紫外可見分光光度法ppt課件

1、第二章 紫外可見分光光度法 研討物質(zhì)在 紫外、可見光區(qū) 的分子吸收光譜 的分析方法稱為紫外-可見分光光度法。紫外可見分光光度法是利用某些物質(zhì)的分子吸收200 800 nm光譜區(qū)的輻射來進(jìn)展分析測(cè)定的方法。這種分子吸收光譜產(chǎn)生于價(jià)電子和分子軌道上的電子 在電子能級(jí)間的躍遷，廣泛用于無機(jī)和有機(jī)物質(zhì)的定性和定量測(cè)定。第一節(jié) 紫外可見吸收光譜一、分子吸收光譜的產(chǎn)生 在分子中，除了電子相對(duì)于原子核的運(yùn)動(dòng)外，還有核間相對(duì)位移引起的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。這三種運(yùn)動(dòng)能量都是量子化的，并對(duì)應(yīng)有一定能級(jí)。以下圖為分子的能級(jí)表示圖。 分子中電子能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)表示圖電子能級(jí)振動(dòng)能級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)BA第一節(jié) 紫外可見吸收光譜

2、 圖中A和B表示不同能量的電子能級(jí)。在每一電子能級(jí)上有許多間距較小的振動(dòng)能級(jí)，在每一振動(dòng)能級(jí)上又有許多更小的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)。 假設(shè)用E電子、 E振動(dòng)、 E轉(zhuǎn)動(dòng)分別表示電子能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)差，即有 E電子 E振動(dòng) E轉(zhuǎn)動(dòng)。處在同一電子能級(jí)的分子，能夠因其振動(dòng)能量不同，而處在不同的振動(dòng)能級(jí)上。當(dāng)分子處在同一電子能級(jí)和同一振動(dòng)能級(jí)時(shí)，它的能量還會(huì)因轉(zhuǎn)動(dòng)能量不同，而處在不同的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)上。所以分子的總能量可以以為是這三種能量的總和： E分子 = E電子 + E振動(dòng) + E轉(zhuǎn)動(dòng)第一節(jié) 紫外可見吸收光譜 當(dāng)用頻率為的電磁波照射分子，而該分子的較高能級(jí)與較低能級(jí)之差 E恰好等于該電磁波的能量 h時(shí)，即有 E

3、= h h為普朗克常數(shù) 此時(shí)，在微觀上出現(xiàn)分子由較低的能級(jí)躍遷到較高的能級(jí)；在宏觀上那么透射光的強(qiáng)度變小。假設(shè)用一延續(xù)輻射的電磁波照射分子，將照射前后光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并記錄下來，然后以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，以電信號(hào)吸光度 A為縱坐標(biāo)，就可以得到一張光強(qiáng)度變化對(duì)波長(zhǎng)的關(guān)系曲線圖分子吸收光譜圖。第一節(jié) 紫外可見吸收光譜二、分子吸收光譜類型二、分子吸收光譜類型 根據(jù)吸收電磁波的范圍不同，可將分子吸收根據(jù)吸收電磁波的范圍不同，可將分子吸收光譜分為遠(yuǎn)紅外光譜、紅外光譜及紫外、可見光光譜分為遠(yuǎn)紅外光譜、紅外光譜及紫外、可見光譜三類。譜三類。 分子的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)差普通在分子的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)差普通在0.005 0.0

4、5eV。產(chǎn)。產(chǎn)生此能級(jí)的躍遷，需吸收波長(zhǎng)約為生此能級(jí)的躍遷，需吸收波長(zhǎng)約為250 25m的遠(yuǎn)紅外光，因此，構(gòu)成的光譜稱為轉(zhuǎn)動(dòng)光譜或的遠(yuǎn)紅外光，因此，構(gòu)成的光譜稱為轉(zhuǎn)動(dòng)光譜或遠(yuǎn)紅外光譜。遠(yuǎn)紅外光譜。 分子的振動(dòng)能級(jí)差普通在分子的振動(dòng)能級(jí)差普通在0.05 1 eV，需吸，需吸收波長(zhǎng)約為收波長(zhǎng)約為25 1.25m的紅外光才干產(chǎn)生躍遷。的紅外光才干產(chǎn)生躍遷。在分子振動(dòng)時(shí)同時(shí)有分子的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。這樣，分在分子振動(dòng)時(shí)同時(shí)有分子的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。這樣，分子振動(dòng)產(chǎn)生的吸收光譜中，包括轉(zhuǎn)動(dòng)光譜，故常子振動(dòng)產(chǎn)生的吸收光譜中，包括轉(zhuǎn)動(dòng)光譜，故常稱為振稱為振-轉(zhuǎn)光譜。由于它吸收的轉(zhuǎn)光譜。由于它吸收的第一節(jié) 紫外可見吸收光譜能

5、量處于紅外光區(qū)，故又稱紅外光譜。 電子的躍遷能差約為1 20 eV，比分子振動(dòng)能級(jí)差要大幾十倍，所吸收光的波長(zhǎng)約為12.5 0.06m，主要在真空紫外到可見光區(qū)，對(duì)應(yīng)構(gòu)成的光譜，稱為電子光譜或紫外、可見吸收光譜。 通常，分子是處在基態(tài)振動(dòng)能級(jí)上。當(dāng)用紫外、可見光照射分子時(shí)，電子可以從基態(tài)激發(fā)到激發(fā)態(tài)的任一振動(dòng)或不同的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)上。因此，電子能級(jí)躍遷產(chǎn)生的吸收光譜，包括了大量譜線，并由于這些譜線的重疊而成為延續(xù)的吸收帶，這就是為什么分子的紫外、可見光譜不是線狀光譜，而是帶狀光譜的緣由。又由于絕第一節(jié) 紫外可見吸收光譜大多數(shù)的分子光譜分析，都是用液體樣品，加之儀器的分辨率有限，因此使記錄所得電子光譜

6、的譜帶變寬。 由于氧、氮、二氧化碳、水等在真空紫外區(qū)60 200 nm均有吸收，因此在測(cè)定這一范圍的光譜時(shí)，必需將光學(xué)系統(tǒng)抽成真空，然后充以一些惰性氣體，如氦、氖、氬等。鑒于真空紫外吸收光譜的研討需求昂貴的真空紫外分光光度計(jì)，故在實(shí)踐運(yùn)用中遭到一定的限制。我們通常所說的紫外可見分光光度法，實(shí)踐上是指近紫外、可見分光光度法。 第二節(jié) 化合物紫外可見光譜的產(chǎn)生 在紫外和可見光譜區(qū)范圍內(nèi)，有機(jī)化合物的吸收帶主要由*、*、n*、n*及電荷遷移躍遷產(chǎn)生。無機(jī)化合物的吸收帶主要由電荷遷移和配位場(chǎng)躍遷即dd躍遷和ff躍遷產(chǎn)生教材P.23。 各種電子躍遷相應(yīng)的吸收峰和能量表示圖* *n*n*能量*反鍵軌道*反

7、鍵軌道n非鍵軌道反鍵軌道反鍵軌道200300400/nm第二節(jié) 化合物紫外可見光譜的產(chǎn)生 由于電子躍遷的類型不同，實(shí)現(xiàn)躍遷需求的能量不同，因此吸收光的波長(zhǎng)范圍也不一樣。其中*躍遷所需能量最大，n*及配位場(chǎng)躍遷所需能量最小，因此，它們的吸收帶分別落在遠(yuǎn)紫外和可見光區(qū)。從圖中 可知，*電荷遷移躍遷產(chǎn)生的譜帶強(qiáng)度最大，*、n*、n*躍遷產(chǎn)生的譜帶強(qiáng)度次之，配位躍遷的譜帶強(qiáng)度最小。一、有機(jī)化合物的紫外可見吸收光譜一、躍遷類型 基態(tài)有機(jī)化合物的價(jià)電子包括成鍵電子、成鍵電子和非鍵電子以 n表示。分子的空軌道包括反鍵 *軌第二節(jié) 化合物紫外可見光譜的產(chǎn)生道和反鍵*軌道，因此，能夠的躍遷為*、*、n* n*等

8、。 1，*躍遷 它需求的能量較高，普通發(fā)生在真空紫外光區(qū)。飽和烴中的cc鍵屬于這類躍遷，例如乙烷的最大吸收波長(zhǎng)max為nm。 2，n*躍遷 實(shí)現(xiàn)這類躍遷所需求的能量較高，其吸收光譜落于遠(yuǎn)紫外光區(qū)和近紫外光區(qū)，如CH3OH和CH3NH2的n*躍遷光譜分別為183nm和213nm。 3，*躍遷 它需求的能量低于*躍遷，吸收峰普通處于近紫外光區(qū)，在200 nm左右，其特征是摩爾吸光系數(shù)大，普通max104，為強(qiáng)吸收帶。如乙烯蒸氣第二節(jié) 化合物紫外可見光譜的產(chǎn)生的最大吸收波長(zhǎng)max為162 nm。 4，n*躍遷 這類躍遷發(fā)生在近紫外光區(qū)。它是簡(jiǎn)單的生色團(tuán)如羰基、硝基等中的孤對(duì)電子向反鍵軌道躍遷。其特點(diǎn)

9、是譜帶強(qiáng)度弱，摩爾吸光系數(shù)小，通常小于100，屬于禁阻躍遷。 5，電荷遷移躍遷 所謂電荷遷移躍遷是指用電磁輻射照射化合物時(shí)，電子從給予體向與接受體相聯(lián)絡(luò)的軌道上躍遷。因此，電荷遷移躍遷本質(zhì)是一個(gè)內(nèi)氧化復(fù)原的過程，而相應(yīng)的吸收光譜稱為電荷遷移吸收光譜。第二節(jié) 化合物紫外可見光譜的產(chǎn)生例如某些取代芳烴可產(chǎn)生這種分子內(nèi)電荷遷移躍遷吸收帶。 電荷遷移吸收帶的譜帶較寬，吸收強(qiáng)度較大，最大波優(yōu)點(diǎn)的摩爾吸光系數(shù)max可大于104。二、常用術(shù)語1，生色團(tuán) 從廣義來說，所謂生色團(tuán)，是指分子中可以吸收光子而產(chǎn)生電子躍遷的原子基團(tuán)。但是，人們通常將能吸收紫外、可見光的原子團(tuán)或構(gòu)造系統(tǒng)定義為生色團(tuán)。 下面為某些常見生

10、色團(tuán)的吸收光譜。第二節(jié) 化合物紫外可見光譜的產(chǎn)生生色團(tuán)溶劑/nmmax躍遷類型烯正庚烷17713000*炔正庚烷17810000*羧基乙醇20441n*酰胺基水21460n*羰基正己烷1861000n*， n*偶氮基乙醇339，665150000n*，硝基異辛酯28022n*亞硝基乙醚300，665100n*硝酸酯二氧雜環(huán)己烷27012n*第二節(jié) 化合物紫外可見光譜的產(chǎn)生2，助色團(tuán)，助色團(tuán) 助色團(tuán)是指帶有非鍵電子對(duì)的基團(tuán)，如助色團(tuán)是指帶有非鍵電子對(duì)的基團(tuán)，如-OH、 -OR、 -NHR、-SH、-Cl、-Br、-I等，它們本身不能吸收等，它們本身不能吸收大于大于200nm的光，但是當(dāng)它們與生色

11、團(tuán)相連時(shí)，會(huì)使生的光，但是當(dāng)它們與生色團(tuán)相連時(shí)，會(huì)使生色團(tuán)的吸收峰向長(zhǎng)波方向挪動(dòng)，并且添加其吸光度。色團(tuán)的吸收峰向長(zhǎng)波方向挪動(dòng)，并且添加其吸光度。3，紅移與藍(lán)移紫移，紅移與藍(lán)移紫移 某些有機(jī)化合物經(jīng)取代反響引入含有未共享電子對(duì)的某些有機(jī)化合物經(jīng)取代反響引入含有未共享電子對(duì)的基團(tuán)基團(tuán) -OH、 -OR、 -NH2、-SH 、-Cl、-Br、-SR、- NR2 之后，吸收峰的波長(zhǎng)將向長(zhǎng)波方向挪動(dòng)，這種效之后，吸收峰的波長(zhǎng)將向長(zhǎng)波方向挪動(dòng)，這種效應(yīng)稱為紅移效應(yīng)。這種會(huì)使某化合物的最大吸收波長(zhǎng)向應(yīng)稱為紅移效應(yīng)。這種會(huì)使某化合物的最大吸收波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向挪動(dòng)的基團(tuán)稱為向紅基團(tuán)。長(zhǎng)波方向挪動(dòng)的基團(tuán)稱為向紅基

12、團(tuán)。第二節(jié) 化合物紫外可見光譜的產(chǎn)生 在某些生色團(tuán)如羰基的碳原子一端引入一些取代基之后，吸收峰的波長(zhǎng)會(huì)向短波方向挪動(dòng)，這種效應(yīng)稱為藍(lán)移紫移效應(yīng)。這些會(huì)使某化合物的最大吸收波長(zhǎng)向短波方向挪動(dòng)的基團(tuán)如-CH2、-CH2CH3、-OCOCH3稱為向藍(lán)紫基團(tuán)。(三)有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜1，飽和烴及其取代衍生物 飽和烴類分子中只含有鍵，因此只能產(chǎn)生*躍遷，即電子從成鍵軌道 躍遷到反鍵軌道 *。飽和烴的最大吸收峰普通小于150nm，已超出紫外、可見第二節(jié) 化合物紫外可見光譜的產(chǎn)生分光光度計(jì)的丈量范圍。 飽和烴的取代衍生物如鹵代烴，其鹵素原子上存在n電子，可產(chǎn)生n* 的躍遷。 n* 的能量低于*。例

13、如，CH3Cl、CH3Br和CH3I的n* 躍遷分別出如今173、204和258nm處。這些數(shù)據(jù)不僅闡明氯、溴和碘原子引入甲烷后，其相應(yīng)的吸收波長(zhǎng)發(fā)生了紅移，顯示了助色團(tuán)的助色作用。 直接用烷烴和鹵代烴的紫外吸收光譜分析這些化合物的適用價(jià)值不大。但是它們是測(cè)定紫外和或可見吸收光譜的良好溶劑。第二節(jié) 化合物紫外可見光譜的產(chǎn)生 2，不飽和烴及共軛烯烴 在不飽和烴類分子中，除含有鍵外，還含有鍵，它們可以產(chǎn)生*和*兩種躍遷。 *躍遷的能量小于 *躍遷。例如，在乙烯分子中， *躍遷最大吸收波長(zhǎng)為180nm 在不飽和烴類分子中，當(dāng)有兩個(gè)以上的雙鍵共軛時(shí)，隨著共軛系統(tǒng)的延伸， *躍遷的吸收帶 將明顯向長(zhǎng)波方

14、向挪動(dòng)，吸收強(qiáng)度也隨之加強(qiáng)。在共軛體系中， *躍遷產(chǎn)生的吸收帶又稱為K帶。 第二節(jié) 化合物紫外可見光譜的產(chǎn)生化合物溶劑max/nmmax1,3-丁二烯己烷21721，0001,3,5-己二烯異辛烷26843，0001,3,5,7-辛四烯 環(huán)己烷3041,3,5,7,9-癸四烯異辛烷334121，0001,3,5,7,9,11-十二烷基六烯異辛烷364138，000第二節(jié) 化合物紫外可見光譜的產(chǎn)生3，羰基化合物，羰基化合物 羰基化合物含有羰基化合物含有 C=O基團(tuán)?；鶊F(tuán)。 C=O基團(tuán)主要可產(chǎn)生基團(tuán)主要可產(chǎn)生*、 n* 、n*三個(gè)吸收帶，三個(gè)吸收帶， n*吸收帶又稱吸收帶又稱R帶，落于近紫外或紫外

15、光區(qū)。醛、酮、羧酸及羧酸的衍帶，落于近紫外或紫外光區(qū)。醛、酮、羧酸及羧酸的衍生物，如酯、酰胺等，都含有羰基。由于醛酮這類物質(zhì)生物，如酯、酰胺等，都含有羰基。由于醛酮這類物質(zhì)與羧酸及羧酸的衍生物在構(gòu)造上的差別，因此它們與羧酸及羧酸的衍生物在構(gòu)造上的差別，因此它們n*吸收帶的光區(qū)稍有不同。吸收帶的光區(qū)稍有不同。 羧酸及羧酸的衍生物雖然也有羧酸及羧酸的衍生物雖然也有n*吸收帶，但是，吸收帶，但是， 羧酸及羧酸的衍生物的羰基上的碳原子直接連結(jié)含有未羧酸及羧酸的衍生物的羰基上的碳原子直接連結(jié)含有未共用電子對(duì)的助色團(tuán)，如共用電子對(duì)的助色團(tuán)，如-OH、-Cl、-OR等，由于這些等，由于這些助色團(tuán)上的助色團(tuán)上

16、的n電子與羰基雙鍵的電子與羰基雙鍵的 電子產(chǎn)生電子產(chǎn)生n共軛，導(dǎo)共軛，導(dǎo)致致第二節(jié) 化合物紫外可見光譜的產(chǎn)生*軌道的能級(jí)有所提高，但這種共軛作用并不能改動(dòng)n軌道的能級(jí)，因此實(shí)現(xiàn)n* 躍遷所需的能量變大，使n*吸收帶藍(lán)移至210nm左右。4，苯及其衍生物 苯有三個(gè)吸收帶，它們都是由*躍遷引起的。E1帶出如今180nmMAX = 60，000； E2帶出如今204nm MAX = 8，000 ；B帶出如今255nm MAX = 200。在氣態(tài)或非極性溶劑中，苯及其許多同系物的B譜帶有許多的精細(xì)構(gòu)造，這是由于振動(dòng)躍遷在基態(tài)電子上的躍遷上的疊加而引起的。在極性溶劑中，這些精細(xì)構(gòu)造消逝。第二節(jié) 化合物紫

17、外可見光譜的產(chǎn)生 當(dāng)苯環(huán)上有取代基時(shí)，苯的三個(gè)特征譜帶都會(huì)發(fā)生顯著的變化，其中影響較大的是E2帶和B譜帶。5，稠環(huán)芳烴及雜環(huán)化合物 稠環(huán)芳烴，如奈、蒽、芘等，均顯示苯的三個(gè)吸收帶，但是與苯本身相比較，這三個(gè)吸收帶均發(fā)生紅移，且強(qiáng)度添加。隨著苯環(huán)數(shù)目的增多，吸收波長(zhǎng)紅移越多，吸收強(qiáng)度也相應(yīng)添加。 當(dāng)芳環(huán)上的-CH基團(tuán)被氮原子取代后，那么相應(yīng)的氮雜環(huán)化合物如吡啶、喹啉的吸收光譜，與相應(yīng)的碳化合物極為類似，即吡啶與苯類似，喹啉與奈類似。此外，第二節(jié) 化合物紫外可見光譜的產(chǎn)生由于引入含有n電子的N原子的，這類雜環(huán)化合物還能夠產(chǎn)生n*吸收帶。二、無機(jī)化合物的紫外-可見吸收光譜 產(chǎn)生無機(jī)化合物紫外、可見吸

18、收光譜的電子躍遷方式，普通分為兩大類：電荷遷移躍遷和配位場(chǎng)躍遷。一電荷遷移躍遷 無機(jī)配合物有電荷遷移躍遷產(chǎn)生的電荷遷移吸收光譜。 在配合物的中心離子和配位體中，當(dāng)一個(gè)電子由配體的軌道躍遷到與中心離子相關(guān)的軌道上時(shí)，可產(chǎn)生電第二節(jié) 化合物紫外可見光譜的產(chǎn)生荷遷移吸收光譜。 不少過度金屬離子與含生色團(tuán)的試劑反響所生成的配合物以及許多水合無機(jī)離子，均可產(chǎn)生電荷遷移躍遷。 此外，一些具有d10電子構(gòu)造的過度元素構(gòu)成的鹵化物及硫化物，如AgBr、HgS等，也是由于這類躍遷而產(chǎn)生顏色。 電荷遷移吸收光譜出現(xiàn)的波長(zhǎng)位置，取決于電子給予體和電子接受體相應(yīng)電子軌道的能量差。第二節(jié) 化合物紫外可見光譜的產(chǎn)生二配位

19、場(chǎng)躍遷二配位場(chǎng)躍遷 配位場(chǎng)躍遷包括配位場(chǎng)躍遷包括d - d 躍遷和躍遷和f - f 躍遷。元素周期表躍遷。元素周期表中第四、五周期的過度金屬元素分別含有中第四、五周期的過度金屬元素分別含有3d和和4d軌道，軌道，鑭系和錒系元素分別含有鑭系和錒系元素分別含有4f和和5f軌道。在配體的存在下，軌道。在配體的存在下，過度元素五過度元素五 個(gè)能量相等的個(gè)能量相等的d軌道和鑭系元素七個(gè)能量相軌道和鑭系元素七個(gè)能量相等的等的f軌道分別分裂成幾組能量不等的軌道分別分裂成幾組能量不等的d軌道和軌道和f軌道。當(dāng)軌道。當(dāng)它們的離子吸收光能后，低能態(tài)的它們的離子吸收光能后，低能態(tài)的d電子或電子或f電子可以分電子可以

20、分別躍遷至高能態(tài)的別躍遷至高能態(tài)的d或或f軌道，這兩類躍遷分別稱為軌道，這兩類躍遷分別稱為d - d 躍遷和躍遷和f - f 躍遷。由于這兩類躍遷必需在配體的配位場(chǎng)躍遷。由于這兩類躍遷必需在配體的配位場(chǎng)作用下才能夠發(fā)生，因此又稱為配位場(chǎng)躍遷。作用下才能夠發(fā)生，因此又稱為配位場(chǎng)躍遷。第二節(jié) 化合物紫外可見光譜的產(chǎn)生三、溶劑對(duì)紫外、可見吸收光譜的影響三、溶劑對(duì)紫外、可見吸收光譜的影響 溶劑對(duì)紫外溶劑對(duì)紫外可見光譜的影響較為復(fù)雜。改可見光譜的影響較為復(fù)雜。改動(dòng)溶劑的極性，會(huì)引起吸收帶外形的變化。例如，動(dòng)溶劑的極性，會(huì)引起吸收帶外形的變化。例如，當(dāng)溶劑的極性由非極性改動(dòng)到極性時(shí)，精細(xì)構(gòu)造當(dāng)溶劑的極性由

21、非極性改動(dòng)到極性時(shí)，精細(xì)構(gòu)造消逝，吸收帶變向平滑。消逝，吸收帶變向平滑。 改動(dòng)溶劑的極性，還會(huì)使吸收帶的最大吸收改動(dòng)溶劑的極性，還會(huì)使吸收帶的最大吸收波長(zhǎng)發(fā)生變化。下表為溶劑對(duì)亞異丙酮紫外吸收波長(zhǎng)發(fā)生變化。下表為溶劑對(duì)亞異丙酮紫外吸收光譜的影響。光譜的影響。 正己烷正己烷 CHCl3 CH3OH H2O * max/nm 230 238 237 243 n * max/nm 329 315 309 305第二節(jié) 化合物紫外可見光譜的產(chǎn)生 由上表可以看出，當(dāng)溶劑的極性增大時(shí)，由n * 躍遷產(chǎn)生的吸收帶發(fā)生藍(lán)移，而由* 躍遷產(chǎn)生的吸收帶發(fā)生紅移。因此，在測(cè)定紫外、可見吸收光譜時(shí)，應(yīng)注明在何種溶劑中

22、測(cè)定。 由于溶劑對(duì)電子光譜圖影響很大，因此，在吸收光譜圖上或數(shù)據(jù)表中必需注明所用的溶劑。與知化合物紫外光譜作對(duì)照時(shí)也應(yīng)注明所用的溶劑能否一樣。在進(jìn)展紫外光譜法分析時(shí)，必需正確選擇溶劑。選擇溶劑時(shí)留意以下幾點(diǎn)：1溶劑應(yīng)能很好地溶解被測(cè)試樣，溶劑對(duì)溶質(zhì)應(yīng)該是第二節(jié) 化合物紫外可見光譜的產(chǎn)生 惰性的。即所成溶液應(yīng)具有良好的化學(xué)和光化學(xué)穩(wěn)定 性。 2在溶解度允許的范圍內(nèi)，盡量選擇極性較小的溶劑。3溶劑在樣品的吸收光譜區(qū)應(yīng)無明顯吸收。第三節(jié) 紫外-可見分光光度計(jì)一、組成部件一、組成部件 紫外紫外-可見分光光度計(jì)的根本構(gòu)造是由五個(gè)可見分光光度計(jì)的根本構(gòu)造是由五個(gè)部分組成：即光源、單色器、吸收池、檢測(cè)器和部

23、分組成：即光源、單色器、吸收池、檢測(cè)器和信號(hào)指示系統(tǒng)。信號(hào)指示系統(tǒng)。一光源一光源 對(duì)光源的根本要求是應(yīng)在儀器操作所需的光對(duì)光源的根本要求是應(yīng)在儀器操作所需的光譜區(qū)域內(nèi)可以發(fā)射延續(xù)輻射，有足夠的輻射強(qiáng)度譜區(qū)域內(nèi)可以發(fā)射延續(xù)輻射，有足夠的輻射強(qiáng)度和良好的穩(wěn)定性，而且輻射能量隨波長(zhǎng)的變化應(yīng)和良好的穩(wěn)定性，而且輻射能量隨波長(zhǎng)的變化應(yīng)盡能夠小。盡能夠小。 分光光度計(jì)中常用的光源有熱輻射光源和氣分光光度計(jì)中常用的光源有熱輻射光源和氣體放電光源兩類。體放電光源兩類。 熱輻射光源用于可見光區(qū)，如鎢絲燈和鹵鎢熱輻射光源用于可見光區(qū)，如鎢絲燈和鹵鎢燈；氣體燈；氣體第三節(jié) 紫外-可見分光光度計(jì)放電光源用于紫外光區(qū)，

24、如氫燈和氘燈。鎢燈和碘鎢燈可運(yùn)用的范圍在340 2500nm。這類光源的輻射能量與施加的外加電壓有關(guān)，在可見光區(qū)，輻射的能量與任務(wù)電壓4次方成正比。光電流與燈絲電壓的n次方n1成正比。因此必需嚴(yán)厲控制燈絲電壓，儀器必需配有穩(wěn)壓安裝。 在近紫外區(qū)測(cè)定時(shí)常用氫燈和氘燈。它們可在160 375 nm范圍內(nèi)產(chǎn)生延續(xù)光源。氘燈的燈管內(nèi)充有氫的同位素氘，它是紫外光區(qū)運(yùn)用最廣泛的一種光源，其光譜分布與氫燈類似，但光強(qiáng)度比一樣功率的氫燈要大35倍。第三節(jié) 紫外-可見分光光度計(jì)二單色器二單色器 單色器是能從光源輻射的復(fù)合光中分出單色單色器是能從光源輻射的復(fù)合光中分出單色光的光學(xué)安裝，其主要功能：產(chǎn)生光譜純度高的

25、光的光學(xué)安裝，其主要功能：產(chǎn)生光譜純度高的波長(zhǎng)且波長(zhǎng)在紫外可見區(qū)域內(nèi)恣意可調(diào)。波長(zhǎng)且波長(zhǎng)在紫外可見區(qū)域內(nèi)恣意可調(diào)。 單色器普通由入射狹縫、準(zhǔn)光器透鏡或凹單色器普通由入射狹縫、準(zhǔn)光器透鏡或凹面反射鏡使入射光成平行光、色散元件、聚焦面反射鏡使入射光成平行光、色散元件、聚焦元件和出射狹縫等幾部分組成。其中心部分是色元件和出射狹縫等幾部分組成。其中心部分是色散元件，起分光的作用。單色器的性能直接影響散元件，起分光的作用。單色器的性能直接影響入射光的單色性，從而也影響到測(cè)定的靈敏度度、入射光的單色性，從而也影響到測(cè)定的靈敏度度、選擇性及校準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系等。選擇性及校準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系等。 能起分光作用的

26、色散元件主要是棱鏡和光柵。能起分光作用的色散元件主要是棱鏡和光柵。第三節(jié) 紫外-可見分光光度計(jì) 棱鏡有玻璃和石英兩種資料。它們的色散原理是根據(jù)不同的波長(zhǎng)光經(jīng)過棱鏡時(shí)有不同的折射率而將不同波長(zhǎng)的光分開。由于玻璃可吸收紫外光，所以玻璃棱鏡只能用于350 3200 nm的波長(zhǎng)范圍，即只能用于可見光域內(nèi)。石英棱鏡可運(yùn)用的波長(zhǎng)范圍較寬，可從185 4000nm，即可用于紫外、可見和近紅外三 個(gè)光域。 光柵是利用光的衍射與干涉作用制成的，它可用于紫外、可見及紅外光域，而且在整個(gè)波長(zhǎng)區(qū)具有良好的、幾乎均勻一致的分辨才干。它具有色散波長(zhǎng)范圍寬、分辨身手高、本錢低、便于保管和易于制備等優(yōu)點(diǎn)。缺陷是各級(jí)光譜會(huì)重疊

27、而產(chǎn)生干擾。第三節(jié) 紫外-可見分光光度計(jì)入射、出射狹縫，透鏡及準(zhǔn)光鏡等光學(xué)元件中狹縫在決議單色器性能上起重要作用。狹縫的大小直接影響單色光純度，但過小的狹縫又會(huì)減弱光強(qiáng)。三吸收池 吸收池用于盛放分析試樣，普通有石英和玻璃資料兩種。石英池適用于可見光區(qū)及紫外光區(qū)，玻璃吸收池只能用于可見光區(qū)。為減少光的損失，吸收池的光學(xué)面必需完全垂直于光束方向。在高精度的分析測(cè)定中紫外區(qū)尤其重要，吸收池要挑選配對(duì)。由于吸收池資料的本身吸光特征以及吸收池的光程長(zhǎng)度的精度等對(duì)分析結(jié)果都有影響。第三節(jié) 紫外-可見分光光度計(jì)四檢測(cè)器四檢測(cè)器 檢測(cè)器的功能是檢測(cè)信號(hào)、丈量單色光透過溶液后檢測(cè)器的功能是檢測(cè)信號(hào)、丈量單色光透

28、過溶液后光強(qiáng)度變化的一種安裝。光強(qiáng)度變化的一種安裝。 常用的檢測(cè)器有光電池、光電管和光電倍增管等。常用的檢測(cè)器有光電池、光電管和光電倍增管等。 硒光電池對(duì)光的敏感范圍為硒光電池對(duì)光的敏感范圍為300800nm，其中又以，其中又以500 600nm最為靈敏。這種光電池的特點(diǎn)是能產(chǎn)生可直最為靈敏。這種光電池的特點(diǎn)是能產(chǎn)生可直接推進(jìn)微安表或檢流計(jì)的光電流，但由于容易出現(xiàn)疲勞接推進(jìn)微安表或檢流計(jì)的光電流，但由于容易出現(xiàn)疲勞效應(yīng)而只能用于低檔的分光光度計(jì)中。效應(yīng)而只能用于低檔的分光光度計(jì)中。 光電管在紫外光電管在紫外-可見分光光度計(jì)上運(yùn)用較為廣泛?？梢姺止夤舛扔?jì)上運(yùn)用較為廣泛。 光電倍增管是檢測(cè)微弱光最

29、常用的光電元件，它的光電倍增管是檢測(cè)微弱光最常用的光電元件，它的第三節(jié) 紫外-可見分光光度計(jì)靈敏度比普通的光電管要高200倍，因此可運(yùn)用較窄的單色器狹縫，從而對(duì)光譜的精細(xì)構(gòu)造有較好的分辨才干。五信號(hào)指示系統(tǒng) 它的作用是放大信號(hào)并以適當(dāng)方式指示或記錄下來。常用的信號(hào)指示安裝有直讀檢流計(jì)、電位調(diào)理指零安裝以及數(shù)字顯示或自動(dòng)記錄安裝等。很多型號(hào)的分光光度計(jì)裝配有微處置機(jī)，一方面可對(duì)分光光度計(jì)進(jìn)展操作控制，另一方面可進(jìn)展數(shù)據(jù)處置。第三節(jié) 紫外-可見分光光度計(jì)二、紫外二、紫外-可見分光光度計(jì)的類型可見分光光度計(jì)的類型 紫外紫外-可見分光光度計(jì)的類型很多，但可歸可見分光光度計(jì)的類型很多，但可歸納為三種類型，即單光束分光光度計(jì)、雙光束分納為三種類型，即單光束分光光度計(jì)、雙光束分光光度計(jì)和雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)。光光度計(jì)和雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)。1，單光束分光光度計(jì)，單光束分光光度計(jì) 經(jīng)單色器分光后的一束平行光，輪番經(jīng)過參經(jīng)單色器分光后的一束平行光，輪番經(jīng)過參比溶液和樣品溶液，以進(jìn)展吸光度的測(cè)定。這種比溶液和樣品溶液，以進(jìn)展吸光度的測(cè)定。這種簡(jiǎn)