紫外可见分光光度法

1目录1.概述及基本原理2.紫外可见分光光度计3.紫外可见吸收光谱的应用4.实验条件的选择2一、概述及基本原理1.概述

紫外-可见吸收光谱是分子的价电子在分子轨道间跃迁产生的,这种方法是通过被测物质在紫外-可见光区的特定波长或一定波长范围内光的吸收度,对该物质进行定性和定量分析。

31.1基本概念（1）发色团

分子中能吸收紫外光或可见光的结构系统叫做发色团或色基。如C=C.C=O、C≡C等都是发色团。发色团的结构不同，电子跃迁类型也不同。（2）助色团

有些原子或基团，本身不能吸收波长大于200nm的光波，但它与一定的发色团相连时，则可使发色团所产生的吸收峰向长波长方向移动。并使吸收强度增加，这样的原子或基团叫做助色团。

4（3)红移和蓝移

某些有机化合物因反应引入含有未共享电子

对的基团使吸收峰向长波长移动的现象称为红移，这些基团称为向红基团；相反，使吸收峰向短波长移动的现象称为蓝移，引起蓝移效应的基团称为向蓝基团。另外，使吸收强度增加的现象称为浓色效应或增色效应，使吸收强度降低的现象称为淡色效应。

51.2基本原理1.2.1物质对光的选择吸收性

（1)分子结构的复杂性使其对不同波长光的吸收程度不同；

（2)用不同波长的单色光照射，测吸光度—吸收曲线与最大吸收波长max；61.2.2光的吸收定律（1)朗伯-比耳定律

布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于1729年和1760年阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系：A∝b1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间也具有类似的关系:A∝c

二者的结合称为朗伯—比耳定律，其数学表达式为:7A＝lg(I0/It)=εbc

式中A：吸光度；描述溶液对光的吸收程度；b：液层厚度(光程长度)，通常以cm为单位；

c：溶液的摩尔浓度，单位mol·L-1；

ε：摩尔吸光系数，单位L·mol-1·cm-1；或A＝lg(I0/It)=abcc：溶液的浓度，单位g·L-1;a：吸光系数，单位L·g-1·cm-1.

8二、紫外可见分光光度计1.仪器的基本部件

显示器检测器样品池单色器光源9（1)光源：提供入射光源，可见光区：钨灯作为光源，其辐射

波长范围在320～2500nm；紫外区：氢、氘灯，

发射180～375nm的连续光谱。（2)单色器：将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出

任意波长的单色光的光学系统。

（3)样品池：样品室放置各种类型的吸收池（比色皿)和相应

的池架吸附。吸收池主要有石英池和玻璃池两种,

在紫外区须采用石英池，可见区一般用玻璃池。（4)检测器：利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测

的电信号，常用的有光电池、光电管或光电倍

增管。

（5)结果显示记录系统：检流计、数字显示、微机进行仪器自

动控制和结果处理。102.紫外-可见分光光度计的分类单光束分光光度计

简单，价廉，适于在给定波长处测量吸光度或透光度，一般不能作全波段光谱扫描，要求光源和检测器具有很高的稳定性。双光束分光光度计

自动记录，快速全波段扫描。可消除光源不稳定、检测器灵敏度变化等因素的影响，特别适合于结构分析。仪器复杂，价格较高。双波长分光光度计

将不同波长的两束单色光(λ1.λ2)快速交替通过同一吸收池而后到达检测器。产生交流信号。无需参比池。△=1～2nm。两波长同时扫描即可获得导数光谱。11123.测定过程由光源发出的光，经单色

器获得一定波长单色光照射到样品溶液，被吸收后经检测器将光强度变化转

变为电信号变化，并经信号指示系统调制放大后，显示吸光度A(或透射比T)。光源λ1、λ2、λ3.…、λn→分光系统↓λmax↓I0→样品池→

It↓检测系统光→电↓调制放大记录系统→显示A133.紫外可见分光光谱的应用3.1定性分析有机化合物的鉴定

先扫描未知化合物的吸收光谱，然后根据其吸收光谱的特征（吸收峰的数目、形状、位置、相对强度)与相同条件下扫描得到的已知纯化合物的吸收光谱进行比较而定性。

有机化合物结构的分析

先将化合物的紫外—可见吸收光谱扫描出来，然后根据其吸收谱带及最大吸收波长处吸收值的大小，可推断出该化合物的主要基团及其所在位置。14化合物纯度的检验

将纯化合物的吸收光谱与含杂质化合物的吸收光谱进行比较,根据两者吸收光谱的差异进行纯度检验。对杂质检验的灵敏度取决于化合物与杂质间吸收系数的差异。

153.2定量分析3.2.1单组分定量分析（1)标准曲线法

该方法是先配制一系列浓度不同的标准溶液，用选定的显色剂进行显色，在一定波长下分别测定它们的吸光度A。以A为纵坐标，浓度c为横坐标，绘制A-c曲线，若符合朗伯—比尔定律，则得到一条通过原点的直线，称为标准曲线。然后用完全相同的方法和步骤测定被测溶液的吸光度，便可从标准曲线上找出对应的被测溶液浓度或含量，这就是标准曲线法。

在仪器、方法和条件都固定的情况下，标准曲线可以多次使用而不必重新制作，因而标准曲线法适用于大量的经常性的工作。16（2)标准对照法（直接比较法)

将试样溶液和一个标准溶液在相同条件进行显色、定容，分别测出它们的吸光度，按下式计算被测溶液的浓度。

k标=k测b标=b测

所以要求A与c线性关系良好,被测样品溶液与标准溶液浓度接近,以减少测定误差。用一份标准溶液即可计算出被测溶液的含量或浓度,方便,操作简单。

174.实验条件的选择4.1显色反应条件的选择1.显色剂的选择

灵敏度高;选择性好;生成有色化合物稳定性高;显色剂本身的颜色与有色化合物的颜色差别要大。2.溶液酸度选择

在相同实验条件下，分别测定不同pH值条件下显色溶液的吸光度。选择曲线中吸光度较大且恒定的平坦区所对应的pH范围。183.溶液的选择

含有杂质原子的有机溶剂，通常均具有很强的末端吸收，因此，当作溶剂使用时，它们的使用范围均不能小于截止使用波长。例如甲醇、乙醇的截止使用波长为205nm.另外，当溶剂不纯时，也可能增加干扰吸收。因此，在测定供试品前，应先检查所用的溶剂在供试品所用的波长附近是否符合要求，即将溶剂置1cm石英吸收池中，以空气为空白（即空白光路中不置任何物质)测定其吸收度。溶剂和吸收池的吸光度，在220～240nm范围内不得超过0.40,在241～250nm范围内不得