第10章分光光度法和氣相色譜法

1、第10章 分光光度法和氣相色譜法1.分光光度法和氣相色譜法的產(chǎn)生、分類、特點；2.掌握分光光度法和氣相色譜法的基本原理；3.熟悉分光光度計和氣相色譜儀的類型、工作原理、結(jié)構(gòu)及使用方法；4.掌握分光光度法和氣相色譜法測量條件的選擇、定性分析和定量分析；5.通過實驗訓(xùn)練能操作常見的分光光度計和氣相色譜儀，完成實際分析任務(wù)。學(xué)習(xí)指南學(xué)習(xí)指南第10章分光光度法和氣相色譜法10.1 10.1 分光光度法原理分光光度法原理10.2 10.2 分光光度計分光光度計10.3 10.3 氣相色譜法原理氣相色譜法原理 10.4 10.4 氣相色譜儀氣相色譜儀 【能力目標(biāo)能力目標(biāo)】能根據(jù)朗伯能根據(jù)朗伯-比爾定律計算

2、被測物質(zhì)的比爾定律計算被測物質(zhì)的含量；會選擇合適的顯色劑及顯色條件。含量；會選擇合適的顯色劑及顯色條件。 【知識目標(biāo)知識目標(biāo)】了解物質(zhì)對光的選擇性吸收的原理；了解物質(zhì)對光的選擇性吸收的原理；了解偏離朗伯了解偏離朗伯-比爾定律的因素；掌握紫外比爾定律的因素；掌握紫外-可見分可見分光光度法的基本原理；掌握朗伯光光度法的基本原理；掌握朗伯-比爾定律，以及吸比爾定律，以及吸光系數(shù)的意義。光系數(shù)的意義。10.1.1 10.1.1 光吸收定律光吸收定律10.1.2 10.1.2 測定條件的選擇測定條件的選擇光具有波粒二象性。光具有波粒二象性。具有同一波長的光稱為單色光，包含不同波長的具有同一波長的光稱為單

3、色光，包含不同波長的光稱為復(fù)合光。通常將波長范圍很窄的復(fù)合光作光稱為復(fù)合光。通常將波長范圍很窄的復(fù)合光作為單色光。為單色光。人們把能對人的視覺系統(tǒng)產(chǎn)生明亮和顏色感覺的人們把能對人的視覺系統(tǒng)產(chǎn)生明亮和顏色感覺的電磁輻射稱為可見光，波長為電磁輻射稱為可見光，波長為380780nm。單一顏色的光并不是單色光。單一顏色的光并不是單色光。把兩種特定顏色的光按一定把兩種特定顏色的光按一定比例混合就可以得到白光，比例混合就可以得到白光，這兩種特定顏色的光稱為這兩種特定顏色的光稱為互補色光?；パa色光。分光光度法具有儀器簡單、操作便捷、分析速分光光度法具有儀器簡單、操作便捷、分析速度快、易于普及推廣；度快、易于

4、普及推廣；靈敏度高，適于測定低含量及微量組分，適宜靈敏度高，適于測定低含量及微量組分，適宜測定的含量范圍為測定的含量范圍為0.001%0.1%；準(zhǔn)確度高、選擇性好，相對誤差一般為準(zhǔn)確度高、選擇性好，相對誤差一般為1%3%。分光光度法在石油化工工業(yè)分析及環(huán)境監(jiān)測中分光光度法在石油化工工業(yè)分析及環(huán)境監(jiān)測中占有重要地位，主要用于無機元素的測定。占有重要地位，主要用于無機元素的測定。10.1.1 10.1.1 光吸收定律光吸收定律10.1.1.110.1.1.1物質(zhì)對光的選擇性吸收物質(zhì)對光的選擇性吸收10.1.1.210.1.1.2光的吸收定律光的吸收定律10.1.1.310.1.1.3顯色反應(yīng)顯色反

5、應(yīng)凡是按波長順序排列的電磁輻射都稱為光譜。通常凡是按波長順序排列的電磁輻射都稱為光譜。通常把吸光物質(zhì)對電磁輻射吸收時其透射光的光譜稱為把吸光物質(zhì)對電磁輻射吸收時其透射光的光譜稱為吸收光譜。吸收光譜。若吸光物質(zhì)是分子或離子團，則將其吸收光譜稱為若吸光物質(zhì)是分子或離子團，則將其吸收光譜稱為分子吸收光譜；若吸光物質(zhì)是原子蒸氣，則將其吸分子吸收光譜；若吸光物質(zhì)是原子蒸氣，則將其吸收光譜稱為原子吸收光譜。收光譜稱為原子吸收光譜。分子吸收光譜分為紫外吸收光譜（分子吸收光譜分為紫外吸收光譜（200380nm）、可見吸收光譜（、可見吸收光譜（380780nm）、紅外吸收光譜）、紅外吸收光譜（0.7825m）和

6、遠(yuǎn)紅外吸收光譜（）和遠(yuǎn)紅外吸收光譜（251000m）。）。 保持待測物質(zhì)溶液濃度和吸收池厚度不變，測保持待測物質(zhì)溶液濃度和吸收池厚度不變，測定不同波長下待測物質(zhì)溶液的吸光度定不同波長下待測物質(zhì)溶液的吸光度A（或透射比（或透射比T），以波長），以波長為橫坐標(biāo)，吸光度為橫坐標(biāo)，吸光度A（透射比（透射比T）為縱）為縱坐標(biāo)，繪制得到的曲線稱為坐標(biāo)，繪制得到的曲線稱為吸收光譜吸收光譜，又稱為，又稱為吸收吸收曲線曲線。它能清楚地描述物質(zhì)對一定波長范圍光的吸。它能清楚地描述物質(zhì)對一定波長范圍光的吸收情況。收情況。圖圖10-2 KMnO4溶液的吸收光譜圖溶液的吸收光譜圖 吸光度最大處的波長稱為最大吸收波長，用

7、符號吸光度最大處的波長稱為最大吸收波長，用符號max表示。在表示。在max處測得的摩爾吸光系數(shù)為處測得的摩爾吸光系數(shù)為max，max可以可以更直觀地反映用吸光光度法測定該吸光物質(zhì)的靈敏度。更直觀地反映用吸光光度法測定該吸光物質(zhì)的靈敏度。 對同一物質(zhì)，濃度不同時，同一波長下的吸光度對同一物質(zhì)，濃度不同時，同一波長下的吸光度A不同，不同，最大吸收波長的位置和吸收光譜的形狀相似。最大吸收波長的位置和吸收光譜的形狀相似。 對于不同物質(zhì)，由于它們對不同波長光的吸收具有選對于不同物質(zhì)，由于它們對不同波長光的吸收具有選擇性，因此它們的擇性，因此它們的max的位置和吸收光譜的形狀互不相的位置和吸收光譜的形狀互

8、不相同，可以據(jù)此對物質(zhì)進(jìn)行定性分析。同，可以據(jù)此對物質(zhì)進(jìn)行定性分析。 對于同一物質(zhì)，在一定的波長下，隨著濃度的增加，對于同一物質(zhì)，在一定的波長下，隨著濃度的增加，吸光度吸光度A也相應(yīng)增大。而且由于在也相應(yīng)增大。而且由于在max處吸光度處吸光度A最大，最大，在此波長下在此波長下A隨濃度的增大最為明顯，可以據(jù)此對物質(zhì)進(jìn)隨濃度的增大最為明顯，可以據(jù)此對物質(zhì)進(jìn)行定量分析。行定量分析。 10.1.1.210.1.1.2光吸收定律光吸收定律（1）朗伯）朗伯-比爾定律比爾定律 當(dāng)一束平行的單色光通過一均勻、非散射和反射當(dāng)一束平行的單色光通過一均勻、非散射和反射的吸收介質(zhì)時，由于吸光物質(zhì)與光子的作用，一部分的

9、吸收介質(zhì)時，由于吸光物質(zhì)與光子的作用，一部分光子被吸收，一部分光子透過介質(zhì)。光子被吸收，一部分光子透過介質(zhì)。I0為入射光強度為入射光強度，It為透過的光強度。為透過的光強度。透射光強度透射光強度It與入射光強度與入射光強度I0之之比稱為透射比（或透光度），用比稱為透射比（或透光度），用T表示。表示。0tIIT 透射比倒數(shù)的對數(shù)稱透射比倒數(shù)的對數(shù)稱為吸光度，用為吸光度，用A來表來表示。示。TTAlg1lg 當(dāng)一束平行的單色光垂直入射通過一均勻、各向同當(dāng)一束平行的單色光垂直入射通過一均勻、各向同性、非散射和反射的吸收介質(zhì)時，它的吸光度與介質(zhì)性、非散射和反射的吸收介質(zhì)時，它的吸光度與介質(zhì)中吸收物質(zhì)的

10、濃度及吸收介質(zhì)的光路長度成正比，這中吸收物質(zhì)的濃度及吸收介質(zhì)的光路長度成正比，這就是朗伯就是朗伯-比爾定律，又稱為光吸收定律。比爾定律，又稱為光吸收定律。 吸光系數(shù)是指待測物質(zhì)在單位濃度、單位厚度時的吸光系數(shù)是指待測物質(zhì)在單位濃度、單位厚度時的吸光度，用吸光度，用K來表示。按照使用濃度單位的不同，可分來表示。按照使用濃度單位的不同，可分為質(zhì)量吸光系數(shù)、摩爾吸光系數(shù)和比吸光系數(shù)。為質(zhì)量吸光系數(shù)、摩爾吸光系數(shù)和比吸光系數(shù)。 吸光系數(shù)吸光系數(shù)K與吸光物質(zhì)的性質(zhì)、入射光波長及溫度等與吸光物質(zhì)的性質(zhì)、入射光波長及溫度等因素有關(guān)。因素有關(guān)。KcbA baAcbA 例例10-1 10-1 用用1，10-菲啰

11、啉分光光度法測定鐵，配制菲啰啉分光光度法測定鐵，配制鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為4.00g/mL，用，用1cm的比色皿在的比色皿在510nm波長處測得吸光度為波長處測得吸光度為0.813，求鐵，求鐵()一菲一菲啰啉配合物的摩爾吸光系數(shù)。啰啉配合物的摩爾吸光系數(shù)。解：解： mol/L1016. 785.551000. 453Feccmmol/L101 . 1cm1mol/L1016. 7813. 045bcA 吸光度具有加和性。吸光度具有加和性。 當(dāng)一束平行單色輻射，垂直入射，通過幾種當(dāng)一束平行單色輻射，垂直入射，通過幾種彼此不起反應(yīng)的物質(zhì)所組成的吸收介質(zhì)時，若彼此不起反應(yīng)的物質(zhì)所組成的吸收

12、介質(zhì)時，若該吸收介質(zhì)的入射、出射面是互為平行的平面，該吸收介質(zhì)的入射、出射面是互為平行的平面，且它內(nèi)部是各向同性的、均勻的、不發(fā)光不散且它內(nèi)部是各向同性的、均勻的、不發(fā)光不散射的，則該吸收介質(zhì)總的吸光度等于幾種特征射的，則該吸收介質(zhì)總的吸光度等于幾種特征吸光度的總和吸光度的總和，即吸光度具有加和性?？捎孟?，即吸光度具有加和性。可用下式表示式表示 nnbcbcbcbcAAAAAn332211321總當(dāng)吸收池的厚度恒定時，當(dāng)吸收池的厚度恒定時，以吸光度對濃度作圖應(yīng)得以吸光度對濃度作圖應(yīng)得到一條通過原點的直線。到一條通過原點的直線。當(dāng)吸光物質(zhì)濃度較高時，當(dāng)吸光物質(zhì)濃度較高時，明顯地看到通過原點向濃明

13、顯地看到通過原點向濃度軸彎曲的現(xiàn)象（個別情度軸彎曲的現(xiàn)象（個別情況向吸光度軸彎曲）。這況向吸光度軸彎曲）。這種情況稱為偏離朗伯種情況稱為偏離朗伯-比比爾定律。爾定律。若在曲線彎曲部分進(jìn)行定量，將會引起較大的誤差。若在曲線彎曲部分進(jìn)行定量，將會引起較大的誤差。圖圖10-4 偏離朗伯偏離朗伯-比爾定律比爾定律（2 2）朗）朗伯伯-比爾定律的影響因素比爾定律的影響因素 非單色光引起的偏離非單色光引起的偏離 使用好的單色器，將入射光波長選擇在被測物質(zhì)的使用好的單色器，將入射光波長選擇在被測物質(zhì)的最大吸收處，以克服非單色光引起的偏離。測定時應(yīng)選最大吸收處，以克服非單色光引起的偏離。測定時應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臐舛?/p>

14、范圍，使吸光度讀數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范擇適當(dāng)?shù)臐舛确秶?，使吸光度讀數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍內(nèi)。圍內(nèi)。 溶液的性質(zhì)引起的偏離溶液的性質(zhì)引起的偏離 朗伯朗伯-比耳定律適用于稀溶液。溶液濃度增大，破壞比耳定律適用于稀溶液。溶液濃度增大，破壞吸光度與濃度的線性關(guān)系。吸光度與濃度的線性關(guān)系。 如果溶液中的吸光物質(zhì)不穩(wěn)定，發(fā)生如果溶液中的吸光物質(zhì)不穩(wěn)定，發(fā)生解離、締合、解離、締合、形成新化合物或互變異構(gòu)等化學(xué)變化而改變其濃度，導(dǎo)形成新化合物或互變異構(gòu)等化學(xué)變化而改變其濃度，導(dǎo)致偏離朗伯致偏離朗伯-比爾定律。比爾定律。 在測量前做好樣品的預(yù)處理，控制好顯色反應(yīng)、溶在測量前做好樣品的預(yù)處理，控制好顯色反應(yīng)、溶液液

15、pH和化學(xué)平衡條件等。和化學(xué)平衡條件等。10.1.1.310.1.1.3顯色反應(yīng)顯色反應(yīng) （1）顯色反應(yīng)）顯色反應(yīng) 將無色或淺色的無機離子轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩镔|(zhì)的反應(yīng)稱為將無色或淺色的無機離子轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩镔|(zhì)的反應(yīng)稱為顯色反應(yīng)，所用的試劑稱為顯色劑。顯色反應(yīng)，所用的試劑稱為顯色劑。 顯色反應(yīng)的類型主要有氧化還原反應(yīng)和配位反應(yīng)兩大顯色反應(yīng)的類型主要有氧化還原反應(yīng)和配位反應(yīng)兩大類。類。 對于顯色反應(yīng)一般應(yīng)滿足靈敏度高，有色物質(zhì)的對于顯色反應(yīng)一般應(yīng)滿足靈敏度高，有色物質(zhì)的應(yīng)大應(yīng)大于于104；選擇性好，干擾少，或干擾容易消除；有色化合；選擇性好，干擾少，或干擾容易消除；有色化合物的組成恒定，符合一定的化物的組成

16、恒定，符合一定的化 學(xué)式；要求有色化合物的化學(xué)性質(zhì)學(xué)式；要求有色化合物的化學(xué)性質(zhì) 穩(wěn)定，至少保證在測量過程中溶液穩(wěn)定，至少保證在測量過程中溶液 的吸光度基本恒定。有色化合物與的吸光度基本恒定。有色化合物與 顯色劑之間的顏色差別要大，顯色顯色劑之間的顏色差別要大，顯色 劑對光的吸收與有色化合物的吸收劑對光的吸收與有色化合物的吸收 峰波長之差（稱為對比度）大于峰波長之差（稱為對比度）大于 60nm。 （2）顯色劑）顯色劑 無機顯色劑無機顯色劑 許多無機試劑能與金屬離子發(fā)生顯色反許多無機試劑能與金屬離子發(fā)生顯色反應(yīng)，但由于靈敏度和選擇性都不高，具有實際應(yīng)用價應(yīng)，但由于靈敏度和選擇性都不高，具有實際應(yīng)

17、用價值的不多。值的不多。 有機顯色劑有機顯色劑 有機顯色劑分子中一般都含有生色團和有機顯色劑分子中一般都含有生色團和助色團。生色團是某些含不飽和鍵的基團，如偶氮基助色團。生色團是某些含不飽和鍵的基團，如偶氮基等。這些基團中的電子被激發(fā)時所需能量較小，波長等。這些基團中的電子被激發(fā)時所需能量較小，波長200nm以上的光就可以做到，故往往可以吸收可見光以上的光就可以做到，故往往可以吸收可見光而表現(xiàn)出顏色。助色團是某些含孤對電子的基團，如而表現(xiàn)出顏色。助色團是某些含孤對電子的基團，如氨基、羥基和鹵代基等。這些基團與生色團上的不飽氨基、羥基和鹵代基等。這些基團與生色團上的不飽和鍵相互作用，可以影響生色

18、團對光的吸收，使顏色和鍵相互作用，可以影響生色團對光的吸收，使顏色加深。加深。 多元配合物多元配合物 多元配合物是由三種或三種以上的組分多元配合物是由三種或三種以上的組分所形成的配合物。目前應(yīng)用較多的是由一種金屬離子所形成的配合物。目前應(yīng)用較多的是由一種金屬離子與兩種配位體所組成的三元配合物。多元配合物在吸與兩種配位體所組成的三元配合物。多元配合物在吸光光度分析中應(yīng)用較普遍。光光度分析中應(yīng)用較普遍。表表10-1 幾種常用的有機顯色劑幾種常用的有機顯色劑顯色劑顯色劑測定元素測定元素反應(yīng)介質(zhì)反應(yīng)介質(zhì)顏色顏色最大吸收波長最大吸收波長磺基水楊酸磺基水楊酸Fe3+pH23紫紅紫紅520鄰菲啰啉鄰菲啰啉F

19、e2+pH=39橘紅橘紅510丁二酮肟丁二酮肟Ni2+堿性，氧化劑存在堿性，氧化劑存在紅紅470雙硫腙雙硫腙Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+控制酸度及加入掩蔽控制酸度及加入掩蔽劑劑490550偶氮胂（偶氮胂（）Th（）、）、Zr（）、）、U（IV）強酸性強酸性藍(lán)紫藍(lán)紫665675稀土金屬離子稀土金屬離子弱酸性弱酸性鉻天青鉻天青SA13+pH55.8紫紅紫紅530 （3 3）顯色反應(yīng)條件顯色反應(yīng)條件顯色劑用量顯色劑用量 需加入過量顯色劑，以減少反應(yīng)的可逆性。需加入過量顯色劑，以減少反應(yīng)的可逆性。顯色劑加入太多，引起副反應(yīng)，顯色劑的適宜用量是通過顯色劑加入太多，引起副反應(yīng)，顯色劑的適宜用量是

20、通過實驗來求得的。實驗來求得的。 實驗方法實驗方法：固定被測組分的濃度和其他條件，只改變顯色：固定被測組分的濃度和其他條件，只改變顯色劑的加入量，測量吸光度，作出吸光度一顯色劑用量的關(guān)劑的加入量，測量吸光度，作出吸光度一顯色劑用量的關(guān)系曲線，當(dāng)顯色劑用量達(dá)到某一數(shù)值而吸光度無明顯增大系曲線，當(dāng)顯色劑用量達(dá)到某一數(shù)值而吸光度無明顯增大時，表明顯色劑用量已足夠。時，表明顯色劑用量已足夠。溶液的酸度溶液的酸度 酸度影響顯色劑的平衡濃度和顏色，影響酸度影響顯色劑的平衡濃度和顏色，影響被測金屬離子的存在狀態(tài)，影響配合物的組成。顯色反應(yīng)被測金屬離子的存在狀態(tài)，影響配合物的組成。顯色反應(yīng)的適宜酸度是通過實驗

21、來確定的。的適宜酸度是通過實驗來確定的。 實驗方法實驗方法：通過實驗作出吸光度：通過實驗作出吸光度-pH關(guān)系曲線，從圖上確關(guān)系曲線，從圖上確定適宜的定適宜的pH范圍。范圍。 顯色時間顯色時間 有些顯色反應(yīng)瞬間完成，溶液顏色很有些顯色反應(yīng)瞬間完成，溶液顏色很快達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，并在較長時間內(nèi)保持不變；有些快達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，并在較長時間內(nèi)保持不變；有些顯色反應(yīng)雖能迅速完成，但有色化合物很快開始褪顯色反應(yīng)雖能迅速完成，但有色化合物很快開始褪色；有些顯色反應(yīng)進(jìn)行緩慢，溶液顏色需經(jīng)一段時色；有些顯色反應(yīng)進(jìn)行緩慢，溶液顏色需經(jīng)一段時間后才穩(wěn)定。因此，必須經(jīng)實驗來確定最適合測定間后才穩(wěn)定。因此，必須經(jīng)實驗來確定最

22、適合測定的時間區(qū)間。的時間區(qū)間。 實驗方法實驗方法 配制一份顯色溶液，從加入顯色劑起計配制一份顯色溶液，從加入顯色劑起計算時間，每隔幾分鐘測量一次吸光度，制作吸光算時間，每隔幾分鐘測量一次吸光度，制作吸光度一時間曲線，根據(jù)曲線來確定適宜時間。一般度一時間曲線，根據(jù)曲線來確定適宜時間。一般來說，對那些反應(yīng)速率很快，有色化合物又很穩(wěn)來說，對那些反應(yīng)速率很快，有色化合物又很穩(wěn)定的體系，測定時間的選擇余地很大。定的體系，測定時間的選擇余地很大。顯色溫度顯色溫度 選擇顯色溫度時可以做選擇顯色溫度時可以做吸光度一吸光度一顯顯色溫度色溫度曲線。一般顯色反應(yīng)在室溫下進(jìn)行，有些曲線。一般顯色反應(yīng)在室溫下進(jìn)行，有

23、些顯色反應(yīng)必須加熱至一定溫度才能完成。顯色反應(yīng)必須加熱至一定溫度才能完成。溶劑的選擇溶劑的選擇 有機溶劑常降低有色化合物的解有機溶劑常降低有色化合物的解離度，從而提高顯色反應(yīng)的靈敏度。有機溶劑還離度，從而提高顯色反應(yīng)的靈敏度。有機溶劑還可能提高顯色反應(yīng)的速率，影響有色配合物的溶可能提高顯色反應(yīng)的速率，影響有色配合物的溶解度和組成等。解度和組成等。10.1.2 10.1.2 測定條件的選擇測定條件的選擇10.1.2.110.1.2.1樣品溶液的選擇樣品溶液的選擇10.1.2.210.1.2.2測定波長的選擇測定波長的選擇10.1.2.310.1.2.3參比溶液的選擇參比溶液的選擇10.1.2.4

24、10.1.2.4吸光度范圍的選擇吸光度范圍的選擇10.1.2.510.1.2.5儀器狹縫寬度的選擇儀器狹縫寬度的選擇10.1.2.610.1.2.6干擾的消除干擾的消除 分光光度法的測定是在溶液中進(jìn)行的，固體樣分光光度法的測定是在溶液中進(jìn)行的，固體樣品需要轉(zhuǎn)化為溶液。品需要轉(zhuǎn)化為溶液。 無機樣品用合適酸溶解或堿熔融，有機樣品用無機樣品用合適酸溶解或堿熔融，有機樣品用有機溶劑溶解或提取。有時需要先經(jīng)濕法或干法有機溶劑溶解或提取。有時需要先經(jīng)濕法或干法將樣品消化，然后再轉(zhuǎn)化為適合于測定的溶液。將樣品消化，然后再轉(zhuǎn)化為適合于測定的溶液。溶劑要有良好的溶解能力，在測定波長范圍內(nèi)沒溶劑要有良好的溶解能力

25、，在測定波長范圍內(nèi)沒有明顯的吸收，被測組分在溶劑中有良好的吸收有明顯的吸收，被測組分在溶劑中有良好的吸收峰形，揮發(fā)性小、不易燃、無毒性、價格便宜等。峰形，揮發(fā)性小、不易燃、無毒性、價格便宜等。 10.1.2.1樣品溶劑樣品溶劑的選擇的選擇 在定量分析中，在定量分析中，選擇被測物質(zhì)的最大吸收波長選擇被測物質(zhì)的最大吸收波長max作為作為測量波長測量波長，靈敏度高而且能夠減少或消，靈敏度高而且能夠減少或消除由非單色光引起的對朗伯除由非單色光引起的對朗伯-比爾定律的偏離。比爾定律的偏離。 若在若在max處有其他吸光物質(zhì)干擾測定時，應(yīng)根處有其他吸光物質(zhì)干擾測定時，應(yīng)根據(jù)據(jù)“吸收最大、干擾最小吸收最大、干

26、擾最小”的原則來選擇入射光的原則來選擇入射光波長波長，以減少朗，以減少朗伯伯- -比比耳定律的偏差。耳定律的偏差。10.1.2.2測定波長的選擇測定波長的選擇 參比溶液用來調(diào)節(jié)儀器的零點，消除由于吸收池壁及溶劑對入?yún)⒈热芤河脕碚{(diào)節(jié)儀器的零點，消除由于吸收池壁及溶劑對入射光的反射和吸收帶來的誤差，并扣除干擾的影響。射光的反射和吸收帶來的誤差，并扣除干擾的影響。（1）溶劑參比）溶劑參比 如果樣品基體、試劑及顯色劑均在測定波長無吸收，則可用溶如果樣品基體、試劑及顯色劑均在測定波長無吸收，則可用溶劑作參比溶液。劑作參比溶液。（2）試劑參比）試劑參比 如果顯色劑或試劑有吸收，可用空白溶液作參比溶液。如果

27、顯色劑或試劑有吸收，可用空白溶液作參比溶液。（3）試液參比）試液參比 如果顯色劑及溶劑不吸收，而樣品基體組分有吸收，則應(yīng)采用如果顯色劑及溶劑不吸收，而樣品基體組分有吸收，則應(yīng)采用不加顯色劑的樣品溶液作參比溶液。不加顯色劑的樣品溶液作參比溶液。（4）褪色參比）褪色參比 如果顯色劑、試劑及樣品基體均有吸收，則應(yīng)使用褪色參比溶如果顯色劑、試劑及樣品基體均有吸收，則應(yīng)使用褪色參比溶液。褪色參比溶液是指在吸光樣品溶液（或顯色溶液）中加入適液。褪色參比溶液是指在吸光樣品溶液（或顯色溶液）中加入適當(dāng)試劑，使吸光物質(zhì)或顯色化合物破壞（或顏色褪去）后的溶液。當(dāng)試劑，使吸光物質(zhì)或顯色化合物破壞（或顏色褪去）后的溶

28、液。10.1.2.3參比溶液參比溶液的選擇的選擇 當(dāng)濃度較大或濃度較小時，相對誤差都比較大。當(dāng)濃度較大或濃度較小時，相對誤差都比較大。在實際測定時，只有使待測溶液的透射比在實際測定時，只有使待測溶液的透射比T在在15%65%之間，或使吸光度之間，或使吸光度A在在0.20.8之間，才之間，才能保證測量的相對誤差較小。當(dāng)吸光度能保證測量的相對誤差較小。當(dāng)吸光度A=0.434或透射比或透射比T=36.8%時，測量的相對誤差最小。時，測量的相對誤差最小?？赏ㄟ^控制溶液的濃度或選擇不同厚度的吸收池可通過控制溶液的濃度或選擇不同厚度的吸收池來達(dá)到目的。來達(dá)到目的。10.1.2.4吸光度范圍的選擇吸光度范圍

29、的選擇 狹縫寬度過大時，入射光的單色性降低，標(biāo)準(zhǔn)曲狹縫寬度過大時，入射光的單色性降低，標(biāo)準(zhǔn)曲線偏離朗伯線偏離朗伯-比耳定律，準(zhǔn)確度降低；狹縫寬度過比耳定律，準(zhǔn)確度降低；狹縫寬度過窄時，光強變?nèi)酰瑴y量的靈敏度降低。窄時，光強變?nèi)?，測量的靈敏度降低。 選擇狹縫寬度的方法：測量吸光度隨狹縫寬度的選擇狹縫寬度的方法：測量吸光度隨狹縫寬度的變化，狹縫寬度在一個范圍內(nèi)變化時，吸光度是變化，狹縫寬度在一個范圍內(nèi)變化時，吸光度是不變的，當(dāng)狹縫寬度大到某一程度時，吸光度才不變的，當(dāng)狹縫寬度大到某一程度時，吸光度才開始減小。在不引起吸光度減小的情況下，盡量開始減小。在不引起吸光度減小的情況下，盡量選取最大狹縫寬度

30、。選取最大狹縫寬度。10.1.2.5儀器狹縫寬度的選擇儀器狹縫寬度的選擇 （1）控制酸度）控制酸度 利用控制酸度的方法提高反應(yīng)利用控制酸度的方法提高反應(yīng)的選擇性，以保證主反應(yīng)進(jìn)行完全。例如，雙的選擇性，以保證主反應(yīng)進(jìn)行完全。例如，雙硫腙能與硫腙能與Hg2+、Pb2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+等十多等十多種金屬離子形成有色配合物，在種金屬離子形成有色配合物，在0.5mol/LH2SO4介質(zhì)中介質(zhì)中Hg2+仍能定量進(jìn)行，其仍能定量進(jìn)行，其他離子不發(fā)生反應(yīng)。他離子不發(fā)生反應(yīng)。 （2）選擇掩蔽劑）選擇掩蔽劑 利用掩蔽劑消除干擾，選取利用掩蔽劑消除干擾，選取的掩蔽劑不與待測離子作用，掩蔽劑以及它與的

31、掩蔽劑不與待測離子作用，掩蔽劑以及它與干擾物質(zhì)形成的配合物的顏色應(yīng)不干擾待測離干擾物質(zhì)形成的配合物的顏色應(yīng)不干擾待測離子的測定。子的測定。 （3）分離）分離 采用預(yù)先分離的方法，如沉淀、萃采用預(yù)先分離的方法，如沉淀、萃取、離子交換、蒸發(fā)和蒸餾以及色譜分離法。取、離子交換、蒸發(fā)和蒸餾以及色譜分離法。10.1.2.6干擾的消除干擾的消除 【能力目標(biāo)能力目標(biāo)】能熟練操作分光光度計；會運用分光能熟練操作分光光度計；會運用分光光度定量方法完成實際測定任務(wù)。光度定量方法完成實際測定任務(wù)。 【知識目標(biāo)知識目標(biāo)】了解紫外了解紫外-可見分光光度計的類型和基可見分光光度計的類型和基本結(jié)構(gòu)；掌握紫外本結(jié)構(gòu)；掌握紫外

32、-可見分光光度計的使用方法；了可見分光光度計的使用方法；了解分光光度計波長、透射比、穩(wěn)定度、吸收池配套解分光光度計波長、透射比、穩(wěn)定度、吸收池配套性的檢驗方法。性的檢驗方法。 10.2.1 10.2.1 分光光度計結(jié)構(gòu)分光光度計結(jié)構(gòu)10.2.2 10.2.2 分光光度計的使用方法分光光度計的使用方法10.2.3 10.2.3 分光光度分析方法分光光度分析方法10.2.1 10.2.1 分光光度計結(jié)構(gòu)分光光度計結(jié)構(gòu)10.2.1.1 10.2.1.1 光源光源10.2.1.2 10.2.1.2 單色器單色器10.2.1.3 10.2.1.3 吸收池吸收池10.2.1.4 10.2.1.4 檢測器檢

33、測器10.2.1.5 10.2.1.5 信號處理和顯示系統(tǒng)信號處理和顯示系統(tǒng) 光源是能發(fā)射所需波長的光的器件。光源是能發(fā)射所需波長的光的器件。 光源應(yīng)滿足的條件是在儀器的工作波段范圍內(nèi)可以發(fā)射連光源應(yīng)滿足的條件是在儀器的工作波段范圍內(nèi)可以發(fā)射連續(xù)光譜，具有足夠的光強度，其能量隨波長變化小，穩(wěn)定續(xù)光譜，具有足夠的光強度，其能量隨波長變化小，穩(wěn)定性好，使用壽命長。性好，使用壽命長。 可見光源可見光源常用光源為白熾光源，如鎢燈和碘鎢燈等。常用光源為白熾光源，如鎢燈和碘鎢燈等。紫外紫外光源光源主要采用氫燈、氘燈和氚燈等放電燈。主要采用氫燈、氘燈和氚燈等放電燈。10.2.1.1光源光源紫外光源紫外光源-

34、氘燈氘燈(185-375 nm)可見光源可見光源-鎢燈鎢燈(320-2500nm)10.2.1.210.2.1.2單單色器色器 單色器是能從光源發(fā)射的光中分離出一定波長單色器是能從光源發(fā)射的光中分離出一定波長范圍譜線的器件。范圍譜線的器件。 它由入射狹縫、準(zhǔn)直裝置（透鏡或反射鏡）、它由入射狹縫、準(zhǔn)直裝置（透鏡或反射鏡）、色散元件（棱鏡或光柵）、聚焦裝置（透鏡或色散元件（棱鏡或光柵）、聚焦裝置（透鏡或凹面反射鏡）和出口狹縫五部分組成。色散元凹面反射鏡）和出口狹縫五部分組成。色散元件分別為棱鏡和反射光柵。件分別為棱鏡和反射光柵。10.2.1.310.2.1.3吸吸收池收池 吸收池也稱比色皿，是盛放

35、待測流體（流體、氣體）試吸收池也稱比色皿，是盛放待測流體（流體、氣體）試樣的容器。樣的容器。 它應(yīng)具有兩面互相平行，透光且精確厚度的平面，能借它應(yīng)具有兩面互相平行，透光且精確厚度的平面，能借助機械操作能把待測試樣間斷或連續(xù)地排到光路中，以助機械操作能把待測試樣間斷或連續(xù)地排到光路中，以便吸收測量的光通量。便吸收測量的光通量。 石英池用于紫外石英池用于紫外-可見光區(qū)，玻璃池用于可見和近紅外區(qū)?？梢姽鈪^(qū)，玻璃池用于可見和近紅外區(qū)。長度為長度為1cm（幾厘米到（幾厘米到10cm或更長）或更長）10.2.1.410.2.1.4檢測器檢測器 檢測器是能把光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕钠骷?。檢測檢測器是能把光信號轉(zhuǎn)

36、變?yōu)殡娦盘柕钠骷?。檢測器具有高靈敏度、高信噪比、響應(yīng)速度快，在整器具有高靈敏度、高信噪比、響應(yīng)速度快，在整個研究的波長范圍內(nèi)有恒定的響應(yīng)，在沒有光照個研究的波長范圍內(nèi)有恒定的響應(yīng)，在沒有光照射時，其輸出應(yīng)為零，產(chǎn)生的電信號應(yīng)與光束的射時，其輸出應(yīng)為零，產(chǎn)生的電信號應(yīng)與光束的輻射功率呈正比。輻射功率呈正比。 在紫外在紫外-可見光區(qū)常用的檢測器有光電池、光電可見光區(qū)常用的檢測器有光電池、光電管、光電倍增管、硅光電二極管檢測器等管、光電倍增管、硅光電二極管檢測器等。 通常信號處理器是一種電子器件，它可放大檢測通常信號處理器是一種電子器件，它可放大檢測器的輸出信號，也可以把信號從直流變成交流（或器的輸

37、出信號，也可以把信號從直流變成交流（或相反），改變信號的相位，濾掉不需要的成分。信相反），改變信號的相位，濾掉不需要的成分。信號處理器也可用來執(zhí)行某些信號的數(shù)學(xué)運算。如微號處理器也可用來執(zhí)行某些信號的數(shù)學(xué)運算。如微分、積分或轉(zhuǎn)換成對數(shù)。分、積分或轉(zhuǎn)換成對數(shù)。 在現(xiàn)代儀器中，常用的讀出器件有數(shù)字表、記錄在現(xiàn)代儀器中，常用的讀出器件有數(shù)字表、記錄儀、電位計標(biāo)尺、陰極射線管等，現(xiàn)在的顯示系統(tǒng)儀、電位計標(biāo)尺、陰極射線管等，現(xiàn)在的顯示系統(tǒng)多通過計算機輸出。多通過計算機輸出。10.2.1.5信號處理和顯示系統(tǒng)信號處理和顯示系統(tǒng)10.2.2 10.2.2 分光光度計的使用方法分光光度計的使用方法10.2.2

38、.1 72110.2.2.1 721型可見分光光度計型可見分光光度計10.2.2.2 UV-180110.2.2.2 UV-1801型紫外型紫外- -可見分光光度計可見分光光度計10.2.2.3 10.2.2.3 使用方法使用方法 圖圖10-6 721型分光光度計的光學(xué)系統(tǒng)型分光光度計的光學(xué)系統(tǒng)1-鎢燈；鎢燈；2-透鏡；透鏡；3-玻璃棱鏡；玻璃棱鏡；4-準(zhǔn)直鏡；準(zhǔn)直鏡；5、12-保護玻保護玻璃；璃；6-狹縫；狹縫；7-反射鏡；反射鏡；8-光欄；光欄；9-聚光透鏡；聚光透鏡；10-吸收池吸收池；11-光閘；光閘；13-光電管光電管10.2.2.1 721型可見分光光度計型可見分光光度計10.2.

39、2.2 UV-1801型紫外型紫外-可見分光光度計可見分光光度計UV-1801型紫外可見分光光度計的光學(xué)系統(tǒng)圖型紫外可見分光光度計的光學(xué)系統(tǒng)圖D-氘燈；氘燈；W-鎢燈；鎢燈；G-光柵；光柵；N-接收器；接收器；M1-聚光鏡；聚光鏡；M2、M5-保護片；保護片；M3、M4-準(zhǔn)直鏡；準(zhǔn)直鏡；T1、T2-透鏡；透鏡；F1F5-濾色片；濾色片；S1、S2-狹縫；狹縫；Y-樣品池樣品池 （1）不連接計算機）不連接計算機 打開儀器主機右側(cè)電源開關(guān)，稍等約十幾秒鐘，按儀器打開儀器主機右側(cè)電源開關(guān)，稍等約十幾秒鐘，按儀器面板鍵盤上除面板鍵盤上除“RESET”的其他任意鍵，儀器進(jìn)行自檢。的其他任意鍵，儀器進(jìn)行自

40、檢。 儀器藍(lán)色液晶大屏幕上五項都顯示儀器藍(lán)色液晶大屏幕上五項都顯示“OK”后，預(yù)熱時間后，預(yù)熱時間20min以后，按任意鍵進(jìn)入儀器操作主菜單。以后，按任意鍵進(jìn)入儀器操作主菜單。 按數(shù)字鍵按數(shù)字鍵2，進(jìn)入，進(jìn)入“光度測量光度測量”，按儀器面板上參數(shù)設(shè)置，按儀器面板上參數(shù)設(shè)置鍵鍵“F1”，進(jìn)入，進(jìn)入“參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置”，選擇或輸入所需波長及其，選擇或輸入所需波長及其他參數(shù)，按他參數(shù)，按“Enter”鍵進(jìn)行編輯確認(rèn)。鍵進(jìn)行編輯確認(rèn)。 根據(jù)儀器提示，將樣品拉入光路，按根據(jù)儀器提示，將樣品拉入光路，按“F2”進(jìn)行樣品測定。進(jìn)行樣品測定。 測量完畢關(guān)閉電源，清洗比色皿放入比色皿盒。測量完畢關(guān)閉電源，清洗比

41、色皿放入比色皿盒。10.2.2.3使用方法使用方法（2）聯(lián)接計算機）聯(lián)接計算機 打開計算機桌面上的打開計算機桌面上的“UVSoftware”圖標(biāo)，點擊左下方圖標(biāo)，點擊左下方“初始化初始化”按鈕，按鈕，儀器將進(jìn)行反控自檢。儀器將進(jìn)行反控自檢。 單擊工具欄菜單上的單擊工具欄菜單上的“光譜掃描光譜掃描”，進(jìn)入光譜掃描測量方式。單擊，進(jìn)入光譜掃描測量方式。單擊“參參數(shù)數(shù)”，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。單擊，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。單擊“測量測量”，根據(jù)提示拉入?yún)⒈?，按，根?jù)提示拉入?yún)⒈?，按“確定確定”按鈕。參比測量完成，根據(jù)提示拉入樣品液，點擊按鈕。參比測量完成，根據(jù)提示拉入樣品液，點擊“OK”按鈕。單擊按鈕。單擊“峰谷檢測

42、峰谷檢測”，彈出峰谷檢測精度設(shè)置窗口，輸入檢測精度，確定最大，彈出峰谷檢測精度設(shè)置窗口，輸入檢測精度，確定最大吸收波長。測量完成后，保存并打印譜圖。吸收波長。測量完成后，保存并打印譜圖。 單擊工具欄菜單上的單擊工具欄菜單上的“定量分析定量分析”，便進(jìn)入定量分析方式。單擊菜單欄，便進(jìn)入定量分析方式。單擊菜單欄的的“儀器儀器”點擊點擊“比色皿校正比色皿校正”，進(jìn)行比色皿校正。根據(jù)提示拉入?yún)⒈?，進(jìn)行比色皿校正。根據(jù)提示拉入?yún)⒈?，點擊點擊“確定確定”按鈕。單擊按鈕。單擊“參數(shù)參數(shù)”，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。單擊工具欄菜單上，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。單擊工具欄菜單上的的“測量測量”，根據(jù)提示拉入標(biāo)樣液，點擊，根據(jù)提示拉入標(biāo)

43、樣液，點擊“確定確定”按鈕。標(biāo)樣測量完畢，按鈕。標(biāo)樣測量完畢，在濃度欄內(nèi)輸入對應(yīng)標(biāo)樣的濃度值，按在濃度欄內(nèi)輸入對應(yīng)標(biāo)樣的濃度值，按“擬合擬合”進(jìn)行曲線擬合。界面上進(jìn)行曲線擬合。界面上顯示出以上測量參數(shù)所建立的曲線，并且顯示擬合的相關(guān)系數(shù)和建立的顯示出以上測量參數(shù)所建立的曲線，并且顯示擬合的相關(guān)系數(shù)和建立的曲線方程。點擊界面右下方的未知樣處，使曲線方程。點擊界面右下方的未知樣處，使“未知樣未知樣”變成變成“未知樣一未知樣一一正在使用一正在使用”，單擊，單擊“測量測量”，根據(jù)提示拉入未知樣溶液，點擊，根據(jù)提示拉入未知樣溶液，點擊“OK”按鈕，界面上顯示出未知樣濃度測量結(jié)果。測量完成后，保存測量結(jié)果

44、。按鈕，界面上顯示出未知樣濃度測量結(jié)果。測量完成后，保存測量結(jié)果。 吸收池配套性檢驗方法是在吸收池配套性檢驗方法是在220nm（石英吸收池）和（石英吸收池）和440nm（玻璃吸收池）（玻璃吸收池）波長處，每個吸收池中裝入蒸餾水，將一個吸收池的透射比調(diào)至波長處，每個吸收池中裝入蒸餾水，將一個吸收池的透射比調(diào)至100%T，測量其他各吸收池的透射比值，其差值不大于測量其他各吸收池的透射比值，其差值不大于0.5%T則吸收池的配套性則吸收池的配套性合格。合格。 10.2.3.110.2.3.1目視比色法目視比色法 10.2.3.210.2.3.2分光光度法分光光度法 10.2.3.310.2.3.3紫外

45、分光光度法紫外分光光度法10.2.3分光光度分析方法分光光度分析方法 用眼睛觀察、比較溶液顏色深度以確定物質(zhì)含量的用眼睛觀察、比較溶液顏色深度以確定物質(zhì)含量的方法稱為目視比色法。方法稱為目視比色法。在相同條件下，如果被測溶在相同條件下，如果被測溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液具有相同顏色，則被測溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液具有相同顏色，則被測溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度相同。液的濃度相同。 標(biāo)準(zhǔn)系列法，其方法是使用一套由同種材料制成的、標(biāo)準(zhǔn)系列法，其方法是使用一套由同種材料制成的、大小形狀相同的比色管（平底玻璃管），其中分別大小形狀相同的比色管（平底玻璃管），其中分別加入一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測液，在實驗加入一系列不

46、同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測液，在實驗條件相同的情況下，再加入等量的顯色劑和其他試條件相同的情況下，再加入等量的顯色劑和其他試劑，稀釋至一定體積搖勻，然后從管口垂直向下觀劑，稀釋至一定體積搖勻，然后從管口垂直向下觀察，比較待測溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液顏色的深淺。若待測察，比較待測溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液顏色的深淺。若待測溶液與某一標(biāo)準(zhǔn)溶液顏色深度一致，則說明兩者濃溶液與某一標(biāo)準(zhǔn)溶液顏色深度一致，則說明兩者濃度相等；若待測溶液顏色介于兩標(biāo)準(zhǔn)溶液之間，則度相等；若待測溶液顏色介于兩標(biāo)準(zhǔn)溶液之間，則取其算術(shù)平均值作為待測溶液的濃度。取其算術(shù)平均值作為待測溶液的濃度。 10.2.3.1目視比色法目視比色法 （1）計算法）計算法

47、 如果待測組分的吸光系數(shù)已知，可以通過測定溶液如果待測組分的吸光系數(shù)已知，可以通過測定溶液的吸光度，直接根據(jù)朗伯的吸光度，直接根據(jù)朗伯-比耳定律，求出組分的濃度比耳定律，求出組分的濃度或含量?；蚝?。 （2 2）直接比較法）直接比較法 在相同的條件下，分別測定標(biāo)準(zhǔn)溶液（濃度為在相同的條件下，分別測定標(biāo)準(zhǔn)溶液（濃度為c0）和樣品溶液（濃度為和樣品溶液（濃度為cx）的吸光度）的吸光度A0和和Ax，由下式，由下式求出待測物質(zhì)的濃度。求出待測物質(zhì)的濃度。10.2.3.2分光光度法分光光度法00cAAcxx （3 3）工作曲線法）工作曲線法（標(biāo)準(zhǔn)曲線法）（標(biāo)準(zhǔn)曲線法） 先配制一系列濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在

48、與樣品相先配制一系列濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在與樣品相同條件下，分別測量其吸光度。將吸光度與對應(yīng)同條件下，分別測量其吸光度。將吸光度與對應(yīng)濃度作圖，所得直線稱工作曲線（標(biāo)準(zhǔn)曲線）如濃度作圖，所得直線稱工作曲線（標(biāo)準(zhǔn)曲線）如圖圖10-810-8所示，然后測定試樣的吸光度，再從工作所示，然后測定試樣的吸光度，再從工作曲線上查出試樣溶液的濃度。曲線上查出試樣溶液的濃度。圖圖10-8工作曲線工作曲線012340.00.20.40.60.8 Ac(ug/mL) （4）多組分的定量分析）多組分的定量分析 兩個以上吸光組分的混合物，根據(jù)其吸收峰的兩個以上吸光組分的混合物，根據(jù)其吸收峰的互相干擾情況，分為三種情況

49、，如圖互相干擾情況，分為三種情況，如圖10-1010-10所所示。示。（a a） （b b） （c c） 圖圖10-10 10-10 混合物的吸收光譜混合物的吸收光譜 吸收光譜部分重疊吸收光譜部分重疊 圖圖10-1010-10（b）的情況）的情況表明兩種組分表明兩種組分x對對y的測定有干擾，而的測定有干擾，而y對對x的測定沒有干擾。首先測定純物質(zhì)的測定沒有干擾。首先測定純物質(zhì)x和和y分分別在別在1、2處的吸光系數(shù)處的吸光系數(shù) 、 、 和和 ，再，再單獨測量混合組分溶液在單獨測量混合組分溶液在1處的吸光度，求處的吸光度，求得組分得組分x的濃度的濃度cx。然后在。然后在2處測量混合溶處測量混合溶液

50、的吸光度，根據(jù)吸光度的加和性，即得液的吸光度，根據(jù)吸光度的加和性，即得 可求出組分可求出組分y的濃度。的濃度。yyxxyxyxbcbcAAA22222x1x1x1y1吸收光譜相互重疊吸收光譜相互重疊 圖圖10-1010-10（c）的情況表明，）的情況表明，兩組分在兩組分在1、2處都有吸收，兩組分彼此互相干處都有吸收，兩組分彼此互相干擾。首先測定純物質(zhì)擾。首先測定純物質(zhì)x和和y分別在分別在1、2處的吸光處的吸光系數(shù)系數(shù) 、 、 和和 ，再分別測定混合組分溶液，再分別測定混合組分溶液在在1、2處溶液的吸光度及，然后列出聯(lián)立方程處溶液的吸光度及，然后列出聯(lián)立方程 y2x2x1y1yyxxyxyyxx

51、yxbCbCAbCbCA222111bAACbAACxyxyyxxyxxyyxyxyxyyxyx)()(1221211212212112 （1 1）紫）紫外吸收光譜的產(chǎn)生外吸收光譜的產(chǎn)生 分子的紫外吸收光譜是由價電子能級的躍遷而產(chǎn)分子的紫外吸收光譜是由價電子能級的躍遷而產(chǎn)生的，電子能級間隔為生的，電子能級間隔為120eV紫外與可見光區(qū)。紫外與可見光區(qū)。 物質(zhì)對紫外光的吸收與價電子的激發(fā)有關(guān)，吸收物質(zhì)對紫外光的吸收與價電子的激發(fā)有關(guān)，吸收峰的波長與物質(zhì)的鍵型有關(guān)系，可以定性鑒定分峰的波長與物質(zhì)的鍵型有關(guān)系，可以定性鑒定分子中的官能團，也可以用紫外吸收光譜定量測定子中的官能團，也可以用紫外吸收光譜

52、定量測定含有吸收官能團的化合物。含有吸收官能團的化合物。10.2.3.3紫外分光光度法紫外分光光度法 （2 2）電子躍遷類型電子躍遷類型 基態(tài)有機化合物的價電子包括成鍵基態(tài)有機化合物的價電子包括成鍵電子、成鍵電子、成鍵電子和非電子和非鍵電子（以鍵電子（以n表示）。分子的空軌道包括反鍵表示）。分子的空軌道包括反鍵*軌道和反鍵軌道和反鍵*軌道，因此，可能產(chǎn)生的躍遷有軌道，因此，可能產(chǎn)生的躍遷有*、*、n*、n*等，如圖等，如圖10-1110-11所示。所示。 圖圖10-11 10-11 紫外紫外- -可見光譜區(qū)產(chǎn)生的吸收帶類型可見光譜區(qū)產(chǎn)生的吸收帶類型COHnp ps sHCHHOoooo=s=p

53、o=n （3 3）紫外吸收圖譜紫外吸收圖譜 生色團生色團 生色團就是能在一分子中導(dǎo)致在生色團就是能在一分子中導(dǎo)致在2001000nm的光譜區(qū)內(nèi)產(chǎn)生特征吸收帶的具有不飽和的光譜區(qū)內(nèi)產(chǎn)生特征吸收帶的具有不飽和鍵和未共享電子對的基團。有機化合物的顏色與化合鍵和未共享電子對的基團。有機化合物的顏色與化合物存在某種基團有關(guān)，例如一物存在某種基團有關(guān)，例如一N=N一、一一、一N=O等，這等，這些基團使物質(zhì)具有顏色故稱為生色團。些基團使物質(zhì)具有顏色故稱為生色團。 助色團助色團 助色團可分為吸電子助色團和給電子助色團。助色團可分為吸電子助色團和給電子助色團。吸電子助色團是一類極性基團，給電子助色團是指帶吸電子

54、助色團是一類極性基團，給電子助色團是指帶有未成鍵有未成鍵n電子的雜原子的基團。例電子的雜原子的基團。例如如- -OR，- -NIHR，- -SH，- -Cl，- -Br，- -I等，它們本身不能吸收大于等，它們本身不能吸收大于200nm的光，但是當(dāng)它們與生色團相連時，會使其吸收帶的的光，但是當(dāng)它們與生色團相連時，會使其吸收帶的最大吸收波長最大吸收波長max發(fā)生移動，并且增加其吸收強度。發(fā)生移動，并且增加其吸收強度。 藍(lán)移和紅移藍(lán)移和紅移 在有機化合物中，常在有機化合物中，常常因取代基的變更或溶劑的改變，使常因取代基的變更或溶劑的改變，使其吸收帶的最大吸收波長其吸收帶的最大吸收波長max發(fā)生移發(fā)

55、生移動。向長波方向移動稱為動。向長波方向移動稱為紅移紅移，向短，向短波方向移動稱為波方向移動稱為藍(lán)移藍(lán)移。 增色效應(yīng)和減色效應(yīng)增色效應(yīng)和減色效應(yīng) 由于有機化由于有機化合物的結(jié)構(gòu)變化使吸收峰摩爾吸光系合物的結(jié)構(gòu)變化使吸收峰摩爾吸光系數(shù)數(shù)增加增加（減少減少）的現(xiàn)象稱為）的現(xiàn)象稱為增色增色效應(yīng)效應(yīng)（減色減色效應(yīng)）。效應(yīng)）。 溶劑效應(yīng)溶劑效應(yīng) 改變?nèi)軇┑臉O性，會引改變?nèi)軇┑臉O性，會引起吸收帶形狀的變化，還會使吸收帶起吸收帶形狀的變化，還會使吸收帶的最大吸收波長發(fā)生變化。的最大吸收波長發(fā)生變化。 盡量選用低極性溶劑；能很好地溶盡量選用低極性溶劑；能很好地溶解被測物，并且形成的溶液具有良好解被測物，并且形

56、成的溶液具有良好的化學(xué)和光化學(xué)穩(wěn)定性；溶劑在樣品的化學(xué)和光化學(xué)穩(wěn)定性；溶劑在樣品的吸收光譜區(qū)無明顯吸收。的吸收光譜區(qū)無明顯吸收。 吸收帶吸收帶 R吸收帶吸收帶。R吸收帶是由吸收帶是由n-共軛基團共軛基團n*躍遷躍遷產(chǎn)生的。產(chǎn)生的。 K吸收帶吸收帶。K吸收帶是由共軛吸收帶是由共軛鍵鍵*躍遷產(chǎn)生躍遷產(chǎn)生的。的。 B吸收帶吸收帶。B吸收帶由苯環(huán)共軛吸收帶由苯環(huán)共軛鍵鍵*躍遷產(chǎn)躍遷產(chǎn)生的芳香族化合物的特征吸收帶。生的芳香族化合物的特征吸收帶。 E吸收帶吸收帶。E吸收帶屬于苯環(huán)共軛吸收帶屬于苯環(huán)共軛鍵鍵*躍遷，躍遷，也是芳香族化合物的特征吸收帶。苯的也是芳香族化合物的特征吸收帶。苯的E帶分為帶分為E1帶

57、和帶和E2帶。帶。E1帶帶max=184nm（=60000），），E2帶帶max=204nm（=7900）。）。 （4 4）紫外吸收光譜類型）紫外吸收光譜類型飽和烴及其取代衍生物飽和烴及其取代衍生物不飽和烴不飽和烴醛、酮醛、酮羧羧酸、酯酸、酯芳芳香烴香烴 雜環(huán)化合物雜環(huán)化合物 定定性鑒定性鑒定 吸收光譜曲線的形狀、吸收峰的數(shù)目以及最大吸收波吸收光譜曲線的形狀、吸收峰的數(shù)目以及最大吸收波長的位置和相應(yīng)的摩爾吸收系數(shù)，是進(jìn)行定性鑒定的依據(jù)，其中最大吸收長的位置和相應(yīng)的摩爾吸收系數(shù)，是進(jìn)行定性鑒定的依據(jù)，其中最大吸收波長波長max及相應(yīng)的及相應(yīng)的max是定性鑒定的主要參數(shù)。是定性鑒定的主要參數(shù)。 確

58、定未知不飽和化合物結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)骨架，一般有兩種方法：比較吸收確定未知不飽和化合物結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)骨架，一般有兩種方法：比較吸收光譜曲線；用經(jīng)驗規(guī)則計算最大吸收波長光譜曲線；用經(jīng)驗規(guī)則計算最大吸收波長max，然后與實測值比較。，然后與實測值比較。 比較法是在相同的測定條件下，比較未知物與已知標(biāo)準(zhǔn)物的吸收光譜比較法是在相同的測定條件下，比較未知物與已知標(biāo)準(zhǔn)物的吸收光譜曲線，如果它們的吸收光譜曲線完全等同，則可以認(rèn)為待測試樣與已曲線，如果它們的吸收光譜曲線完全等同，則可以認(rèn)為待測試樣與已知化合物有相同的生色團。也可以各種有機化合物的紫外與可見光譜知化合物有相同的生色團。也可以各種有機化合物的紫外與可見光譜標(biāo)

59、準(zhǔn)譜圖或有關(guān)電子光譜數(shù)據(jù)表。標(biāo)準(zhǔn)譜圖或有關(guān)電子光譜數(shù)據(jù)表。 參照一些經(jīng)驗規(guī)則以及其他方法（如紅外光譜法、核磁共振波譜、質(zhì)參照一些經(jīng)驗規(guī)則以及其他方法（如紅外光譜法、核磁共振波譜、質(zhì)譜，以及化合物某些物理常數(shù)等）。譜，以及化合物某些物理常數(shù)等）。 經(jīng)驗規(guī)則，如伍德沃德（經(jīng)驗規(guī)則，如伍德沃德（Woodward）規(guī)則、斯科特（）規(guī)則、斯科特（Scott）規(guī)則，）規(guī)則，通過計算其最大吸收波長與實測值比較后，進(jìn)行初步定性鑒定。通過計算其最大吸收波長與實測值比較后，進(jìn)行初步定性鑒定。（5）定性分析）定性分析 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析 紫外吸收光譜在研究化合物結(jié)構(gòu)中的主要作用是推測官紫外吸收光譜在研究化合物結(jié)構(gòu)中的

60、主要作用是推測官能團、結(jié)構(gòu)中的共軛關(guān)系和共軛體系中取代基的位置、種類和數(shù)目。能團、結(jié)構(gòu)中的共軛關(guān)系和共軛體系中取代基的位置、種類和數(shù)目。 官能團的鑒定。先將樣品盡可能提純，然后繪制紫外吸收光譜。由官能團的鑒定。先將樣品盡可能提純，然后繪制紫外吸收光譜。由所測出的光譜特征，根據(jù)一般規(guī)律對化合物作初步判斷。所測出的光譜特征，根據(jù)一般規(guī)律對化合物作初步判斷。 順反異構(gòu)體的確定。順反異構(gòu)體的波長吸收強度不同，由于反式構(gòu)順反異構(gòu)體的確定。順反異構(gòu)體的波長吸收強度不同，由于反式構(gòu)型沒有立體障礙，偶極矩大，而順式構(gòu)型有立體障礙。因此反式的型沒有立體障礙，偶極矩大，而順式構(gòu)型有立體障礙。因此反式的吸收波長和強