色团的吸收峰向长波方向移动的基团1.生色团与助色团化合物结构及溶剂改变等，使吸收峰向长波长方向移动的现象化合物结构及溶剂改变等，使吸收峰向短波长方向移动的现象2.红移与蓝(紫)移苯甲苯第一节基本原理一、紫外-可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法二、紫外-可见吸收光谱的产生三、有机化合物的紫外-可见吸收共轭体系，含杂原子四、无机化合物的紫外-可见吸收配合物五、紫外-可见吸收光谱中的常见术语吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁1.生色团与助色团2.红移与蓝(紫)移苯甲苯化合物结构改变或其他原因，使其吸收强度增强的现象化合物结构改变或其他原因，使其吸收强度减弱的现象3.增色效应与减色效应4.紫外-可见吸收光谱与最大吸收波长第一节基本原理一、紫外-可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法二、紫外-可见吸收光谱的产生三、有机化合物的紫外-可见吸收共轭体系，含杂原子四、无机化合物的紫外-可见吸收配合物五、紫外-可见吸收光谱中的常见术语吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁六、影响化合物紫外-可见吸收光谱的因素1.共轭效应共轭体系增长，最大吸收波长增大和强度增强CH3-CH=CH-CH=CH-CH3CH2=CH-CH=CH-CH=CH22.立体化学效应空间位阻、构象、跨环共轭等因素引起第一节基本原理一、紫外-可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法二、紫外-可见吸收光谱的产生三、有机化合物的紫外-可见吸收共轭体系，含杂原子四、无机化合物的紫外-可见吸收配合物五、紫外-可见吸收光谱中的常见术语吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁六、影响化合物紫外-可见吸收光谱的因素1.共轭效应共轭体系增长，最大吸收波长增大和强度增强2.立体化学效应空间位阻、构象、跨环共轭等因素引起3.pH的影响pH改变导致共轭体系延长，最大吸收波长增大pH改变导致共轭体系缩短，最大吸收波长减小第一节基本原理一、紫外-可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法二、紫外-可见吸收光谱的产生三、有机化合物的紫外-可见吸收共轭体系，含杂原子四、无机化合物的紫外-可见吸收配合物五、紫外-可见吸收光谱中的常见术语吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁六、影响化合物紫外-可见吸收光谱的因素1.共轭效应共轭体系增长，最大吸收波长增大和强度增强2.立体化学效应空间位阻、构象、跨环共轭等因素引起3.pH的影响pH改变导致共轭体系改变，最大吸收波长变化4.溶剂的影响溶剂效应溶剂吸收第一节基本原理一、紫外-可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法二、紫外-可见吸收光谱的产生三、有机化合物的紫外-可见吸收共轭体系，含杂原子四、无机化合物的紫外-可见吸收配合物五、紫外-可见吸收光谱中的常见术语吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁六、影响化合物紫外-可见吸收光谱的因素共轭因素，溶剂效应七、郎白-比尔定律1.郎白-比尔定律

当一束平行单色光通过单一均匀的、非散射的吸光物质溶液时，溶液的吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。k与溶液性质、温度和入射光波长有关l、I0I第一节基本原理一、紫外-可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法二、紫外-可见吸收光谱的产生三、有机化合物的紫外-可见吸收共轭体系，含杂原子四、无机化合物的紫外-可见吸收配合物五、紫外-可见吸收光谱中的常见术语吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁六、影响化合物紫外-可见吸收光谱的因素共轭因素，溶剂效应1.郎白-比尔定律l、I0Ic：g·L-1、l：cma：L·g-1·cm-1c：mol·L-1、l：cme：L·mol-1·cm-1摩尔吸光系数吸光系数c：g·(100mL)-1、l：cm比吸光系数七、郎白-比尔定律第一节基本原理一、紫外-可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法二、紫外-可见吸收光谱的产生三、有机化合物的紫外-可见吸收共轭体系，含杂原子四、无机化合物的紫外-可见吸收配合物五、紫外-可见吸收光谱中的常见术语吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁六、影响化合物紫外-可见吸收光谱的因素共轭因素，溶剂效应1.郎白-比尔定律l、I0I七、郎白-比尔定律2.多种吸光组分共存第二节紫外-可见分光光度计第二节紫外-可见分光光度计一、紫外-可见分光光度计的组成二、紫外-可见分光光度计的主要部件三、紫外-可见分光光度计的类型为光度测定提供足够强度的、稳定的入射光第二节紫外-可见分光光度计一、紫外可见分光光度计的组成吸收池光源检测器单色器信号显示系统将光源发出的复合光分解为单色光盛放试样并为测量提供合适的光程将光学信号转换为电学信号的设备第二节紫外-可见分光光度计光源连续光源氘灯卤钨灯紫外光可见光为光度测定提供足够强度的、稳定的入射光二、紫外可见分光光度计的主要部件一、紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器第二节紫外-可见分光光度计光源连续光源氘灯卤钨灯紫外光可见光二、紫外可见分光光度计的主要部件单色器将光源发出的复合光分解为单色光棱镜光栅入射狭缝准直透镜棱镜聚焦透镜出射狭缝非匀排光谱棱镜单色器玻璃和石英色散一、紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器第二节紫外-可见分光光度计光源连续光源氘灯卤钨灯紫外光可见光二、紫外可见分光光度计的主要部件单色器将光源发出的复合光分解为单色光棱镜光栅dθαβ入射狭缝出射狭缝反射光栅凹面镜光栅单色器匀排光谱衍射光栅公式一、紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器第二节紫外-可见分光光度计光源连续光源氘灯卤钨灯紫外光可见光二、紫外可见分光光度计的主要部件单色器将光源发出的复合光分解为单色光棱镜光栅性能指标色散率分辨率光谱(有效)带宽D：倒线色散率（n

mm

m-1）W：狭缝宽度（m

m）一、紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器第二节紫外-可见分光光度计光源连续光源氘灯卤钨灯紫外光可见光二、紫外可见分光光度计的主要部件单色器棱镜光栅光谱(有效)带宽吸收池盛放试样并为测量提供合适的光程玻璃比色皿石英比色皿一、紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器第二节紫外-可见分光光度计光源连续光源氘灯卤钨灯紫外光可见光二、紫外可见分光光度计的主要部件单色器棱镜光栅光谱(有效)带宽吸收池玻璃比色皿石英比色皿检测器将光学信号转换为电学信号的设备硒光电池响应光谱范围：300-800nm(可见区)疲劳一、紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器第二节紫外-可见分光光度计光源连续光源氘灯卤