紫外可见分光光度法简介课件

5/9/20241紫外可见分光光度法简介课件5/9/20242紫外可见分光光度法简介课件5/9/20243紫外可见分光光度法简介课件5/9/20244紫外可见分光光度法简介课件5/9/20245紫外可见分光光度法简介课件5/9/20246紫外可见分光光度法简介课件在分子发生电子能级跃迁的同时，总是伴随着振动能级和转动能级的跃迁。所以，在分子的电子光谱中，包含有不同振动能级跃迁产生的若干吸收谱带和转动能级跃迁产生的若干吸收谱线。一般情况下由于,分辨不出电子光谱中振动能级和转动能级跃迁所产生的谱线结构，观察到的只是这些谱线展宽后合并在一起形成的较宽的吸收带。所以通常又将分子的电子光谱称为带状光谱。5/9/20247紫外可见分光光度法简介课件有机化合物的紫外—可见吸收光谱1有机化合物的电子跃迁有机化合物的紫外吸收光谱，取决于分子中外层电子的性质。与紫外—可见吸收光谱有关的电子有三种，即形成单键的σ电子、形成双键的π电子以及未参与成键的n电子（孤对电子）。处于基态的分子在吸收一定波长的光后，分子中的成键电子和非键电子可被激发跃迁至σ*和π*反键轨道，其跃迁类型有σ→σ*、n→σ*、π→π*和n→π*四种，其相对能量大小次序为：

σ→σ*>n→σ*>π→π*>n→π*有机物最有用的吸收光谱是基于n→π*和π→π*跃迁而产生的，这两类跃迁所需要的辐射能量大多处于波长大于200nm的区域。它们要求分子中含有不饱和键，这种含有不饱和键的基团称为生色团。5/9/20248紫外可见分光光度法简介课件n→π*跃迁发生在含有杂原子的不饱和化合物中，其最大摩尔吸光系数εmax（表示物质对光吸收能力大小的参量）比较小，吸收峰随溶剂极性增加而向短波方向移动，即产生蓝移，下表列出了一些常见生色团n→π*跃迁的吸收特性。生色团化合物溶剂羰基正己烷28016羧基乙醇20441硝基CH3NO2异辛烷28022亚硝基C4H9NO乙醚665205/9/20249紫外可见分光光度法简介课件π→π*跃迁可以发生在任何具有不饱和键的有机化合物分子中，其最大摩尔吸光率很大，吸收峰随溶剂极性增加向长波方向移动，即产生红移。下表列出了一些常见生色团π→π*跃迁的吸收特性。生色团化合物溶剂羰基正己烷188900烯正庚烷17713000炔正庚烷178100005/9/202410紫外可见分光光度法简介课件当一个分子中含有两个或两个以上的生色团时，按相互间的位置可以分为共轭和非共轭两种情况：非共轭时，各个生色团各自独立吸收，吸收带由各生色团的吸收带叠加而成；共轭时，生色团原有的吸收峰会发生改变，可产生新的吸收峰。下表列出了一些有关共轭结构的化合物的吸收特性。化合物共轭双键数119550002200100002217210003254250003258350005/9/202411紫外可见分光光度法简介课件另有一些基团，本身并不产生吸收峰，但与生色团共存于同一分子时，可引起吸收峰的位移和吸收强度的改变，这些基团称为助色团。如苯环的一个氢原子被一些基团取代后，苯环在254nm处的吸收带的最大吸收位置和强度就会改变。化合物取代基苯254300氯苯264320溴苯262325苯酚2731780苯甲醚27222405/9/202412紫外可见分光光度法简介课件有机化合物的吸收带吸收带(absorptionband):在紫外光谱中，吸收峰在光谱中的波带位置。根据电子及分子轨道的种类，可将吸收带分为四种类型。R吸收带

K吸收带

B吸收带

E吸收带5/9/202413紫外可见分光光度法简介课件无机化合物的紫外-可见吸收光谱

镧系和锕系元素的离子对紫外和可见光的吸收是基于内层f电子的跃迁而产生的。其紫外可见光谱为一些狭长的特征吸收峰，这些峰几乎不受金属离子的配位环境的影响。1.f电子跃迁吸收光谱5/9/202414紫外可见分光光度法简介课件过渡金属的电子跃迁类型为d电子在不同d轨道间的跃迁，吸收紫外或可见光谱。这些峰强烈受配位环境的影响。例如cu2+以水为配位体，吸收峰在794nm处，而以氨为配位体，吸收峰在663nm处。此类光谱吸收强度弱，较少用于定量分析。2.d电子跃迁吸收光谱5/9/202415紫外可见分光光度法简介课件3.电荷迁移光谱某些分子既是电子给体，又是电子受体，当电子受辐射能激发从给体外层轨道向受体跃迁时，就会产生较强的吸收，这种光谱称为电荷迁移光谱。如苯酰基取代物在光作用下的异构反应。5/9/202416紫外可见分光光度法简介课件影响紫外-可见吸收光谱的因素物质的吸收光谱与测定条件有密切的关系。测定条件（温度、溶剂极性、pH等）不同，吸收光谱的形状、吸收峰的位置、吸收强度等都可能发生变化。1.温度在室温范围内，温度对吸收光谱的影响不大。5/9/202417紫外可见分光光度法简介课件2.溶剂

注意如下几点：

（1）同一种物质由于使用的溶剂不同，得到的紫外—可见吸收光谱的峰形和最大吸收位置可能不一样，所以在测定物质的吸收光谱时，一定要注明所使用的溶剂（2）尽量选用低极性溶剂；（3）能很好地溶解被测物，并且形成的溶液具有良好的化学和光化学稳定性；（4）溶剂在样品的吸收光谱区无明显吸收。3.PH5/9/202418紫外可见分光光度法简介课件朗伯-比尔定律

设入射光强度为I0，吸收光强度为Ia,透射光强度为It，反射光强度为Ir，则

I0=Ia+It+Ir由于反射光强度基本相同，其影响可相互抵消，上式可简化为：

I0=Ia+It一、吸光度和透光度5/9/202419紫外可见分光光度法简介课件吸光度:为透光度倒数的对数，用A表示，即

A=lg1/T=lgI0/It透光度：透光度为透过光的强度It与入射光强度I0之比，用T表示：即T=It/I05/9/202420紫外可见分光光度法简介课件二、朗伯-比尔定律朗伯-比尔定律：当一束平行单色光通过含有吸光物质的稀溶液时，溶液的吸光度与吸光物质浓度、液层厚度乘积成正比，即

A=κcl

式中比例常数κ与吸光物质的本性，入射光波长及温度等因素有关。c为吸光物质浓度，l为透光液层厚度。

朗伯-比尔定律是紫外-可见分光光度法的理论基础。5/9/202421紫外可见分光光度法简介课件三、吸光系数当l以cm，c以g/L为单位，κ称为吸光系数，用a表示。A=acla的单位为L/(g.cm)5/9/202422紫外可见分光光度法简介课件当l以cm，c以mol/L为单位，κ称为摩尔吸光系数，用ε表示。ε的单位为L/mol.cm，它表示物质的浓度为1mol/L，液层厚度为1cm时，溶液的吸光度。摩尔吸光系数比吸光系数比吸光系数是指百分含量为1%，l为1cm时的吸光度值，用表示。5/9/202423紫外可见分光光度法简介课件四、偏离朗伯-比耳定律的因素（1）入射光为非单色光（3）光程的不一致性。光源不是点光源，比色皿光径长度不一致，光学元件的缺陷引起的多次反射等，均造成光径不一致，从而与定律偏离。（2）溶液的不均性。实际样品的混浊，加入的保护胶体，蒸馏水中的微生物，存在散射以及共振发射等，均可吸光质点的吸光特性变化大。5/9/202424紫外可见分光光度法简介课件紫外-可见分光光度计一、主要部件的性能与作用基本结构:光源→单色器→吸收池→检测器→信号显示系统↑

样品5/9/202425紫外可见分光光度法简介课件在紫外可见分光光度计中，常用的光源有两类：热辐射光源和气体放电光源

1光源热辐射光源用于可见光区，如钨灯和卤钨灯；气体放电光源用于紫外光区，如氢灯和氘灯。5/9/202426紫外可见分光光度法简介课件单色器的主要组成：入射狭缝、出射狭缝、色散元件和准直镜等部分。

2单色器单色器质量的优劣，主要决定于色散元件的质量。色散元件常用棱镜和光栅。5/9/202427紫外可见分光光度法简介课件吸收池又称比色皿或比色杯，按材料可分为玻璃吸收池和石英吸收池，前者不能用于紫外区。

3吸收池吸收池的种类很多，其光径可在0.1~10cm之间，其中以1cm光径吸收池最为常用。5/9/202428紫外可见分光光度法简介课件4检测器检测器的作用是检测光信号，并将光信号转变为电信号。现今使用的分光光度计大多采用光电管或光电倍增管作为检测器。5信号显示系统常用的信号显示装置有直读检流计，电位调节指零装置，以及自动记录和数字显示装置等。5/9/202429紫外可见分光光度法简介课件紫外-可见吸收光谱的应用

紫外-可见吸收光谱除主要可用于物质的定量分析外，还可以用于物质的定性分析、纯度鉴定、结构分析。1.定性分析每一种化合物都有自己的特征光谱。测出未知物的吸收光谱，原则上可以对该未知物作出定性鉴定，但对复杂化合物的定性分析有一定的困难。5/9/202430紫外可见分光光度法简介课件2.纯度的鉴定用紫外吸收光谱确定试