第三紫外可見分光光度法優(yōu)質(zhì)課件

第三紫外可見分光光度法第三紫外可見分光光度法1優(yōu)選第三紫外可見分光光度法優(yōu)選第三紫外可見分光光度法1.1光學(xué)分析基礎(chǔ)一電磁輻射的性質(zhì)1、光學(xué)分析法根據(jù)物質(zhì)發(fā)射的電磁輻射或電磁輻射與物質(zhì)相互作用建立起來的一類分析方法。2、電磁輻射:以巨大速度通過空間、不需要任何物質(zhì)作為傳播媒介的一種能量(交變電場和磁場)。3、波動性和粒子性1.1光學(xué)分析基礎(chǔ)一電磁輻射的性質(zhì)

(1)波動性:電磁輻射為正弦波（波長、頻率、速度、振幅）。與其它波，如聲波不同，電磁波不需傳播介質(zhì)，可在真空中傳輸。

第三紫外可見分光光度法優(yōu)質(zhì)課件

頻率：為空間某點的電場每秒鐘達到正極大值的次數(shù)（單位時間電磁場振動次數(shù)）。周期：兩個相鄰矢量極大（或極小）通過空間某固定點所需的時間間隔叫做輻射的周期。波長：相鄰兩個波峰或波谷間的距離。波數(shù)：是1cm內(nèi)波的數(shù)目=1/。頻率：為空間某點的電場每秒鐘達到正極大值的次數(shù)（單位時間

普朗克方程：E=hv，式中的h叫普朗克常量(Planckconstant),其值為6.626×10-34J·s。

普朗克認(rèn)為,物體只能按hν的整數(shù)倍一份一份地吸收或釋出光能,而不可能是0.5hν等任何非整數(shù)倍。即所謂的能量量子化概念，但它只涉及光作用于物體時能量的傳遞過程。

普朗克方程：E=hv，式中的h叫普朗2能態(tài)(1)量子理論:物質(zhì)粒子總是處于特定的不連續(xù)的能量狀態(tài)，即能量是量子化的。(2)當(dāng)粒子的狀態(tài)發(fā)生變化時，該粒子將吸收或發(fā)射完全等于兩個能級之間的能量差；反之亦是成立的，即

2能態(tài)二電磁波譜二電磁波譜2．在同一波長下，各組分吸光度具有加和性2溶液酸度配位數(shù)和水解等與pH有關(guān)適用于分析多組分混合物，混濁試樣（生物組織液）根據(jù)吸收譜帶波長和電子躍遷類型→推測分子中可能存在的基團（分子結(jié)構(gòu)鑒定）。不飽和基團（—C＝C—，—C＝O）濃度過高會使C與A關(guān)系偏離定律。吸收峰→λmax不同的有機化合物具有不同的吸收光譜。（2）不飽和烴及共軛烯烴反式空間位阻小，雙鍵與苯環(huán)在同一平面上，容易產(chǎn)生共軛。2有機化合物的構(gòu)型，構(gòu)象測定頻率：為空間某點的電場每秒鐘達到正極大值的次數(shù)（單位時間電磁場振動次數(shù)）。1．兩組分吸收光譜不重疊（互不干擾）(2)當(dāng)粒子的狀態(tài)發(fā)生變化時，該粒子將吸收或發(fā)射完全等于兩個能級之間的能量差；一儀器測量條件的選擇含雜原子不飽和基團（—C≡N，C＝O）不用拉動吸收池(同時通過參比溶液和待測溶液），可以減小移動誤差特點強度大，摩爾吸收系數(shù)大，通常在104~2×104Lmol1cm1，吸收峰的位置一般在217~280nm；2．在同一波長下，各組分吸光度具有加和性白光為一復(fù)合光三物質(zhì)的顏色白光為一復(fù)合光三物質(zhì)的顏色能復(fù)合成白光的兩種顏色的光叫互補色光。物質(zhì)所顯示的顏色是吸收光的互補色，即透過光顏色能復(fù)合成白光的兩種顏色的光叫互補色光。物質(zhì)所顯示的顏色是吸收

物質(zhì)顏色和吸收光的關(guān)系物質(zhì)顏色吸收光顏色波長/nm黃綠紫400~450黃藍(lán)450~480橙綠藍(lán)480~490紅藍(lán)綠490~500紅紫綠500~560紫黃綠560~580藍(lán)黃580~610綠藍(lán)橙610~650藍(lán)綠紅650~780物質(zhì)顏色和吸收光的關(guān)系物質(zhì)顏色吸收光顏色波長/nm黃綠紫41.2紫外可見吸收光譜的產(chǎn)生1原理運動的分子外層電子吸收紫外可見光區(qū)的輻射產(chǎn)生電子能級躍遷紫外可見吸收光譜。1.2紫外可見吸收光譜的產(chǎn)生1原理能級組成除了電子能級外，分子吸收能量將伴隨著分子的振動和轉(zhuǎn)動，即同時將發(fā)生振動能級和轉(zhuǎn)動能級的躍遷！據(jù)量子力學(xué)理論，分子的振轉(zhuǎn)躍遷也是量子化的或者說將產(chǎn)生非連續(xù)譜。因此，分子的能量變化E為各種形式能量變化的總和

其中ΔEe最大：1-20eV;ΔEv次之：

0.05-1eV;ΔEr最小：<0.05eV能級組成除了電子能級外，分子吸收能量將伴隨著分子的振動和轉(zhuǎn)動2分子吸收光譜躍遷類型

2分子吸收光譜躍遷類型K帶：λmax=240nm，ε=13000依據(jù)Lamber-Beer定律，A與C關(guān)系應(yīng)為經(jīng)過原點的直線。物質(zhì)顏色和吸收光的關(guān)系=ε1c1b+ε2c2b+ε3c3b+…+εncnb濃度過高會使C與A關(guān)系偏離定律。由共軛雙鍵（兩個雙鍵被一個單鍵隔開時稱為共軛體系）中躍遷產(chǎn)生的吸收帶稱為K（π－π*）帶。溶劑參比試樣組成簡單、共存組份少(基體干擾少)、顯色劑不吸收時，直接采用溶劑(多為蒸餾水)為參比；隨著溶劑極性的增大,分子振動受到限制,精細(xì)結(jié)構(gòu)就會逐漸消失,合并為一條寬而低的吸收帶。第二節(jié)紫外－可見分光光度計濃度過高會使C與A關(guān)系偏離定律。例精密稱取B12樣品25.Fe(C7H4O3)3+單光束分光光度計原理圖醛酮中均含有羰基，含有n，σ和π電子，可產(chǎn)生n－σ*，π－π*和n－π*三個吸收帶，n－π*又稱為R帶，落于近紫外或紫外光區(qū)，吸收帶出現(xiàn)在270－300nm，強度低，吸收系數(shù)為10－20，并且譜帶略寬。E=A/(bc)消除方法：選擇較窄的入射狹縫寬度和提高單色器分辨率決定雙波長分光光度計原理圖例1某有色溶液，用1cm比色皿時其透射比為T，如改用2cm比色皿時其透射比為多少？B帶是由苯環(huán)本身振動及閉合環(huán)狀共軛雙鍵ππ*躍遷而產(chǎn)生的吸收帶，是芳香族（包括雜環(huán)芳香族）的主要特征吸收帶。參比溶液目的消除溶液中其它成分（溶劑，試劑，樣品基體）以及吸收池對光的反射和吸收所帶來的誤差1.σ→σ*躍遷飽和烴（乙烷:λmax=135nm）E很高，λ<150nm（遠(yuǎn)紫外區(qū)）2.n→σ*躍遷含雜原子飽和基團（—OH，—NH2）E較大，λ150~250nm（遠(yuǎn)紫外區(qū)）3.π→π*躍遷不飽和基團（—C＝C—，—C＝O）E較小，λ~200nm體系共軛，E更小，λ更大4.n→π*躍遷含雜原子不飽和基團（—C≡N，C＝O）E最小，λ200~400nm（近紫外區(qū)）K帶：λmax=240nm，ε=130001.σ→σ*躍備注紫外可見光譜電子躍遷類型n—π*躍遷π—π*躍遷飽和化合物無紫外吸收電子躍遷類型與分子結(jié)構(gòu)及基團有密切聯(lián)系。根據(jù)分子結(jié)構(gòu)→推測可能產(chǎn)生的電子躍遷類型。根據(jù)吸收譜帶波長和電子躍遷類型→推測分子中可能存在的基團（分子結(jié)構(gòu)鑒定）。備注3、相關(guān)的基本概念(1)吸收光譜（吸收曲線）不同波長光對樣品的作用不同，吸收強度不同,以A~λ作圖所得的曲線。(2)吸收光譜特征定性依據(jù)吸收峰→λmax吸收谷→λmin肩峰→λsh

3、相關(guān)的基本概念(1)吸收光譜（吸收曲線）(3)生色團（發(fā)色團）分子中含有非鍵或π鍵的電子體系，能吸收紫外可見光的原子基團或結(jié)構(gòu)單元。例C＝C；C＝O；C＝N；—N＝N—注當(dāng)出現(xiàn)幾個發(fā)色團共軛，則幾個發(fā)色團所產(chǎn)生的吸收帶將消失，代之出現(xiàn)新的共軛吸收帶，其波長將比單個發(fā)色團的吸收波長長，強度也增強。(4)助色團:本身無紫外吸收，含有孤對電子，可使生色團吸收峰向長波方向移動并提高吸收強度的一些官能團。(3)生色團（發(fā)色團）分子中含有非鍵或π鍵的電子體系，能吸收生色團實例溶劑max/nmmax躍遷類型烯C6H13CH=CH2正庚烷17713000→*炔C5H11C≡CCH3正庚烷17810000→*羰基CH3COCH3異辛烷27913n→*CH3COH異辛烷29017n→*羧基CH3COOH乙醇20441n→*酰胺CH3CONH2水21460n→*偶氮基CH3N=NCH3乙醇3395n→*硝基CH3NO2異辛烷28022n→*亞硝基C4H9NO乙醚300100n→*硝酸酯C2H5ONO2二氧六環(huán)27012n→*生色團實例溶劑max/nmmax躍遷類型烯C6H13CH助色團化合物溶劑max/m

max/(L.mol-1.cm-1)

--CH4,C2H6氣態(tài)150,165___---OHCH3OH正己烷177200---OHC2H5OH正己烷186___---ORC2H5OC2H5氣態(tài)1901000---NH2CH3NH2--173213---NHRC2H5NHC2H5正己烷1952800---SHCH3SH乙醇1951400---SRCH3SCH3乙醇210,2291020,140---ClCH3Cl正己烷173200---BrCH3CH2CH2Br正己烷208300---ICH3I正己烷259400助色團化合物溶劑max/mmax/(L.mol-1.(5)紅移和藍(lán)移由于化合物結(jié)構(gòu)變化（共軛、引入助色團取代基）或采用不同溶劑后吸收峰位置向長波方向的移動，叫紅移（長移）吸收峰位置向短波方向移動，叫藍(lán)移（紫移，短移）。(6)增色效應(yīng)和減色效應(yīng)增色效應(yīng)吸收強度增強的效應(yīng)。減色效應(yīng)吸收強度減小的效應(yīng)。(7)強帶和弱帶εmax>105→強帶;εmin<103→弱帶(5)紅移和藍(lán)移第三紫外可見分光光度法優(yōu)質(zhì)課件4有機化合物的紫外－可見吸收光譜

（1）飽和烴及取代烴飽和單鍵碳?xì)浠衔锖蠧H和CC鍵，只含有σ鍵電子,一般在遠(yuǎn)紫外區(qū)才有吸收，又稱為真空紫外區(qū)，因為小于160nm的紫外光要被空氣中的氧所吸收，因此需要在無氧或真空中進行測定，應(yīng)用不多；這類化合物在200－1000nm范圍內(nèi)無吸收帶，在紫外吸收光譜中常用作溶劑，如己烷，庚烷，環(huán)己烷等。當(dāng)飽和單鍵碳?xì)浠衔镏械臍浔谎酰?，鹵素，硫等雜原子取代時，即其取代物如鹵代烴，醇，胺等，由于這類原子中有n電子，可產(chǎn)生n－σ*，從而產(chǎn)生紅移。4有機化合物的紫外－可見吸收光譜（1）飽和烴及取代烴（2）不飽和烴及共軛烯烴這類化合物含有孤立雙鍵和共軛雙鍵，都含有π電子，吸收能量后可產(chǎn)生π－π*躍遷。由共軛雙鍵（兩個雙鍵被一個單鍵隔開時稱為共軛體系）中躍遷產(chǎn)生的吸收帶稱為K（π－π*）帶。特點強度大，摩爾吸收系數(shù)大，通常在104~2×104Lmol1cm1，吸收峰的位置一般在217~280nm；K帶的波長和強度與共軛體系的數(shù)目，位置和取代基的種類有關(guān)。（2）不飽和烴及共軛烯烴丁二烯λmax=217nmεmax104巴豆醛λmax=217.5nmεmax:1.5×104芳香環(huán)上如有生色團取代時，也會出現(xiàn)K帶，如苯乙烯λmax248nmεmax~1.4×104苯甲醛λmax=249nmεmax–1.1×104丁二烯λmax=217nmεmax104（3）羰基化合物（醛酮）醛酮中均含有羰基，含有n，σ和π電子，可產(chǎn)生n－σ*，π－π*和n－π*三個吸收帶，n－π*又稱為R帶，落于近紫外或紫外光區(qū)，吸收帶出現(xiàn)在270－300nm，強度低，吸收系數(shù)為10－20，并且譜帶略寬。醛酮的羰基與雙鍵共軛時，形成不飽和醛酮類化合物，發(fā)生紅移，強度增強。（3）羰基化合物（醛酮）（4）苯及其取代物苯有三個吸收帶，它們都由π－π*躍遷引起的B帶是由苯環(huán)本身振動及閉合環(huán)狀共軛雙鍵ππ*躍遷而產(chǎn)生的吸收帶，是芳香族（包括雜環(huán)芳香族）的主要特征吸收帶。其特點是在230～270nm呈現(xiàn)一寬峰，且具有精細(xì)結(jié)構(gòu)，λmax=255nm，εmax約200，屬弱吸收,常用來識別芳香族化合物。B帶在氣態(tài)或非極性溶劑中，有許多的精細(xì)結(jié)構(gòu)，是由于振動躍遷在基態(tài)電子躍遷上的疊加，在極性溶劑中，溶質(zhì)與溶劑分子的相互作用使這種精細(xì)結(jié)構(gòu)消失。（4）苯及其取代物4紫外可見吸收光譜的應(yīng)用含雜原子不飽和基團（—C≡N，C＝O）2檢測器類型光電池、光電管和光電倍增管。Fe(C7H4O3)3+1．吸光系數(shù)的物理意義單位濃度、單位厚度的吸光度2、電磁輻射:以巨大速度通過空間、不需要任何物質(zhì)作為傳播媒介的一種能量(交變電場和磁場)。含雜原子不飽和基團（—C≡N，C＝O）下表列出紫外、可見吸收光譜中常用的溶劑，以供選擇時參考。二、紫外可見分光光度計的類型1顯色劑用量配位數(shù)與顯色劑用量有關(guān)；這類化合物在200－1000nm范圍內(nèi)無吸收帶，在紫外吸收光譜中常用作溶劑，如己烷，庚烷，環(huán)己烷等。1單色器能從光源輻射的復(fù)合光中分出單色光的裝置濃度過高會使C與A關(guān)系偏離定律。溶質(zhì)濃度改變可能會引起其離解，締合，光化學(xué)反應(yīng)，互變異構(gòu)，絡(luò)合物配位數(shù)變化等作用，使被測組分的吸收曲線發(fā)生變化。使用時來回拉動吸收池（輪流通過參比溶液和樣品溶液）→移動誤差在形成逐級配合物，其用量更要嚴(yán)格控制（二）單波長雙光束分光光度計普朗克認(rèn)為,物體只能按hν的整數(shù)倍一份一份地吸收或釋出光能,而不可能是0.（一）顯色反應(yīng)和顯色劑05-1eV;ΔEr最?。?lt;0.（二）單波長雙光束分光光度計E吸收帶E帶也是芳香族化合物的特征吸收譜帶，可以認(rèn)為是苯環(huán)內(nèi)三個乙烯基共軛發(fā)生的π-π*躍遷所發(fā)生的。

E帶可分為E1和E2二個吸收帶。E1帶的吸收峰大約在180nm（ε＞104）；E2帶約在200nm（ε<7000），都屬強吸收。一般來說，El帶是觀察不到的，當(dāng)苯環(huán)上有生色團取代且與苯環(huán)共軛時，E2帶常與K帶合并，吸收峰向長波移動。4紫外可見吸收光譜的應(yīng)用E吸收帶E帶也是芳香族化合物的苯乙酮的紫外吸收光譜,溶劑:正庚烷K帶：λmax=240nm，ε=13000B帶：λmax=278nm，ε=1100R帶：λmax=319nm，ε=50苯乙酮的紫外吸收光譜,溶劑:正庚烷K帶：λmax=240n

取代基能影響苯原有的三個吸收帶，其中影響較大的是E2帶和B帶，當(dāng)苯環(huán)上引入－OH,－CHO,－NO2,－NH2時，苯的B帶顯著紅移，吸收強度也有所增加，但B帶的精細(xì)結(jié)構(gòu)也消失，這是由于n－π*共軛所致；而當(dāng)烷基取代時，對苯的吸收光譜影響不大稠環(huán)芳香族化合物的紫外吸收光譜的最大特征是共軛體系增加，使波長紅移，吸收強度增強。取代基能影響苯原有的三個吸收帶，其中影響較大的是E2帶和B化合物E吸收帶B吸收帶R吸收帶maxmaxmaxmaxmaxmaxnmL.mol-1.cm-1nmL.mol-1.cm-1nmL.mol-1.cm-1苯2047900254204甲苯2067000261225苯酚21062002701450苯甲酸23011600273970苯胺23086002871430苯乙烯24814000282750苯甲醛2491140032050硝基苯26811000330200化合物E吸收帶B吸收帶R吸收帶maxmaxmaxma1.3影響紫外可見吸收光譜的因素1溶劑效應(yīng)(1)對λmax影響

吸收帶正己烷CH3ClCH3OHH2O波長位移→*λmax

/nm230238237243紅移n→*λmax

/nm329315309305紫移溶劑對亞異丙酮吸收帶的影響

一般來說,隨著溶劑極性增大,→*躍遷吸收峰紅移,n→*躍遷吸收峰紫移。1.3影響紫外可見吸收光譜的因素1溶劑效應(yīng)吸收帶正己烷C(2)對吸收光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)影響隨著溶劑極性的增大,分子振動受到限制,精細(xì)結(jié)構(gòu)就會逐漸消失,合并為一條寬而低的吸收帶。選擇收光譜曲線的溶劑時，應(yīng)注意如下幾點（1）盡量選用低極性溶劑。（2）能很好地溶解被測物，并且形成的溶液具有良好的化學(xué)和光化學(xué)穩(wěn)定性。（3）溶劑在樣品的吸收光譜區(qū)無明顯吸收。下表列出紫外、可見吸收光譜中常用的溶劑，以供選擇時參考。(2)對吸收光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)影響溶劑使用波長范圍/nm溶劑使用波長范圍/nm水>210甘油>230乙醇>210氯仿>245甲醇>210四氯化碳>265異丙醇>210乙酸甲酯>260正丁醇>210乙酸乙酯>26096%硫酸>210乙酸正丁酯>260乙醚>220苯>280二氧六環(huán)>230甲苯>285二氯甲烷>235吡啶>303己烷>200丙酮>330環(huán)己烷>200二硫化碳>375溶劑使用波長范圍/nm溶劑使用波長范圍/nm水>210甘油>2共軛體系的存在紅移CH2=CH2的π－π*躍遷，λmax165~200nm；而1,3丁二烯，λmax=217nm

由于π鍵與π鍵相互作用，產(chǎn)生π－π共軛效應(yīng)，生成大π鍵，使π*軌道的能量降低，π→π*躍遷所需的能量也減小，所以生色團的吸收譜帶移向長波區(qū)和吸收強度增加.2共軛體系的存在紅移共軛雙鍵數(shù)增加，紅移增大共軛雙鍵數(shù)增加，紅移增大1.4紫外可見吸收光譜的應(yīng)用1定性分析不同的有機化合物具有不同的吸收光譜。根據(jù)化合物的特征吸收峰波長和強度可以進行物質(zhì)的鑒定，結(jié)合紅外光譜，質(zhì)譜和核磁共振譜進行定性鑒定和結(jié)構(gòu)分析波長吸收帶結(jié)構(gòu)200－400nm無飽和直鏈烴，脂環(huán)烴，飽和脂肪烴270－350nm弱簡單的非共軛發(fā)色團210－250nm強共軛雙鍵250－300nm中等強度苯環(huán)1.4紫外可見吸收光譜的應(yīng)用1定性分析波長吸收帶結(jié)構(gòu)202有機化合物的構(gòu)型，構(gòu)象測定（1）順反異構(gòu)一般，反式異構(gòu)體的λmax和εmax比相應(yīng)的順式異構(gòu)體大。在順式肉桂酸和反式肉桂酸中，順式空間位阻大，苯環(huán)與側(cè)鏈雙鍵共平面性差，不易產(chǎn)生共軛；反式空間位阻小，雙鍵與苯環(huán)在同一平面上，容易產(chǎn)生共軛。因此，反式的最大吸收波長λmax=295nm，而順式的最大吸收波長λmax=280nm。

2有機化合物的構(gòu)型，構(gòu)象測定根據(jù)紫外吸收光譜的λmax判斷是否存在互變異構(gòu)體參比溶液目的消除溶液中其它成分（溶劑，試劑，樣品基體）以及吸收池對光的反射和吸收所帶來的誤差消除辦法提高儀器自身的性能。依據(jù)Lamber-Beer定律，A與C關(guān)系應(yīng)為經(jīng)過原點的直線。不同波長光對樣品的作用不同，吸收強度不同,以A~λ作圖所得的曲線。透過光的強度(Ⅰt)和入射光強度(Ⅰo)之比稱為透光度（T)T=Ⅰt/Ⅰo(2)對吸收光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)影響若不被吸收，吸光度小于真實值，出現(xiàn)負(fù)偏差。運動的分子外層電子吸收紫外可見光區(qū)的輻射產(chǎn)生電子能級躍遷紫外可見吸收光譜。即所謂的能量量子化概念，但它只涉及光作用于物體時能量的傳遞過程。=ε1c1b+ε2c2b+ε3c3b+…+εncnb注當(dāng)出現(xiàn)幾個發(fā)色團共軛，則幾個發(fā)色團所產(chǎn)生的吸收帶將消失，代之出現(xiàn)新的共軛吸收帶，其波長將比單個發(fā)色團的吸收波長長，強度也增強。優(yōu)選第三紫外可見分光光度法例精密稱取B12樣品25.2共軛體系的存在紅移光學(xué)元件污染（灰塵散射，光學(xué)部件反射，散射）。吸收峰→λmaxA=A1+A2+A3+…+An（2）互變異構(gòu)體根據(jù)紫外吸收光譜的λmax判斷是否存在互變異構(gòu)體酮式?jīng)]有共軛雙鍵，它在204nm處僅有弱吸收；而烯醇式由于有共軛雙鍵，因此在245nm處有強的K吸收帶（κ=18000L·mol-1cm-1)根據(jù)紫外吸收光譜的λmax判斷是否存在互變異構(gòu)體（2）互變異3定量分析根據(jù)朗伯比爾定律，物質(zhì)在一定波長處的吸光度與它的濃度成正比，因此，選擇合適的波長，測定溶液的吸光度就可求出溶液的濃度和物質(zhì)的量。3定量分析第二節(jié)紫外－可見分光光度計

第二節(jié)紫外－可見分光光度計

圖3.6紫外-可見分光光度計1：光源；2：單色器；3吸收池；4檢測系統(tǒng)；5顯示系統(tǒng)一主要部件與性能圖3.6紫外-可見分光光度計1：光源；2：單色器；3吸收池（一）光源白熾光源鎢燈或鹵鎢燈－可見光源350～1000nm氣體放電光源氫燈或氘燈－紫外光源200～360nm基本要求所需的光譜區(qū)域內(nèi)能夠發(fā)射連續(xù)輻射足夠的輻射強度良好的穩(wěn)定性輻射能量隨波長的變化應(yīng)盡可能?。ㄒ唬┕庠窗谉牍庠存u燈或鹵鎢燈－可見光源350～1000（二）單色器1單色器能從光源輻射的復(fù)合光中分出單色光的裝置2組成狹縫、色散元件（棱鏡，光柵）3棱鏡色散原理依據(jù)不同的波長光通過棱鏡時有不同的折射率而將不同波長的光分開。(1)玻璃棱鏡由于玻璃可吸收紫外光，玻璃棱鏡只能用于350~3200nm的波長范圍，能用于可見光域內(nèi)。(2)石英棱鏡石英棱鏡可使用的波長范圍較寬，可從185~4000nm，可用于紫外、可見和近紅外三個光域。（二）單色器1單色器能從光源輻射的復(fù)合光中分出單色光的第三紫外可見分光光度法優(yōu)質(zhì)課件4光柵原理利用光的衍射與干涉作用制成的范圍紫外、可見及紅外光域，在整個波長區(qū)具有良好的、幾乎均勻一致的分辨能力。優(yōu)點它具有色散波長范圍寬、分辨本領(lǐng)高、成本低、便于保存和易于制備等優(yōu)點。缺點各級光譜會重疊而產(chǎn)生干擾,可用二維色散技術(shù)克服。4光柵（三）吸收池1、吸收池功能用于盛放分析試樣2、材料玻璃——能吸收UV光，僅適用于可見光區(qū)石英——不能吸收紫外光，適用于紫外和可見光區(qū)。3、要求匹配性（對光的吸收和反射應(yīng)一致），為減少光的損失，吸收池的光學(xué)面必須完全垂直于光束方向。（三）吸收池1、吸收池功能用于盛放分析試樣（四）檢測系統(tǒng)1功能檢測信號、測量單色光透過溶液后光強度變化的一種裝置。2檢測器類型光電池、光電管和光電倍增管。3硒光電池范圍為300~800nm，其中500~600nm最為靈敏。用于低檔的分光光度計中。4光電管在紫外可見分光光度計上應(yīng)用廣泛。5光電倍增管檢測微弱光最常用的光電元件，它的靈敏度比光電管要高200倍，因此可使用較窄的單色器狹縫，從而對光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)有較好的分辨能力。（四）檢測系統(tǒng)1功能檢測信號、測量單色光透過溶液后光強度變（五）顯示系統(tǒng)作用放大信號并以適當(dāng)方式指示或記錄下來。常用裝置直讀檢流計、電位調(diào)節(jié)指零裝置，數(shù)字顯示或自動記錄裝置，現(xiàn)在用工作站。（五）顯示系統(tǒng)二、紫外可見分光光度計的類型單光束分光光度計雙光束分光光度計雙波長分光光度計二、紫外可見分光光度計的類型單光束分光光度計特點：使用時來回拉動吸收池（輪流通過參比溶液和樣品溶液）→移動誤差結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，維修容易（一）單光束分光光度計光電倍增管切光器光閘比色皿單色器單光束分光光度計原理圖特點：（一）單光束分光光度計光電倍增管切光器光閘比色皿單色器（二）單波長雙光束分光光度計特點：不用拉動吸收池(同時通過參比溶液和待測溶液），可以減小移動誤差可以自動掃描吸收光譜

光閘單色器切光器參比光電倍增管雙光束分光光度計原理圖樣品溶液（二）單波長雙光束分光光度計特點：光閘單色器切光器參比光電倍（三）雙波長分光光度計單色器單色器吸收池接收器λ1λ1λ2λ2雙波長分光光度計原理圖特點：定量基礎(chǔ)：ΔA=A1-A2可消除干擾和吸收池不匹配引起的誤差，不需要參比溶液。適用于分析多組分混合物，混濁試樣（生物組織液）（三）雙波長分光光度計單色器單色器吸收池接收器λ1λ1λ2λ第三節(jié)Lamber－Beer定律透射比和吸光度Lamber－Beer定律吸光系數(shù)偏離Lamber－Beer定律的因素第三節(jié)Lamber－Beer定律透射比和吸光度透過光的強度(Ⅰt)和入射光強度(Ⅰo)之比稱為透光度（T)T=Ⅰt/Ⅰo為表示物質(zhì)吸收光的程度引入吸光度(A)概念一、透光度和吸光度透過光的強度(Ⅰt)和入射光強度(Ⅰo)之比稱為透光度（T二、LamberBeer定律描述物質(zhì)對單色光吸收強弱(吸光度）與液層厚度和待測物濃度的關(guān)系A(chǔ)=Elc=Ebc=εbc=abc二、LamberBeer定律描述物質(zhì)對單色光吸收強弱(吸光討論：1．Lamber-Beer定律的適用條件（前提）（1）入射光為單色光（2）溶液是稀溶液（3）均相體系2．在同一波長下，各組分吸光度具有加和性應(yīng)用：多組分測定。討論：1．Lamber-Beer定律的適用條件（前提）吸光度的加和性如有一復(fù)雜試樣，其中含有幾個組分，各個組分都有各自的吸光系數(shù)ε，濃度c和吸光度A，那么溶液的吸光度等于各組分的吸光度之和A=A1+A2+A3+…+An=ε1c1b+ε2c2b+ε3c3b+…+εncnb吸光度的加和性如有一復(fù)雜試樣，其中含有幾個組分，各個例1某有色溶液，用1cm比色皿時其透射比為T，如改用2cm比色皿時其透射比為多少？解例2已知某一有機化合物，在波長520nm處的摩爾吸光系數(shù)為9.29×104L/（molcm)，今用2cm的吸收池，在該波長處測得的吸光度為0.89，求有色化合物的濃度？解c=A/εb=0.89/(9.29×104×2)=4.79×106例1某有色溶液，用1cm比色皿時其透射比為T，如改用2三、吸光系數(shù)1．吸光系數(shù)的物理意義單位濃度、單位厚度的吸光度E=A/(bc)當(dāng)b以cm,c以g/L為單位時,吸光系數(shù)以a表示:A=acb當(dāng)b以cm,c以mol/L為單位時,摩爾吸光系數(shù)以ε表示

A=εcb三、吸光系數(shù)1．吸光系數(shù)的物理意義單位濃度、單位厚度的吸光四、偏離朗伯－比爾定律的因素依據(jù)Lamber-Beer定律，A與C關(guān)系應(yīng)為經(jīng)過原點的直線。偏離Lamber-Beer定律的主要因素表現(xiàn)為以下兩個方面。（一）光學(xué)因素（二）化學(xué)因素

A=εbc四、偏離朗伯－比爾定律的因素依據(jù)Lamber-Beer定律，（一）光學(xué)因素1．非單色光的影響LamberBeer定律應(yīng)用的重要前提——入射光為單色光一般儀器所獲得的入射光是具有一定波長范圍的復(fù)合光，由于物質(zhì)對不同波長的光有不同的吸光系數(shù)，從而使得吸光度的變化偏離Lamber-Beer定律消除方法：選擇較窄的入射狹縫寬度和提高單色器分辨率決定（一）光學(xué)因素1．非單色光的影響一般儀器所獲得的入射光是具有2．雜散光的影響雜散光指與測量波長相同，在儀器內(nèi)部不通過試樣而到達檢測器的那部分輻射，以及單色器通帶范圍以外的額外輻射。雜散光來源儀器本身缺陷；光學(xué)元件污染（灰塵散射，光學(xué)部件反射，散射）。當(dāng)雜散光可以被試樣吸收，所得的吸光度大于真實值，出現(xiàn)正偏差；若不被吸收，吸光度小于真實值，出現(xiàn)負(fù)偏差。消除辦法提高儀器自身的性能。2．雜散光的影響3．反射光和散射光的影響反射光（吸收池內(nèi)外界面間產(chǎn)生的）和散射光（顆粒較大的吸收質(zhì)點產(chǎn)生的）均是入射光譜帶寬度內(nèi)的光直接對T產(chǎn)生影響，產(chǎn)生假吸收的現(xiàn)象，使T↓，A↑，吸收光譜變形?！⒁话憧捎每瞻讓Ρ刃Ｕ?。4．非平行光的影響使光程↑，A↑，吸收光譜變形3．反射光和散射光的影響（二）化學(xué)因素Beer定律適用的另一個前提稀溶液；濃度過高會使C與A關(guān)系偏離定律。溶質(zhì)濃度過高（>0.01mol/L),吸光物質(zhì)分子或離子間的平均距離縮小，使相鄰吸光分子的電荷分布相互影響，從而改變它對光的吸收能力，濃度越大，這種影響就越大。溶質(zhì)濃度改變可能會引起其離解，締合，光化學(xué)反應(yīng)，互變異構(gòu)，絡(luò)合物配位數(shù)變化等作用，使被測組分的吸收曲線發(fā)生變化?！k法采用稀溶液分析（二）化學(xué)因素Beer定律適用的另一個前提稀溶液；濃度過高會第四節(jié)分析條件的選擇儀器測量條件的選擇顯色反應(yīng)條件的選擇參比溶液的選擇第四節(jié)分析條件的選擇儀器測量條件的選擇一儀器測量條件的選擇

1，入射光波長的選擇一般用最大吸收波長，如有干擾則選用其他波長。一儀器測量條件的選擇

1，入射光波長的選擇一般用最大吸二顯色反應(yīng)條件的選擇（一）顯色反應(yīng)和顯色劑1顯色反應(yīng)被測元素（金屬離子）在某種試劑作用下,轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩衔锏姆磻?yīng)2顯色劑所用的試劑3對顯色反應(yīng)的要求:（1）選擇性好（2）靈敏度要高（3）有色配合物的組成一定并且穩(wěn)定二顯色反應(yīng)條件的選擇（一）顯色反應(yīng)和顯色劑（二）影響顯色反應(yīng)的條件1顯色劑用量配位數(shù)與顯色劑用量有關(guān)；在形成逐級配合物，其用量更要嚴(yán)格控制2溶液酸度配位數(shù)和水解等與pH有關(guān)3顯色時間、溫度、放置時間通過條件實驗確定顯色反應(yīng)條件pH范圍配合物組成顏色<4Fe(C7H4O3)+紫紅色(1:1)4-7Fe(C7H4O3)2+棕橙色(1:2)8-10Fe(C7H4O3)3+黃色(1:3)（二）影響顯色反應(yīng)的條件pH范圍配合物組成顏色<4Fe(C7三參比溶液的選擇

參比溶液目的消除溶液中其它成分（溶劑，試劑，樣品基體）以及吸收池對光的反射和吸收所帶來的誤差1.溶劑參比試樣組成簡單、共存組份少(基體干擾少)、顯色劑不吸收時，直接采用溶劑(多為蒸餾水)為參比；2.試劑參比當(dāng)顯色劑或其它試劑在測定波長處有吸收時，采用試劑作參比(不加待測物)；3.試樣參比如試樣基體在測定波長處有吸收，但不與顯色劑反應(yīng)時，可以試樣作參比(不能加顯色劑)三參比溶液的選擇

參比溶液目的消除溶液中其它成分（溶劑，第五節(jié)測定方法單組分定量方法多組分定量方法第五節(jié)測定方法單組分定量方法一單組分定量方法1．吸光系數(shù)法2．標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量依據(jù)：A=εbc一單組分定量方法1．吸光系數(shù)法定量依據(jù)：A=εbc1．吸光系數(shù)法

1．吸光系數(shù)法

例維生素B12的水溶液在361nm處的百分吸光系數(shù)為207，用1cm比色池測得某維生素B12溶液的吸光度是0.414，求該溶液的濃度例精密稱取B12樣品25.0mg，用水溶液配成100ml。精密吸取10.00ml，又置100ml容量瓶中，加水至刻度。取此溶液在1cm的吸收池中，于361nm處測定吸光度為0.507，求B12的百分含量？例維生素B12的水溶液在361nm處的百分吸光系數(shù)為2072．標(biāo)準(zhǔn)曲線法前提固定測定條件和儀器條件2．標(biāo)準(zhǔn)曲線法前提固定測定條件和儀器條件蘆丁含量測定0.710mg/25mL蘆丁含量測定0.710mg/25mL二多組分定量方法1．兩組分吸收光譜不重疊（互不干擾）

兩組分在各自λmax下不重疊→分別按單組分定量二多組分定量方法1．兩組分吸收光譜不重疊（互不干擾）2．兩組分吸收光譜部分重疊

λ1→測A1→b組分不干擾→可按單組分定量測Caλ2→測A2→a組分干擾→不能按單組分定量測Cb2．兩組分吸收光譜部分重疊第三紫外可見分光光度法第三紫外可見分光光度法80優(yōu)選第三紫外可見分光光度法優(yōu)選第三紫外可見分光光度法1.1光學(xué)分析基礎(chǔ)一電磁輻射的性質(zhì)1、光學(xué)分析法根據(jù)物質(zhì)發(fā)射的電磁輻射或電磁輻射與物質(zhì)相互作用建立起來的一類分析方法。2、電磁輻射:以巨大速度通過空間、不需要任何物質(zhì)作為傳播媒介的一種能量(交變電場和磁場)。3、波動性和粒子性1.1光學(xué)分析基礎(chǔ)一電磁輻射的性質(zhì)

(1)波動性:電磁輻射為正弦波（波長、頻率、速度、振幅）。與其它波，如聲波不同，電磁波不需傳播介質(zhì)，可在真空中傳輸。

第三紫外可見分光光度法優(yōu)質(zhì)課件

頻率：為空間某點的電場每秒鐘達到正極大值的次數(shù)（單位時間電磁場振動次數(shù)）。周期：兩個相鄰矢量極大（或極小）通過空間某固定點所需的時間間隔叫做輻射的周期。波長：相鄰兩個波峰或波谷間的距離。波數(shù)：是1cm內(nèi)波的數(shù)目=1/。頻率：為空間某點的電場每秒鐘達到正極大值的次數(shù)（單位時間

普朗克方程：E=hv，式中的h叫普朗克常量(Planckconstant),其值為6.626×10-34J·s。

普朗克認(rèn)為,物體只能按hν的整數(shù)倍一份一份地吸收或釋出光能,而不可能是0.5hν等任何非整數(shù)倍。即所謂的能量量子化概念，但它只涉及光作用于物體時能量的傳遞過程。

普朗克方程：E=hv，式中的h叫普朗2能態(tài)(1)量子理論:物質(zhì)粒子總是處于特定的不連續(xù)的能量狀態(tài)，即能量是量子化的。(2)當(dāng)粒子的狀態(tài)發(fā)生變化時，該粒子將吸收或發(fā)射完全等于兩個能級之間的能量差；反之亦是成立的，即

2能態(tài)二電磁波譜二電磁波譜2．在同一波長下，各組分吸光度具有加和性2溶液酸度配位數(shù)和水解等與pH有關(guān)適用于分析多組分混合物，混濁試樣（生物組織液）根據(jù)吸收譜帶波長和電子躍遷類型→推測分子中可能存在的基團（分子結(jié)構(gòu)鑒定）。不飽和基團（—C＝C—，—C＝O）濃度過高會使C與A關(guān)系偏離定律。吸收峰→λmax不同的有機化合物具有不同的吸收光譜。（2）不飽和烴及共軛烯烴反式空間位阻小，雙鍵與苯環(huán)在同一平面上，容易產(chǎn)生共軛。2有機化合物的構(gòu)型，構(gòu)象測定頻率：為空間某點的電場每秒鐘達到正極大值的次數(shù)（單位時間電磁場振動次數(shù)）。1．兩組分吸收光譜不重疊（互不干擾）(2)當(dāng)粒子的狀態(tài)發(fā)生變化時，該粒子將吸收或發(fā)射完全等于兩個能級之間的能量差；一儀器測量條件的選擇含雜原子不飽和基團（—C≡N，C＝O）不用拉動吸收池(同時通過參比溶液和待測溶液），可以減小移動誤差特點強度大，摩爾吸收系數(shù)大，通常在104~2×104Lmol1cm1，吸收峰的位置一般在217~280nm；2．在同一波長下，各組分吸光度具有加和性白光為一復(fù)合光三物質(zhì)的顏色白光為一復(fù)合光三物質(zhì)的顏色能復(fù)合成白光的兩種顏色的光叫互補色光。物質(zhì)所顯示的顏色是吸收光的互補色，即透過光顏色能復(fù)合成白光的兩種顏色的光叫互補色光。物質(zhì)所顯示的顏色是吸收

物質(zhì)顏色和吸收光的關(guān)系物質(zhì)顏色吸收光顏色波長/nm黃綠紫400~450黃藍(lán)450~480橙綠藍(lán)480~490紅藍(lán)綠490~500紅紫綠500~560紫黃綠560~580藍(lán)黃580~610綠藍(lán)橙610~650藍(lán)綠紅650~780物質(zhì)顏色和吸收光的關(guān)系物質(zhì)顏色吸收光顏色波長/nm黃綠紫41.2紫外可見吸收光譜的產(chǎn)生1原理運動的分子外層電子吸收紫外可見光區(qū)的輻射產(chǎn)生電子能級躍遷紫外可見吸收光譜。1.2紫外可見吸收光譜的產(chǎn)生1原理能級組成除了電子能級外，分子吸收能量將伴隨著分子的振動和轉(zhuǎn)動，即同時將發(fā)生振動能級和轉(zhuǎn)動能級的躍遷！據(jù)量子力學(xué)理論，分子的振轉(zhuǎn)躍遷也是量子化的或者說將產(chǎn)生非連續(xù)譜。因此，分子的能量變化E為各種形式能量變化的總和

其中ΔEe最大：1-20eV;ΔEv次之：

0.05-1eV;ΔEr最?。?lt;0.05eV能級組成除了電子能級外，分子吸收能量將伴隨著分子的振動和轉(zhuǎn)動2分子吸收光譜躍遷類型

2分子吸收光譜躍遷類型K帶：λmax=240nm，ε=13000依據(jù)Lamber-Beer定律，A與C關(guān)系應(yīng)為經(jīng)過原點的直線。物質(zhì)顏色和吸收光的關(guān)系=ε1c1b+ε2c2b+ε3c3b+…+εncnb濃度過高會使C與A關(guān)系偏離定律。由共軛雙鍵（兩個雙鍵被一個單鍵隔開時稱為共軛體系）中躍遷產(chǎn)生的吸收帶稱為K（π－π*）帶。溶劑參比試樣組成簡單、共存組份少(基體干擾少)、顯色劑不吸收時，直接采用溶劑(多為蒸餾水)為參比；隨著溶劑極性的增大,分子振動受到限制,精細(xì)結(jié)構(gòu)就會逐漸消失,合并為一條寬而低的吸收帶。第二節(jié)紫外－可見分光光度計濃度過高會使C與A關(guān)系偏離定律。例精密稱取B12樣品25.Fe(C7H4O3)3+單光束分光光度計原理圖醛酮中均含有羰基，含有n，σ和π電子，可產(chǎn)生n－σ*，π－π*和n－π*三個吸收帶，n－π*又稱為R帶，落于近紫外或紫外光區(qū)，吸收帶出現(xiàn)在270－300nm，強度低，吸收系數(shù)為10－20，并且譜帶略寬。E=A/(bc)消除方法：選擇較窄的入射狹縫寬度和提高單色器分辨率決定雙波長分光光度計原理圖例1某有色溶液，用1cm比色皿時其透射比為T，如改用2cm比色皿時其透射比為多少？B帶是由苯環(huán)本身振動及閉合環(huán)狀共軛雙鍵ππ*躍遷而產(chǎn)生的吸收帶，是芳香族（包括雜環(huán)芳香族）的主要特征吸收帶。參比溶液目的消除溶液中其它成分（溶劑，試劑，樣品基體）以及吸收池對光的反射和吸收所帶來的誤差1.σ→σ*躍遷飽和烴（乙烷:λmax=135nm）E很高，λ<150nm（遠(yuǎn)紫外區(qū)）2.n→σ*躍遷含雜原子飽和基團（—OH，—NH2）E較大，λ150~250nm（遠(yuǎn)紫外區(qū)）3.π→π*躍遷不飽和基團（—C＝C—，—C＝O）E較小，λ~200nm體系共軛，E更小，λ更大4.n→π*躍遷含雜原子不飽和基團（—C≡N，C＝O）E最小，λ200~400nm（近紫外區(qū)）K帶：λmax=240nm，ε=130001.σ→σ*躍備注紫外可見光譜電子躍遷類型n—π*躍遷π—π*躍遷飽和化合物無紫外吸收電子躍遷類型與分子結(jié)構(gòu)及基團有密切聯(lián)系。根據(jù)分子結(jié)構(gòu)→推測可能產(chǎn)生的電子躍遷類型。根據(jù)吸收譜帶波長和電子躍遷類型→推測分子中可能存在的基團（分子結(jié)構(gòu)鑒定）。備注3、相關(guān)的基本概念(1)吸收光譜（吸收曲線）不同波長光對樣品的作用不同，吸收強度不同,以A~λ作圖所得的曲線。(2)吸收光譜特征定性依據(jù)吸收峰→λmax吸收谷→λmin肩峰→λsh

3、相關(guān)的基本概念(1)吸收光譜（吸收曲線）(3)生色團（發(fā)色團）分子中含有非鍵或π鍵的電子體系，能吸收紫外可見光的原子基團或結(jié)構(gòu)單元。例C＝C；C＝O；C＝N；—N＝N—注當(dāng)出現(xiàn)幾個發(fā)色團共軛，則幾個發(fā)色團所產(chǎn)生的吸收帶將消失，代之出現(xiàn)新的共軛吸收帶，其波長將比單個發(fā)色團的吸收波長長，強度也增強。(4)助色團:本身無紫外吸收，含有孤對電子，可使生色團吸收峰向長波方向移動并提高吸收強度的一些官能團。(3)生色團（發(fā)色團）分子中含有非鍵或π鍵的電子體系，能吸收生色團實例溶劑max/nmmax躍遷類型烯C6H13CH=CH2正庚烷17713000→*炔C5H11C≡CCH3正庚烷17810000→*羰基CH3COCH3異辛烷27913n→*CH3COH異辛烷29017n→*羧基CH3COOH乙醇20441n→*酰胺CH3CONH2水21460n→*偶氮基CH3N=NCH3乙醇3395n→*硝基CH3NO2異辛烷28022n→*亞硝基C4H9NO乙醚300100n→*硝酸酯C2H5ONO2二氧六環(huán)27012n→*生色團實例溶劑max/nmmax躍遷類型烯C6H13CH助色團化合物溶劑max/m

max/(L.mol-1.cm-1)

--CH4,C2H6氣態(tài)150,165___---OHCH3OH正己烷177200---OHC2H5OH正己烷186___---ORC2H5OC2H5氣態(tài)1901000---NH2CH3NH2--173213---NHRC2H5NHC2H5正己烷1952800---SHCH3SH乙醇1951400---SRCH3SCH3乙醇210,2291020,140---ClCH3Cl正己烷173200---BrCH3CH2CH2Br正己烷208300---ICH3I正己烷259400助色團化合物溶劑max/mmax/(L.mol-1.(5)紅移和藍(lán)移由于化合物結(jié)構(gòu)變化（共軛、引入助色團取代基）或采用不同溶劑后吸收峰位置向長波方向的移動，叫紅移（長移）吸收峰位置向短波方向移動，叫藍(lán)移（紫移，短移）。(6)增色效應(yīng)和減色效應(yīng)增色效應(yīng)吸收強度增強的效應(yīng)。減色效應(yīng)吸收強度減小的效應(yīng)。(7)強帶和弱帶εmax>105→強帶;εmin<103→弱帶(5)紅移和藍(lán)移第三紫外可見分光光度法優(yōu)質(zhì)課件4有機化合物的紫外－可見吸收光譜

（1）飽和烴及取代烴飽和單鍵碳?xì)浠衔锖蠧H和CC鍵，只含有σ鍵電子,一般在遠(yuǎn)紫外區(qū)才有吸收，又稱為真空紫外區(qū)，因為小于160nm的紫外光要被空氣中的氧所吸收，因此需要在無氧或真空中進行測定，應(yīng)用不多；這類化合物在200－1000nm范圍內(nèi)無吸收帶，在紫外吸收光譜中常用作溶劑，如己烷，庚烷，環(huán)己烷等。當(dāng)飽和單鍵碳?xì)浠衔镏械臍浔谎?，氮，鹵素，硫等雜原子取代時，即其取代物如鹵代烴，醇，胺等，由于這類原子中有n電子，可產(chǎn)生n－σ*，從而產(chǎn)生紅移。4有機化合物的紫外－可見吸收光譜（1）飽和烴及取代烴（2）不飽和烴及共軛烯烴這類化合物含有孤立雙鍵和共軛雙鍵，都含有π電子，吸收能量后可產(chǎn)生π－π*躍遷。由共軛雙鍵（兩個雙鍵被一個單鍵隔開時稱為共軛體系）中躍遷產(chǎn)生的吸收帶稱為K（π－π*）帶。特點強度大，摩爾吸收系數(shù)大，通常在104~2×104Lmol1cm1，吸收峰的位置一般在217~280nm；K帶的波長和強度與共軛體系的數(shù)目，位置和取代基的種類有關(guān)。（2）不飽和烴及共軛烯烴丁二烯λmax=217nmεmax104巴豆醛λmax=217.5nmεmax:1.5×104芳香環(huán)上如有生色團取代時，也會出現(xiàn)K帶，如苯乙烯λmax248nmεmax~1.4×104苯甲醛λmax=249nmεmax–1.1×104丁二烯λmax=217nmεmax104（3）羰基化合物（醛酮）醛酮中均含有羰基，含有n，σ和π電子，可產(chǎn)生n－σ*，π－π*和n－π*三個吸收帶，n－π*又稱為R帶，落于近紫外或紫外光區(qū)，吸收帶出現(xiàn)在270－300nm，強度低，吸收系數(shù)為10－20，并且譜帶略寬。醛酮的羰基與雙鍵共軛時，形成不飽和醛酮類化合物，發(fā)生紅移，強度增強。（3）羰基化合物（醛酮）（4）苯及其取代物苯有三個吸收帶，它們都由π－π*躍遷引起的B帶是由苯環(huán)本身振動及閉合環(huán)狀共軛雙鍵ππ*躍遷而產(chǎn)生的吸收帶，是芳香族（包括雜環(huán)芳香族）的主要特征吸收帶。其特點是在230～270nm呈現(xiàn)一寬峰，且具有精細(xì)結(jié)構(gòu)，λmax=255nm，εmax約200，屬弱吸收,常用來識別芳香族化合物。B帶在氣態(tài)或非極性溶劑中，有許多的精細(xì)結(jié)構(gòu)，是由于振動躍遷在基態(tài)電子躍遷上的疊加，在極性溶劑中，溶質(zhì)與溶劑分子的相互作用使這種精細(xì)結(jié)構(gòu)消失。（4）苯及其取代物4紫外可見吸收光譜的應(yīng)用含雜原子不飽和基團（—C≡N，C＝O）2檢測器類型光電池、光電管和光電倍增管。Fe(C7H4O3)3+1．吸光系數(shù)的物理意義單位濃度、單位厚度的吸光度2、電磁輻射:以巨大速度通過空間、不需要任何物質(zhì)作為傳播媒介的一種能量(交變電場和磁場)。含雜原子不飽和基團（—C≡N，C＝O）下表列出紫外、可見吸收光譜中常用的溶劑，以供選擇時參考。二、紫外可見分光光度計的類型1顯色劑用量配位數(shù)與顯色劑用量有關(guān)；這類化合物在200－1000nm范圍內(nèi)無吸收帶，在紫外吸收光譜中常用作溶劑，如己烷，庚烷，環(huán)己烷等。1單色器能從光源輻射的復(fù)合光中分出單色光的裝置濃度過高會使C與A關(guān)系偏離定律。溶質(zhì)濃度改變可能會引起其離解，締合，光化學(xué)反應(yīng)，互變異構(gòu)，絡(luò)合物配位數(shù)變化等作用，使被測組分的吸收曲線發(fā)生變化。使用時來回拉動吸收池（輪流通過參比溶液和樣品溶液）→移動誤差在形成逐級配合物，其用量更要嚴(yán)格控制（二）單波長雙光束分光光度計普朗克認(rèn)為,物體只能按hν的整數(shù)倍一份一份地吸收或釋出光能,而不可能是0.（一）顯色反應(yīng)和顯色劑05-1eV;ΔEr最?。?lt;0.（二）單波長雙光束分光光度計E吸收帶E帶也是芳香族化合物的特征吸收譜帶，可以認(rèn)為是苯環(huán)內(nèi)三個乙烯基共軛發(fā)生的π-π*躍遷所發(fā)生的。

E帶可分為E1和E2二個吸收帶。E1帶的吸收峰大約在180nm（ε＞104）；E2帶約在200nm（ε<7000），都屬強吸收。一般來說，El帶是觀察不到的，當(dāng)苯環(huán)上有生色團取代且與苯環(huán)共軛時，E2帶常與K帶合并，吸收峰向長波移動。4紫外可見吸收光譜的應(yīng)用E吸收帶E帶也是芳香族化合物的苯乙酮的紫外吸收光譜,溶劑:正庚烷K帶：λmax=240nm，ε=13000B帶：λmax=278nm，ε=1100R帶：λmax=319nm，ε=50苯乙酮的紫外吸收光譜,溶劑:正庚烷K帶：λmax=240n

取代基能影響苯原有的三個吸收帶，其中影響較大的是E2帶和B帶，當(dāng)苯環(huán)上引入－OH,－CHO,－NO2,－NH2時，苯的B帶顯著紅移，吸收強度也有所增加，但B帶的精細(xì)結(jié)構(gòu)也消失，這是由于n－π*共軛所致；而當(dāng)烷基取代時，對苯的吸收光譜影響不大稠環(huán)芳香族化合物的紫外吸收光譜的最大特征是共軛體系增加，使波長紅移，吸收強度增強。取代基能影響苯原有的三個吸收帶，其中影響較大的是E2帶和B化合物E吸收帶B吸收帶R吸收帶maxmaxmaxmaxmaxmaxnmL.mol-1.cm-1nmL.mol-1.cm-1nmL.mol-1.cm-1苯2047900254204甲苯2067000261225苯酚21062002701450苯甲酸23011600273970苯胺23086002871430苯乙烯24814000282750苯甲醛2491140032050硝基苯26811000330200化合物E吸收帶B吸收帶R吸收帶maxmaxmaxma1.3影響紫外可見吸收光譜的因素1溶劑效應(yīng)(1)對λmax影響

吸收帶正己烷CH3ClCH3OHH2O波長位移→*λmax

/nm230238237243紅移n→*λmax

/nm329315309305紫移溶劑對亞異丙酮吸收帶的影響

一般來說,隨著溶劑極性增大,→*躍遷吸收峰紅移,n→*躍遷吸收峰紫移。1.3影響紫外可見吸收光譜的因素1溶劑效應(yīng)吸收帶正己烷C(2)對吸收光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)影響隨著溶劑極性的增大,分子振動受到限制,精細(xì)結(jié)構(gòu)就會逐漸消失,合并為一條寬而低的吸收帶。選擇收光譜曲線的溶劑時，應(yīng)注意如下幾點（1）盡量選用低極性溶劑。（2）能很好地溶解被測物，并且形成的溶液具有良好的化學(xué)和光化學(xué)穩(wěn)定性。（3）溶劑在樣品的吸收光譜區(qū)無明顯吸收。下表列出紫外、可見吸收光譜中常用的溶劑，以供選擇時參考。(2)對吸收光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)影響溶劑使用波長范圍/nm溶劑使用波長范圍/nm水>210甘油>230乙醇>210氯仿>245甲醇>210四氯化碳>265異丙醇>210乙酸甲酯>260正丁醇>210乙酸乙酯>26096%硫酸>210乙酸正丁酯>260乙醚>220苯>280二氧六環(huán)>230甲苯>285二氯甲烷>235吡啶>303己烷>200丙酮>330環(huán)己烷>200二硫化碳>375溶劑使用波長范圍/nm溶劑使用波長范圍/nm水>210甘油>2共軛體系的存在紅移CH2=CH2的π－π*躍遷，λmax165~200nm；而1,3丁二烯，λmax=217nm

由于π鍵與π鍵相互作用，產(chǎn)生π－π共軛效應(yīng)，生成大π鍵，使π*軌道的能量降低，π→π*躍遷所需的能量也減小，所以生色團的吸收譜帶移向長波區(qū)和吸收強度增加.2共軛體系的存在紅移共軛雙鍵數(shù)增加，紅移增大共軛雙鍵數(shù)增加，紅移增大1.4紫外可見吸收光譜的應(yīng)用1定性分析不同的有機化合物具有不同的吸收光譜。根據(jù)化合物的特征吸收峰波長和強度可以進行物質(zhì)的鑒定，結(jié)合紅外光譜，質(zhì)譜和核磁共振譜進行定性鑒定和結(jié)構(gòu)分析波長吸收帶結(jié)構(gòu)200－400nm無飽和直鏈烴，脂環(huán)烴，飽和脂肪烴270－350nm弱簡單的非共軛發(fā)色團210－250nm強共軛雙鍵250－300nm中等強度苯環(huán)1.4紫外可見吸收光譜的應(yīng)用1定性分析波長吸收帶結(jié)構(gòu)202有機化合物的構(gòu)型，構(gòu)象測定（1）順反異構(gòu)一般，反式異構(gòu)體的λmax和εmax比相應(yīng)的順式異構(gòu)體大。在順式肉桂酸和反式肉桂酸中，順式空間位阻大，苯環(huán)與側(cè)鏈雙鍵共平面性差，不易產(chǎn)生共軛；反式空間位阻小，雙鍵與苯環(huán)在同一平面上，容易產(chǎn)生共軛。因此，反式的最大吸收波長λmax=295nm，而順式的最大吸收波長λmax=280nm。

2有機化合物的構(gòu)型，構(gòu)象測定根據(jù)紫外吸收光譜的λmax判斷是否存在互變異構(gòu)體參比溶液目的消除溶液中其它成分（溶劑，試劑，樣品基體）以及吸收池對光的反射和吸收所帶來的誤差消除辦法提高儀器自身的性能。依據(jù)Lamber-Beer定律，A與C關(guān)系應(yīng)為經(jīng)過原點的直線。不同波長光對樣品的作用不同，吸收強度不同,以A~λ作圖所得的曲線。透過光的強度(Ⅰt)和入射光強度(Ⅰo)之比稱為透光度（T)T=Ⅰt/Ⅰo(2)對吸收光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)影響若不被吸收，吸光度小于真實值，出現(xiàn)負(fù)偏差。運動的分子外層電子吸收紫外可見光區(qū)的輻射產(chǎn)生電子能級躍遷紫外可見吸收光譜。即所謂的能量量子化概念，但它只涉及光作用于物體時能量的傳遞過程。=ε1c1b+ε2c2b+ε3c3b+…+εncnb注當(dāng)出現(xiàn)幾個發(fā)色團共軛，則幾個發(fā)色團所產(chǎn)生的吸收帶將消失，代之出現(xiàn)新的共軛吸收帶，其波長將比單個發(fā)色團的吸收波長長，強度也增強。優(yōu)選第三紫外可見分光光度法例精密稱取B12樣品25.2共軛體系的存在紅移光學(xué)元件污染（灰塵散射，光學(xué)部件反射，散射）。吸收峰→λmaxA=A1+A2+A3+…+An（2）互變異構(gòu)體根據(jù)紫外吸收光譜的λmax判斷是否存在互變異構(gòu)體酮式?jīng)]有共軛雙鍵，它在204nm處僅有弱吸收；而烯醇式由于有共軛雙鍵，因此在245nm處有強的K吸收帶（κ=18000L·mol-1cm-1)根據(jù)紫外吸收光譜的λmax判斷是否存在互變異構(gòu)體（2）互變異3定量分析根據(jù)朗伯比爾定律，物質(zhì)在一定波長處的吸光度與它的濃度成正比，因此，選擇合適的波長，測定溶液的吸光度就可求出溶液的濃度和物質(zhì)的量。3定量分析第二節(jié)紫外－可見分光光度計

第二節(jié)紫外－可見分光光度計

圖3.6紫外-可見分光光度計1：光源；2：單色器；3吸收池；4檢測系統(tǒng)；5顯示系統(tǒng)一主要部件與性能圖3.6紫外-可見分光光度計1：光源；2：單色器；3吸收池（一）光源白熾光源鎢燈或鹵鎢燈－可見光源350～1000nm氣體放電光源氫燈或氘燈－紫外光源200～360nm基本要求所需的光譜區(qū)域內(nèi)能夠發(fā)射連續(xù)輻射足夠的輻射強度良好的穩(wěn)定性輻射能量隨波長的變化應(yīng)盡可能?。ㄒ唬┕庠窗谉牍庠存u燈或鹵鎢燈－可見光源350～1000（二）單色器1單色器能從光源輻射的復(fù)合光中分出單色光的裝置2組成狹縫、色散元件（棱鏡，光柵）3棱鏡色散原理依據(jù)不同的波長光通過棱鏡時有不同的折射率而將不同波長的光分開。(1)玻璃棱鏡由于玻璃可吸收紫外光，玻璃棱鏡只能用于350~3200nm的波長范圍，能用于可見光域內(nèi)。(2)石英棱鏡石英棱鏡可使用的波長范圍較寬，可從185~4000nm，可用于紫外、可見和近紅外三個光域。（二）單色器1單色器能從光源輻射的復(fù)合光中分出單色光的第三紫外可見分光光度法優(yōu)質(zhì)課件4光柵原理利用光的衍射與干涉作用制成的范圍紫外、可見及紅外光域，在整個波長區(qū)具有良好的、幾乎均勻一致的分辨能力。優(yōu)點它具有色散波長范圍寬、分辨本領(lǐng)高、成本低、便于保存和易于制備等優(yōu)點。缺點各級光譜會重疊而產(chǎn)生干擾,可用二維色散技術(shù)克服。4光柵（三）吸收池1、吸收池功能用于盛放分析試樣2、材料玻璃——能吸收UV光，僅適用于可見光區(qū)石英——不能吸收紫外光，適用于紫外和可見光區(qū)。3、要求匹配性（對光的吸收和反射應(yīng)一致），為減少光的損失，吸收池的光學(xué)面必須完全垂直于光束方向。（三）吸收池1、吸收池功能用于盛放分析試樣（四）檢測系統(tǒng)1功能檢測信號、測量單色光透過溶液后光強度變化的一種裝置。2檢測器類型光電池、光電管和光電倍增管。3硒光電池范圍為300~800nm，其中500~600nm最為靈敏。用于低檔的分光光度計中。4光電管在紫外可見分光光度計上應(yīng)用廣泛。5光電倍增管檢測微弱光最常用的光電元件，它的靈敏度比光電管要高200倍，因此可使用較窄的單色器狹縫，從而對光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)有較好的分辨能力。（四）檢測系統(tǒng)1功能檢測信號、測量單色光透過溶液后光強度變（五）顯示系統(tǒng)作用放大信號并以適當(dāng)方式指示或記錄下來。常用裝置直讀檢流計、電位調(diào)節(jié)指零裝置，數(shù)字顯示或自動記錄裝置，現(xiàn)在用工作站。（五）顯示系統(tǒng)二、紫外可見分光光度計的類型單光束分光光度計雙光束分光光度計雙波長分光光度計二、紫外可見分光光度計的類型單光束分光光度計特點：使用時來回拉動吸收池（輪流通過參比溶液和樣品溶液）→移動誤差結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，維修容易（一）單光束分光光度計光電倍增管切光器光閘比色皿單色器單光束分光光度計原理圖特點：（一）單光束分光光度計光電倍增管切光器光閘比色皿單色器（二）單波長雙光束分光光度計特點：不用拉動吸收池(同時通過參比溶液和待測溶液），可以減小移動誤差可以自動掃描吸收光譜

光閘單色器切光器參比光電倍增管雙光束分光光度計原理圖樣品溶液（二）單波長雙光束分光光度計特點：光閘單色器切光器參比光電倍（三）雙波長分光光度計單色器單色器吸收池接收器λ1λ1λ2λ2雙波長分光光度計原理圖特點：定量基礎(chǔ)：ΔA=A1-A2可消除干擾和吸收池不匹配引起的誤差，不需要參比溶液。適用于分析多組分混合物，混濁試樣（生物組織液）（三）雙波長分光光度計單色器單色器吸收池接收器λ1λ1λ2λ第三節(jié)Lamber－Beer定律透射比和吸光度Lamber－Beer定律吸光系數(shù)偏離Lamber－Beer定律的因素第三節(jié)Lamber－Beer定律透射比和吸光度透過光的強度(Ⅰt)和入射光強度(Ⅰo)之比稱為透光度（T)T=Ⅰt/Ⅰo為表示物質(zhì)吸收光的程度引入吸光度(A)概念一、透光度和吸光度透過光的強度(Ⅰt)和入射光強度(Ⅰo)之比稱為透光度（T二、LamberBeer定律描述物質(zhì)對單色光吸收強弱(吸光度）與液層厚度和待測物濃度的關(guān)系A(chǔ)=Elc=Ebc=εbc=abc二、LamberBeer定律描述物質(zhì)對單色光吸收強弱(吸光討論：1．Lamber-Beer定律的適用條件（前提）（1）入射光為單色光（2）溶液是稀溶液（3）均相體系2．在同一波長下，各組分吸光度具有加和性應(yīng)用：多組分測定。討論：1．Lamber-Beer定律的適用條件（前提）吸光度的加和性如有一復(fù)雜試樣，其中含有幾個組分，各個組分都有各自的吸光系數(shù)ε，濃度c和吸光度A，那么溶液的吸光度等于各組分的吸光度之和A=A1+A2+A3+…+An=ε1c1b+