紫外可見分光光度法培訓(xùn)課件

紫外可見分光光度法培訓(xùn)課件第1頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二目錄一、分子光譜概述二、紫外可見光譜三、朗伯－比爾定律四、紫外可見分光光度計(jì)五、無(wú)機(jī)與有機(jī)分析應(yīng)用六、儀器操作七、儀器維護(hù)保養(yǎng)第2頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二3一、概述–

分子光譜原子核在其平衡位置附近的相對(duì)振動(dòng)---

振動(dòng)能級(jí)（Ev）Ｅ＝Ｅe+Ｅv+ＥrΔΕe>ΔΕv>ΔΕr物質(zhì)分子內(nèi)部三種運(yùn)動(dòng)形式電子相對(duì)于原子核的運(yùn)動(dòng)---

電子能級(jí)

（Ee）

分子本身繞其重心的轉(zhuǎn)動(dòng)---

轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)

（Er）第3頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二4一、概述–

分子光譜Ｅ＝Ｅe+Ｅv+ＥrΔΕe>ΔΕv>ΔΕr

電子能級(jí)振動(dòng)能級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)第4頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二5一、概述–

分子光譜ΔΕr

0.005～0.050eV遠(yuǎn)紅外光譜(分子轉(zhuǎn)動(dòng)光譜)ΔΕv

0.05～１eV紅外光譜(分子振動(dòng)光譜)ΔΕe

1～20eV紫外—可見光譜(分子的電子光譜)第5頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二電磁波譜g-X-射線紫外可見紅外微波無(wú)線電2004008003200(nm)波長(zhǎng)真空紫外近紅外核磁共振波長(zhǎng)越短，能量越高第6頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二7二、紫外可見光譜

可見吸收光譜：電子躍遷光譜

吸收光波長(zhǎng)范圍400780nm，主要用于有色物質(zhì)的定量分析。紫外吸收光譜：電子躍遷光譜吸收光波長(zhǎng)范圍200400nm（近紫外區(qū)），可用于結(jié)構(gòu)鑒定和定量分析。特點(diǎn)靈敏度高選擇性較好通用性強(qiáng)準(zhǔn)確度較好操作簡(jiǎn)單價(jià)格低廉第7頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二8吸收曲線與最大吸收波長(zhǎng)

max用不同波長(zhǎng)的單色光照射，測(cè)吸光度二、紫外可見吸收光譜不同濃度的溶液，測(cè)吸光度第8頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二9二、紫外可見吸收光譜同一種物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸光度不同。吸光度最大處對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)稱為最大吸收波長(zhǎng)λmax不同濃度的同一種物質(zhì)，其吸收曲線形狀相似λmax不變。而對(duì)于不同物質(zhì)，它們的吸收曲線形狀和λmax則不同。吸收光譜的波長(zhǎng)分布是由產(chǎn)生譜帶的躍遷能級(jí)間的能量差所決定，反映了分子內(nèi)部能級(jí)分布狀況，是物質(zhì)定性分析的依據(jù)。吸收譜帶的強(qiáng)度與該物質(zhì)分子吸收的光子數(shù)成正比，是物質(zhì)定量分析的依據(jù)。第9頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二10有機(jī)化合物的紫外—可見吸收光譜分子中外層價(jià)電子躍遷的結(jié)果（三種）：形成單鍵的σ電子、形成雙鍵的π電子、未成鍵的n電子分子軌道理論：一個(gè)成鍵軌道必定有一個(gè)相應(yīng)的反鍵軌道。通常外層電子均處于分子軌道的基態(tài)，即成鍵軌道或非鍵軌道上。當(dāng)外層電子吸收紫外或可見輻射后，就從基態(tài)向激發(fā)態(tài)(反鍵軌道)躍遷。主要有四種躍遷，所需能量ΔΕ大小順序?yàn)椋?/p>

n→π＊<π→π＊<n→σ＊<σ→σ＊

第10頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二11*躍遷能量很大吸收光譜在真空紫外區(qū)多為飽和烴甲烷 125nm乙烷 135nm第11頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二n*躍遷

所需能量小于*躍遷（150-250nm）

若飽和烴中的氫原子被氧、氮、鹵素等原子或基團(tuán)所取代，由于這些原子中含有n電子，可以發(fā)生n*躍遷摩爾吸光系數(shù)比較小，一般在100-3000L/molcm化合物 max maxH2O 167 1480CH3OH 184 150CH3Cl 173 200(CH3)2O 184 2520第12頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二13*和n*躍遷*和n*躍遷能量低（>200nm）

含有不飽和鍵的有機(jī)分子易發(fā)生這類躍遷

C=C;C=C;N=N;C=O

有機(jī)化合物的紫外-可見吸收光譜分析多以這兩類躍遷為基礎(chǔ)*比n*躍遷幾率大100-1000倍*躍遷吸收強(qiáng)，~104

n*躍遷吸收弱，500第13頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二14紫外光譜中常用的術(shù)語(yǔ)生色團(tuán)：從廣義來(lái)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)或結(jié)構(gòu)系統(tǒng)定義為生色團(tuán)。第14頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二15紫外光譜中常用的術(shù)語(yǔ)助色團(tuán)

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，它們本身不能吸收大于200nm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)波方向移動(dòng)，并且增加其吸光度。第15頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二16生色團(tuán)—— 含有鍵不飽和官能團(tuán)助色團(tuán)—— 基團(tuán)本身無(wú)色，但能增強(qiáng)生色團(tuán)顏色為含有n電子，且能與電子作用，產(chǎn)生n共軛184204254270苯（*）苯酚（—OH為助色團(tuán)）/nm紫外光譜中常用的術(shù)語(yǔ)第16頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二17紫外光譜中常用的術(shù)語(yǔ)紅移與藍(lán)移有機(jī)化合物的吸收譜帶常常因引入取代基或改變?nèi)軇┦棺畲笪詹ㄩL(zhǎng)λmax和吸收強(qiáng)度發(fā)生變化:某些有機(jī)化合物經(jīng)取代反應(yīng)引入含有未共享電子對(duì)的基團(tuán)（-OH、-OR、-NH2、-SH、-Cl、-Br、-SR、-NR2

）之后，吸收峰的波長(zhǎng)將向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，這種效應(yīng)稱為紅移效應(yīng)。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)向短波方向移動(dòng)，這種效應(yīng)稱為藍(lán)移效應(yīng)。如-CH2、-CH2CH3、-OCOCH3。第17頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二18紅移—λmax向長(zhǎng)波方向移動(dòng)藍(lán)移—

向短波方向移動(dòng)增色效應(yīng)—吸收強(qiáng)度即摩爾吸光系數(shù)，ε增大的現(xiàn)象減色效應(yīng)—吸收強(qiáng)度即摩爾吸光系數(shù)，

ε減小的現(xiàn)象引入取代基或改變?nèi)軇┳贤夤庾V中常用的術(shù)語(yǔ)第18頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二19無(wú)機(jī)化合物的紫外—可見吸收光譜

⑴過渡金屬離子d一d的電子躍遷（2）鑭系和錒系離子的f一f電子躍遷

⑶電荷轉(zhuǎn)移吸收光譜-絡(luò)合物的吸收在分光光度法中具有重要意義:微量組分的定量分析。

當(dāng)吸收紫外可見輻射后，分子中原定域在金屬M(fèi)軌道上電荷的轉(zhuǎn)移到配位體L的軌道，或按相反方向轉(zhuǎn)移，這種躍遷稱為電荷轉(zhuǎn)移躍遷，所產(chǎn)生的吸收光譜稱為荷移光譜。第19頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二20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，只能產(chǎn)生*躍遷。飽和烴的最大吸收峰一般小于150nm，超出紫外、可見分光光度計(jì)的測(cè)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*。例如，CH3Cl、CH3Br和CH3I的n*躍遷分別出現(xiàn)在173、204和258nm處。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實(shí)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20頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二212.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)的延長(zhǎng)，*躍遷的吸收帶將明顯向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，吸收強(qiáng)度也隨之增強(qiáng)。在共軛體系中，*躍遷產(chǎn)生的吸收帶又稱為K帶。

有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第21頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二223.羰基化合物

羰基化合物含有C=O基團(tuán)。C=O基團(tuán)主要可產(chǎn)生*、n*、n*三個(gè)吸收帶，n*吸收帶又稱R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。羧酸及羧酸的衍生物雖然也有n*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)含有未共用電子對(duì)的助色團(tuán)，如-OH、-Cl、-OR等，由于助色團(tuán)上的n電子與羰基雙鍵的電子產(chǎn)生n共軛，導(dǎo)致*軌道的能級(jí)有所提高，使n*躍遷所需的能量變大，n*吸收帶藍(lán)移至210nm左右。有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第22頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二234.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帶出現(xiàn)在180nm（MAX=60，000）；E2帶出現(xiàn)在204nm（MAX=8000）；B帶出現(xiàn)在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)結(jié)構(gòu)，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)結(jié)構(gòu)消失,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。有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第23頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二245.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，但這三個(gè)吸收帶均發(fā)生紅移，且強(qiáng)度增加。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)增加。當(dāng)芳環(huán)上的-CH基團(tuán)被氮原子取代后，則相應(yīng)的氮雜環(huán)化合物（如吡啶、喹啉）的吸收光譜，與相應(yīng)的碳化合物極為相似，即吡啶與苯相似，喹啉與奈相似。此外由于引入含有n電子的N原子的，這類雜環(huán)化合物還可能產(chǎn)生n*吸收帶。有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第24頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二25溶劑對(duì)紫外吸收光譜的影響1.溶劑的極性

溶劑的極性越強(qiáng)，由π→π＊躍遷產(chǎn)生的譜帶向長(zhǎng)波方向移動(dòng)越顯著。這是因?yàn)榘l(fā)生π→π＊躍遷的分子激發(fā)態(tài)的極性總大于基態(tài)，在極性溶劑的作用下，激發(fā)態(tài)能量降低的程度大于基態(tài)，從而使基態(tài)到激發(fā)態(tài)躍遷所需的能量變小，使吸收帶發(fā)生紅移。

所用溶劑極性越強(qiáng)，則由n→π＊躍遷產(chǎn)生的譜帶向短波方向移動(dòng)越明顯，即藍(lán)移越大。發(fā)生n→π＊躍遷的分子都含有未成鍵的孤對(duì)電子，與極性溶劑形成氫鍵，使得分子的非鍵軌道能量有較大程度的降低，使n→π＊躍遷所需的能量相應(yīng)增大，致使吸收譜帶發(fā)生藍(lán)移。第25頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二262.pH值對(duì)紫外光譜的影響pH值的改變可能引起共軛體系的延長(zhǎng)或縮短，從而引起吸收峰位置的改變，對(duì)一些不飽和酸、烯醇、酚及苯胺類化合物的紫外光譜影響很大，如果化合物溶液變?yōu)閴A性時(shí)，吸收峰發(fā)生紅移，表明該化合物為酸性物質(zhì)。如果變?yōu)閴A性，發(fā)生藍(lán)移，可能為芳胺。例如：苯酚（當(dāng)pH大于7時(shí)，發(fā)生紅移）苯胺與鹽酸苯胺溶劑對(duì)紫外吸收光譜的影響第26頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

利用被測(cè)物質(zhì)的分子對(duì)紫外-可見光具有選擇性吸收的特性而建立的分析方法。一、紫外－可見吸光光度法的特點(diǎn)（1）具有較高的靈敏度。（2）有一定的準(zhǔn)確度，該方法相對(duì)誤差為2%-5%，可滿足對(duì)微量組分測(cè)定的要求。（3）操作簡(jiǎn)便、快速、選擇性好、儀器設(shè)備簡(jiǎn)單。（4）應(yīng)用廣泛

互補(bǔ)光第27頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二單色光：只具有一種波長(zhǎng)的光。混合光：由兩種以上波長(zhǎng)組成的光，如白光。物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收白光青藍(lán)青綠黃橙紅紫藍(lán)1、光的互補(bǔ)性與物質(zhì)的顏色第28頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

物質(zhì)的顏色是由于物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光具有選擇性的吸收作用而產(chǎn)生的，物質(zhì)的顏色由透過光的波長(zhǎng)決定。例：硫酸銅溶液吸收白光中的黃色光而呈藍(lán)色；高錳酸鉀溶液因吸白光中的綠色光而呈紫色。如果兩種適當(dāng)顏色的光按一定的強(qiáng)度比例混合可以得白光，這兩種光就叫互為補(bǔ)色光。物質(zhì)呈現(xiàn)的顏色和吸收的光顏色之間是互補(bǔ)關(guān)系。第29頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二/nm顏色互補(bǔ)光400-450紫黃綠450-480藍(lán)黃480-490綠藍(lán)橙490-500藍(lán)綠紅500-560綠紅紫560-580黃綠紫580-610黃藍(lán)610-650橙綠藍(lán)650-760紅藍(lán)綠不同顏色的可見光波長(zhǎng)及其互補(bǔ)光白光青藍(lán)青綠黃橙紅紫藍(lán)第30頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二2、吸收光譜或吸收曲線

吸收曲線：測(cè)定某種物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)單色光的吸收程度，以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)作圖。KMnO4的吸收曲線最大吸收波長(zhǎng)，max定量分析的基礎(chǔ)：某一波長(zhǎng)下測(cè)得的吸光度與物質(zhì)濃度關(guān)系的有關(guān)第31頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二300400500600350525545Cr2O72-MnO4-1.00.80.60.40.2AbsorbanceCr2O72-、MnO4-的吸收光譜350光譜定性分析基礎(chǔ)：吸收曲線的形狀和最大吸收波長(zhǎng)第32頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二33三、光的吸收定律光的吸收程度和吸收層厚度的關(guān)系A(chǔ)∝b光的吸收程度和吸收物濃度之間的關(guān)系

A∝c

朗伯—比耳定律

A=ε

bc吸光光度法的理論基礎(chǔ)和定量測(cè)定的依據(jù)朗伯(Lambert)比耳(Beer)第33頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二34A：吸光度---溶液對(duì)光的吸收程度b：液層厚度(光程長(zhǎng)度,cm)c：溶液的摩爾濃度，mol·L－１ε：摩爾吸光系數(shù)，L·mol－１·cm－１；三、光的吸收定律A＝lg（I0/It)=εbc濃度為1mol/L、液層厚度為1cm時(shí)該溶液在某一波長(zhǎng)下的吸光度A＝lg（I0/It)=abcc：溶液的濃度，g·L－１

a：吸光系數(shù)，L·g－１·cm－１

濃度為1g/L、液層厚度為1cm時(shí)該溶液在某一波長(zhǎng)下的吸光度a——εa=ε/M

（M為摩爾質(zhì)量）

第34頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二35摩爾吸光系數(shù)三、光的吸收定律不隨濃度c和光程長(zhǎng)度b的改變而改變，在溫度和波長(zhǎng)等條件一定時(shí)，ε僅與吸收物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)同一吸收物質(zhì)在不同波長(zhǎng)下的ε值是不同的。在最大吸收波長(zhǎng)λmax處的摩爾吸光系數(shù)，常以εmax表示。代表可能達(dá)到的最大靈敏度。εmax越大表明光度法測(cè)定該物質(zhì)靈敏度越高ε>105：超高靈敏；ε=(6～10）×104

：高靈敏ε<2×104：不靈敏。第35頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二36三、光的吸收定律透過率T—

入射光透過溶液的程度T=It/I0吸光度A與透過率T的關(guān)系:A

＝－lgT

第36頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二37偏離朗伯—比耳定律的原因

當(dāng)溶液濃度較高時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線常發(fā)生彎曲，稱為偏離朗伯—比耳定律。原因物理性因素化學(xué)性因素第37頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二38物理性因素難以獲得真正的純單色光——

儀器的原因選擇比較好的單色器將入射波長(zhǎng)選定在待測(cè)物質(zhì)的最大吸收波長(zhǎng)且吸收曲線較平坦處解決辦法前提條件之一：入射光為單色光第38頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二39化學(xué)性因素假定：所有的吸光質(zhì)點(diǎn)之間不發(fā)生相互作用當(dāng)溶液濃度c>10－2mol/L時(shí)，吸光質(zhì)點(diǎn)間可能發(fā)生締合等相互作用，直接影響了對(duì)光的吸收。溶液中存在著離解、聚合、互變異構(gòu)、配合物的形成等化學(xué)平衡時(shí)。使吸光質(zhì)點(diǎn)的濃度發(fā)生變化，影響吸光度第39頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二40例：鉻酸鹽或重鉻酸鹽溶液中存在下列平衡：

CrＯ42-＋2H＋=Cr2Ｏ72-＋H2Ｏ溶液中CrＯ42-、Cr2Ｏ72-的顏色不同，吸光性質(zhì)也不相同,故溶液pH對(duì)測(cè)定有重要影響.第40頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二41四、紫外可見分光光度計(jì)第41頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二42四、紫外可見分光光度計(jì)第42頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二43HitachiU3010

紫外可見分光光度計(jì)普析通用TU-1221型紫外可見分光光度計(jì)四、紫外可見分光光度計(jì)第43頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二44波長(zhǎng)330~800nm722型光柵分光光度計(jì)四、紫外可見分光光度計(jì)第44頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)光源單色器狹縫樣品室檢測(cè)器第45頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二46顯示屏波長(zhǎng)調(diào)節(jié)旋鈕比色池架四、紫外可見分光光度計(jì)第46頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二47在整個(gè)紫外光區(qū)或可見光譜區(qū)可以發(fā)射連續(xù)光譜具有足夠的輻射強(qiáng)度較好的穩(wěn)定性較長(zhǎng)的使用壽命可見光區(qū)：鎢燈作為光源，其輻射波長(zhǎng)范圍在320～2500nm。紫外區(qū)：氫、氘燈，發(fā)射185～400nm的連續(xù)光譜。光源第47頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二48

將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成單色光并可從中選出一任波長(zhǎng)單色光的光學(xué)系統(tǒng)。單色器棱鏡、光柵第48頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二狹縫狹縫是指由一對(duì)隔板在光通路上形成的縫隙，用來(lái)調(diào)節(jié)入射單色光的純度和強(qiáng)度，也直接影響分辯力。出射狹縫的寬度通常有兩種表示方法：一為狹縫的實(shí)際寬度，以毫米（mm）表示，另一種為光譜頻帶寬度，即指由出射狹縫射出光束的光譜寬度，以毫微米nm表示。例如，出射狹縫的寬度是6nm，并不是說出射狹縫的寬度是6nm，而是指由此狹縫射出的光具有6nm的光譜帶寬。

第49頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二50樣品室在紫外區(qū)須采用石英池，可見區(qū)一般用玻璃池。第50頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二51

利用光電效應(yīng)將透過吸收池的光信號(hào)變成可測(cè)的電信號(hào)檢測(cè)器光電池、光電管或光電倍增管。結(jié)果顯示記錄系統(tǒng)檢流計(jì)、數(shù)字顯示、微機(jī)進(jìn)行儀器自動(dòng)控制和結(jié)果處理第51頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二單光束儀器HW紅藍(lán)S1S2單色器樣品室第52頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二單光束儀器的缺點(diǎn)：操作麻煩： 空白——IO樣品——I任一波長(zhǎng)

不能進(jìn)行吸收光譜的自動(dòng)掃描光源不穩(wěn)定性影響測(cè)量精密度第53頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二雙光束儀器IOI第54頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二雙光束儀器的特點(diǎn)和不足：測(cè)量方便，不需要更換吸收池補(bǔ)償了儀器不穩(wěn)定性的影響實(shí)現(xiàn)了快速自動(dòng)吸收光譜掃描不能消除試液的背景成分吸收干擾第55頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二雙波長(zhǎng)儀器切光器12采用雙單色器第56頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二/nmA0200300400待測(cè)成分干擾成分12第57頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二消除光譜重疊干擾A1=Aa

1+Ai1

A2=Aa

2+Ai2

Ai1=Ai2

A=A1-

A2

=

Aa2-Aa

1=（a1-a2）bCa消除了共存組分的干擾第58頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二雙波長(zhǎng)儀器能否消除背景干擾？A1=lgI0/I1=1bC+AbA2=lgI0/I2=2bC+Ab式中Ab為背景吸收或干擾物質(zhì)的吸收若波長(zhǎng)選擇合適，1和2處Ab相同第59頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二則A=lgI1/I2=（1-2）bC因此測(cè)量?jī)刹ㄩL(zhǎng)吸光度之差，就消除了背景吸收的干擾。第60頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二顯色反應(yīng)及顯色條件的選擇顯色反應(yīng)將待測(cè)組分轉(zhuǎn)變成有色化合物的反應(yīng)顯色劑與待測(cè)組分形成有色化合物的試劑五、無(wú)機(jī)分析應(yīng)用顯色反應(yīng)類型絡(luò)合反應(yīng)氧化還原反應(yīng)取代反應(yīng)縮合反應(yīng)選擇要素靈敏度高(大)

選擇性好(無(wú)特效顯色劑)有色生成物穩(wěn)定組成恒定(不同絡(luò)合比顏色不同)顯色劑在測(cè)定波長(zhǎng)處無(wú)明顯吸收有色化合物與顯色劑顏色對(duì)比度大，要求△>60nm。第61頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二62顯色條件的選擇1.顯色劑用量2.反應(yīng)體系的酸度

影響金屬離子和顯色劑的存在形式、絡(luò)合物組成、穩(wěn)定性及反應(yīng)進(jìn)行程度第62頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二顯色條件的選擇3.顯色時(shí)間4.顯色溫度5.溶劑6.干擾的消除選擇適當(dāng)?shù)娘@色反應(yīng)條件加入掩蔽劑分離干擾離子(萃取法、離子交換法、吸附法等）第63頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二吸光度測(cè)量條件的選擇1.選擇適當(dāng)?shù)娜肷涔獠ㄩL(zhǎng)

一般應(yīng)該選擇λmax為入射光波長(zhǎng)。但如果λmax處有共存組分干擾時(shí)，則應(yīng)考慮選擇靈敏度稍低但能避免干擾的入射光波長(zhǎng)。2.控制適宜的吸光度（讀數(shù)范圍）Tmin＝36.8%,Amin＝0.434（吸光度測(cè)量誤差最小）最佳讀數(shù)范圍T%=70％～10％A=0.15～0.85具體待定第64頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二65

3.選擇合適的參比溶液若僅待測(cè)組分與顯色劑反應(yīng)產(chǎn)物有吸收，其它試劑均無(wú)吸收，用純?nèi)軇ㄋ?作參比溶液；若顯色劑或其它試劑略有吸收，試液本身無(wú)吸收，用“試劑空白”(不加試樣溶液)作參比溶液；若待測(cè)試液有吸收，而顯色劑等無(wú)吸收，則可用“試樣空白”(不加顯色劑)作參比溶液。第65頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二66定性分析結(jié)構(gòu)分析標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照經(jīng)驗(yàn)規(guī)則計(jì)算官能團(tuán)鑒定順反異構(gòu)體的確定互變異構(gòu)體的確定五、有機(jī)分析應(yīng)用第66頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二67化合物的定性分析

利用紫外光譜可以推導(dǎo)有機(jī)化合物的分子骨架中是否含有共軛結(jié)構(gòu)體系,如C=C－C=C、C=C－C=O、苯環(huán)等。利用紫外光譜鑒定有機(jī)化合物遠(yuǎn)不如利用紅外光譜有效，因?yàn)楹芏嗷衔镌谧贤鉀]有吸收或者只有微弱的吸收，并且紫外光譜一般比較簡(jiǎn)單，特征性不強(qiáng)。利用紫外光譜可以用來(lái)檢驗(yàn)一些具有大的共軛體系或發(fā)色官能團(tuán)的化合物，可以作為其他鑒定方法的補(bǔ)充。鑒定化合物主要是根據(jù)光譜圖上的一些特征吸收，特別是最大吸收波長(zhǎng)λmax即摩爾吸光系數(shù)ε值，來(lái)進(jìn)行鑒定。第67頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二68鑒定的方法有兩種：（1）與標(biāo)準(zhǔn)物、標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照：將樣品和標(biāo)準(zhǔn)物以同一溶劑配制相同濃度溶液，并在同一條件下測(cè)定，比較光譜是否一致。（2）吸收波長(zhǎng)和摩爾吸光吸收：如果樣品和標(biāo)準(zhǔn)物的吸收波長(zhǎng)相同，摩爾吸光吸收也相同，可以認(rèn)為樣品和標(biāo)準(zhǔn)物是同一物質(zhì)?；衔锏亩ㄐ苑治龅?8頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二69⑴若在200～750nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)無(wú)吸收峰，則可能是直鏈烷烴、環(huán)烷烴、飽和脂肪族化合物或僅含一個(gè)雙鍵的烯烴等。不含共軛體系，無(wú)醛、酮、溴、碘。官能團(tuán)鑒定⑵若在270～350nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)有低強(qiáng)度吸收峰(ε＝10～100L·mol-1·cm-1),（n→π躍遷），則可能含有一個(gè)簡(jiǎn)單非共軛且含有n電子的生色團(tuán)，如羰基。⑶若在2５0～300nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)有中等強(qiáng)度的吸收峰則可能含苯環(huán)。化合物的結(jié)構(gòu)分析第69頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二70⑷若在210～250nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)有強(qiáng)吸收峰，則可能含有2個(gè)共軛雙鍵；若在260～300nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)有強(qiáng)吸收峰，則說明該有機(jī)物含有3個(gè)或3個(gè)以上共軛雙鍵。⑸若該有機(jī)物的吸收峰延伸至可見光區(qū)，則該有機(jī)物可能是長(zhǎng)鏈共軛或稠環(huán)化合物?；衔锏慕Y(jié)構(gòu)分析第70頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二71五、有機(jī)分析應(yīng)用異構(gòu)體的確定反式異構(gòu)體的λmax和εmax大于順式異構(gòu)體化合物純度的檢驗(yàn)氫鍵強(qiáng)度的測(cè)定成分分析第71頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二72異構(gòu)體的確定

對(duì)于構(gòu)造異構(gòu)體，可以通過經(jīng)驗(yàn)規(guī)則計(jì)算出λmax值與實(shí)測(cè)值比較，即可證實(shí)化合物是哪種異構(gòu)體。對(duì)于順反異構(gòu)體，一般來(lái)說，某一化合物的反式異構(gòu)體的λmax和εmax大于順式異構(gòu)體。另外還有互變異構(gòu)體，常見的互變異構(gòu)體有酮－烯醇式互變異構(gòu)，如乙酰乙酸乙酯的酮－烯醇式互變異構(gòu)。第72頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二73成分分析

紫外光譜在有機(jī)化合物的成分分析方面的應(yīng)用比其在化合物定性鑒定方面具有更大的優(yōu)越性，方法的靈敏度高，準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性都很好，應(yīng)用非常廣泛。只要對(duì)近紫外有吸收或可能有吸收的化合物，均可用紫外分光光度法進(jìn)行測(cè)定，定量基礎(chǔ)朗伯-比爾定律。第73頁(yè)，共80頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

六、儀器操作一、定性分析不同物質(zhì)結(jié)構(gòu)不同或者說其分子能級(jí)的能量(各種能級(jí)能量總和)或能量間隔各異，因此不同物質(zhì)將選擇性地吸收不同波長(zhǎng)或能量的外來(lái)輻射，這是UV-Vis定性分析的基礎(chǔ)。

定性分析具體做法是讓不同波長(zhǎng)的光通過待測(cè)物，經(jīng)待測(cè)物吸收后，測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收程度(吸光度A)，以吸光度A為縱坐標(biāo)，輻射波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)作圖，得到該物質(zhì)的吸收光譜或吸收曲線，據(jù)吸收曲線的特性(峰強(qiáng)