第3章紫外可見(jiàn)分光光法

基于物質(zhì)吸收紫外或可見(jiàn)光引起分子中價(jià)電子躍遷、產(chǎn)生分子吸收光譜與物質(zhì)組分之間的關(guān)系建立起來(lái)的分析方法，稱為紫外可見(jiàn)分光光度法。1.復(fù)習(xí)光學(xué)分析基本概述2.熟悉物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收3.掌握紫外-可見(jiàn)一可見(jiàn)分光光法特點(diǎn)4.掌握光的吸收定律5.掌握分光光度計(jì)的構(gòu)造及原理6.熟悉顯色反應(yīng)及顯色條件的選擇7.掌握紫外-可見(jiàn)分光光度法的測(cè)定原理8.熟悉測(cè)定方法及應(yīng)用

本章要點(diǎn)2023/6/4當(dāng)前第1頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)第一節(jié)概述基于物質(zhì)光學(xué)性質(zhì)(電磁輻射或物質(zhì)與輻射作用)而建立起來(lái)的分析方法稱之。吸收光譜分析、發(fā)射光譜分析光學(xué)分析法：在光(或能量)作用下，通過(guò)測(cè)定物質(zhì)產(chǎn)生(發(fā)射、吸收或散射)光的波長(zhǎng)和強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行定性、定量分析的方法。內(nèi)部能級(jí)變化.光譜分析法或光譜法非光譜分析法改變電磁波的傳播方向、速度等物理性質(zhì)進(jìn)行分析的方法。內(nèi)部能級(jí)不變化,僅電磁輻射性質(zhì)改變

分子光譜分析、原子光譜分析按作用物分:按能級(jí)躍遷方向：按波長(zhǎng)不同分：紅外、可見(jiàn)光、紫外光譜法等2023/6/4當(dāng)前第2頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)一、基本概念（一）電磁輻射和電磁波譜1．電磁輻射（電磁波，光是其中一種）：以巨大速度通過(guò)空間、不需要任何物質(zhì)作為傳播媒介的一種粒子流（能量）。2．電磁輻射的性質(zhì)：具有波、粒二向性波動(dòng)性：光的反射、折射、偏振、干涉衍射現(xiàn)象。微粒性：光的吸收、放射、光電效應(yīng)等現(xiàn)象。光子能量:E∝1/λ，λ↓E↑σ是波數(shù)，C=2.9979×108m/s2023/6/4當(dāng)前第3頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)紫外--可見(jiàn)光在電磁波譜中的位置電磁輻射本質(zhì)是一樣的，區(qū)別在于頻率不一樣。

按波長(zhǎng)不同排列起來(lái)就形成電磁波譜。表13-1

高能輻射區(qū)γ射線能量最高，來(lái)源于核能級(jí)躍遷

χ射線來(lái)自內(nèi)層電子能級(jí)的躍遷光學(xué)光譜區(qū)紫外光來(lái)自原子和分子外層電子能級(jí)的躍遷可見(jiàn)光紅外光來(lái)自分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷波譜區(qū)微波來(lái)自分子轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)及電子自旋能級(jí)躍遷無(wú)線電波來(lái)自原子核自旋能級(jí)的躍遷(10-3~10nm)(10nm~10μm)(0.1cm~1000m)電磁波譜：γ射線→X射線→紫外光→可見(jiàn)光→紅外光→微波→無(wú)線電波10-20.1nm10nm102nm103nm0.1cm100cm1cm103m|||||||波長(zhǎng)

短長(zhǎng)2023/6/4當(dāng)前第4頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)（二）原子光譜與分子光譜1、原子光譜：氣態(tài)原子或離子外層電子在不同能級(jí)間躍遷而產(chǎn)生的光譜。包括：原子吸收、原子放射、原子熒光光譜等。原子吸收輻射能條件：原子光譜為一條條彼此分立的線狀光譜。2、分子光譜：在輻射能作用下，分子內(nèi)能級(jí)間的躍起遷產(chǎn)生的光譜。包括：分子吸收、分子熒光光譜等。分子光譜產(chǎn)生的機(jī)制與原子光譜相同，但復(fù)雜得多，包括：電子運(yùn)動(dòng)、原子間振動(dòng)、分子轉(zhuǎn)動(dòng)三種不同運(yùn)動(dòng)。2023/6/4當(dāng)前第5頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)分子吸收外來(lái)輻射能后，其能量改變（ΔE）為：ΔE=ΔEe+ΔEv+ΔEr對(duì)多數(shù)分子而言，ΔEe（電子）約為1-20ev，紫外可見(jiàn)ΔEv（振動(dòng)）約為0.05-1ev，近紅外、中紅外區(qū)ΔEr（轉(zhuǎn)動(dòng)）小于0.05ev，遠(yuǎn)紅外、微波區(qū)ΔEe>ΔEv>ΔEr因無(wú)法獲得純粹的振動(dòng)光譜和電子光譜，故分子光譜為帶狀光譜。分子光譜2023/6/4當(dāng)前第6頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)（三）吸收光譜與發(fā)射光譜1、吸收光譜：物質(zhì)由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)時(shí)，對(duì)輻射能選擇性吸收而得到的原子或分子光譜。(1)紫外分光光度法(UV):λ∈(200~400nm),用于有機(jī)物定性、定量、

結(jié)構(gòu)分析。(2)可見(jiàn)分光光度法(Vis):λ∈(400~760nm),用于有色物質(zhì)定量分析。(3)紅外分光光度法(IR):λ∈(2.5~50μm),用于有機(jī)物結(jié)構(gòu)分析。(4)核磁共振譜(NMR)：原子核吸收無(wú)線電波，發(fā)生核自旋級(jí)躍

遷，產(chǎn)生光譜。用于分子結(jié)構(gòu)分析。2023/6/4當(dāng)前第7頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)原子吸收/發(fā)射光譜法：原子外層電子能級(jí)躍遷分子吸收/發(fā)射光譜法：分子外層電子能級(jí)躍遷物質(zhì)由激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)而產(chǎn)生的原子或分子光譜。包括：原子發(fā)射光譜、原子或分子熒光光譜、分子磷光光譜等。2、發(fā)射光譜：2023/6/4當(dāng)前第8頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)二、物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收●物質(zhì)的顏色由物質(zhì)與光的相互作用方式?jīng)Q定?！袢搜勰芨杏X(jué)到的光稱可見(jiàn)光，波長(zhǎng)范圍是：400~760nm。表13-2●讓白光通過(guò)棱鏡，能色散出紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫等各色光?！駟紊猓?jiǎn)我徊ㄩL(zhǎng)的光●復(fù)合光：由不同波長(zhǎng)的光組合而成的光，如白光?！窆獾幕パa(bǔ)：若兩種不同顏色的單色光按一定比例混合得到白光，

稱這兩種單色光為互補(bǔ)色光，這種現(xiàn)象稱為光的互補(bǔ)。2023/6/4當(dāng)前第9頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)物質(zhì)的顏色：是由于物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光具有選擇性吸收而產(chǎn)生。

即物質(zhì)的顏色是它所吸收光的互補(bǔ)色。無(wú)色溶液：透過(guò)所有顏色的光有色溶液：透過(guò)光的顏色黑色：吸收所有顏色的光白色：反射所有顏色的光物質(zhì)的本色2023/6/4當(dāng)前第10頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)完全吸收完全透過(guò)吸收黃光光譜示意表觀現(xiàn)象示意復(fù)合光藍(lán)光無(wú)色黑色物質(zhì)的顏色與光的關(guān)系2023/6/4當(dāng)前第11頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)基于物質(zhì)吸收紫外或可見(jiàn)光引起分子中價(jià)電子躍遷、產(chǎn)生分子吸收光譜與物質(zhì)組分之間的關(guān)系建立起來(lái)的分析方法，稱為紫外可見(jiàn)分光光度法（UV-vis）。三、紫外-可見(jiàn)分光光度法特點(diǎn)（1）靈敏度高，可測(cè)到10-7g/ml。（2）準(zhǔn)確度好，相對(duì)誤差為1%-5%，滿足微量組分測(cè)定要求。（3）選擇性好，多種組分共存，無(wú)需分離直接測(cè)定某物質(zhì)。（4）操作簡(jiǎn)便、快速、選擇性好、儀器設(shè)備簡(jiǎn)單、便宜。（5）應(yīng)用廣泛，無(wú)機(jī)、有機(jī)物均可測(cè)定。2023/6/4當(dāng)前第12頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光具有選擇性吸收而產(chǎn)生。即物質(zhì)的顏色是它所吸收光的互補(bǔ)色。為什么溶液呈黑色或白色呢?物質(zhì)的顏色光的互補(bǔ)規(guī)律2023/6/4當(dāng)前第13頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)第二節(jié)紫外-可見(jiàn)分光光度法的基本原理一、透光率（透光度）和吸收度①透光率T定義：T取值為0.0%~100.0%T=0.0%：光全吸收T=100.0%：光全透過(guò)②吸光度（吸收度）AT=ItI0×100%顯然，T↑，溶液吸收度↓；T↓，溶液吸收度↑。即透光率T反映溶液對(duì)光吸收程度，通常用1/T反映吸光度。定義：A=lg1T=-lgT=lgI0ItA=-lgT,T=10-AtI0=It+Ia+Ir吸收光反射光透過(guò)光Ia③T與A關(guān)系：IrA∝1/T，T=0，A=∞，T=100%，A=02023/6/4當(dāng)前第14頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)二、光的吸收定律朗伯(Lambert)和比爾(Beer)分別于1760年和1852年研究吸光度Ａ與溶液厚度Ｌ和其濃度Ｃ的定量關(guān)系：朗伯定律：A=k1×L比爾定律：A=k1×CA=kCL一束平行單色光通過(guò)一均勻、非散射的吸光物質(zhì)溶液時(shí)，在入射光的波長(zhǎng)、強(qiáng)度以及溶液溫度等保持不變時(shí)，該溶液的吸光度A與其濃度C及液層厚度L的乘積成正比。①入射光為單色光，適用于可見(jiàn)、紅外、紫外光。②均勻、無(wú)散射溶液、固體、氣體。③吸光度A具有加和性。Aa+b+c=Aa+Ab+Ac注意!適用范圍朗伯-比爾定律:A=-lgT,T=10-A=10-kcL吸光系數(shù)濃度液層厚度2023/6/4當(dāng)前第15頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)三、吸光系數(shù)1、摩爾吸光系數(shù)或Em：

在一定λ下，c=1mol/L，L=1cm時(shí)的吸光度。單位：L/(mol.cm)（1）一定條件下是一個(gè)特征常數(shù)。（2）在溫度和波長(zhǎng)等條件一定時(shí)，ε僅與物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)，與待測(cè)物濃度c和液層厚度L無(wú)關(guān)；（3）定性和定量分析依據(jù)：同一物質(zhì)在不同波長(zhǎng)時(shí)ε值不同。不同物質(zhì)在同一波長(zhǎng)時(shí)ε值不同。εmax表明了該物質(zhì)在最大吸收波長(zhǎng)λmax處的最大吸光能力。

4、吸光系數(shù)的意義:2、百分吸光系數(shù)/比吸光系數(shù)：3、兩者關(guān)系:A=kcLk=A/cL

一定λ下,c=1%(W/V)，L=1cm時(shí)的吸光度。單位：100ml/g.cm1g/100ml2023/6/4當(dāng)前第16頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)1．定義：以A為縱坐標(biāo)，λ為橫坐標(biāo)，繪制的λ~A曲線。四、吸收光譜（吸收曲線）2．吸收光譜術(shù)語(yǔ)：①吸收峰→λmax,②吸收谷→λmin③肩峰→λsh,④末端吸收⑤強(qiáng)帶：

max>104，弱帶：

max<103特征值2023/6/4當(dāng)前第17頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)吸收光譜

特征值：

λmax

λmin

λsh

●同一物質(zhì)的吸收光譜特征值相同,(每一波長(zhǎng)處吸光系數(shù)相同)。同一物質(zhì)相同濃度的吸收曲線重合?！裢晃镔|(zhì)不同濃度，其吸收曲線形狀相似,λmax相同。（定量）●不同物質(zhì)相同濃度，其吸收曲線形狀,λmax不同。（定性）定性、定量分析：在吸收曲線λmax處測(cè)吸光度A。2023/6/4當(dāng)前第18頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)吸收曲線的討論：（1）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（2）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。（動(dòng)畫(huà)）（3）③吸收曲線可以提供物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息，并作為物質(zhì)定性分析的依據(jù)之一。（4）不同濃度的同一種物質(zhì)，在某一定波長(zhǎng)下吸光度A有差異，在λmax處吸光度A的差異最大。此特性可作為物質(zhì)定量分析的依據(jù)。（5）在λmax處吸光度隨濃度變化的幅度最大，所以測(cè)定最靈敏。吸收曲線是定量分析中選擇入射光波長(zhǎng)的重要依據(jù)。2023/6/4當(dāng)前第19頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)五、偏離光的吸收定律原因朗伯-比爾定律：A=kCL依據(jù)Beer定律，A與C關(guān)系應(yīng)為經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線（一）化學(xué)因素（二）光學(xué)因素

偏離Beer定律的主要因素表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：2023/6/4當(dāng)前第20頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)該定律適用于稀溶液，溶質(zhì)的離解、締合、互變異構(gòu)及化學(xué)變化也會(huì)引起偏離。尤其濃度過(guò)高(>0.01mol/L)會(huì)使C與A關(guān)系偏離定律：①粒子相互作用加強(qiáng)，吸光能力改變。②溶液對(duì)光的折射率顯著改變。（二）光學(xué)因素1．非單色光的影響：入射光為單色光是應(yīng)用該定律的重要前提：2．雜散光的影響：儀器本身缺陷；光學(xué)元件污染造成。3．反射和散色光的影響：散射和反射使T↓，A↑，吸收光譜變形。

通?？捎每瞻讓?duì)比校正消除。4．非平行光的影響：使光程↑，A↑，吸收光譜變形。（一）化學(xué)因素朗—比耳定律假定所有的吸光質(zhì)點(diǎn)之間不發(fā)生相互作用；2023/6/4當(dāng)前第21頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)0.575第三節(jié)紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)依據(jù)朗伯-比爾定律，測(cè)定待測(cè)液吸光度A的儀器。（選擇不同波長(zhǎng)單色光λ、濃度）光源單色器吸收池檢測(cè)器信號(hào)處理及顯示分光光度計(jì)外觀分光光度原理圖:2023/6/4當(dāng)前第22頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)一、主要部件1.光源：2.單色器：包括狹縫、準(zhǔn)直鏡、色散元件鎢燈或鹵鎢燈氫燈或氘燈—可見(jiàn)光源350~1000nm—紫外光源200~360nm色散元件棱鏡光柵對(duì)不同波長(zhǎng)的光折射率不同衍射和干涉,不同波長(zhǎng)的投射方向不同玻璃棱鏡:適用于可見(jiàn)區(qū)石英棱鏡:適用于紫外區(qū)高度拋光的玻璃上刻有等寬、等距平行條痕狹縫：進(jìn)出光狹縫。準(zhǔn)直鏡：復(fù)合光→平行光→色散后→聚集狹縫最佳寬度:減小狹縫寬度而溶液吸光度不變。3.吸收池：比色皿、比色杯，裝樣品溶液。有玻璃、石英杯兩種4.檢測(cè)器：光→電，光電池(硒,硅)，光電管(紅,紫)，光電倍增管。5.信號(hào)處理顯示器：放大較弱的電信號(hào)，并在檢流計(jì)上顯示出來(lái)。2023/6/4當(dāng)前第23頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)二、光學(xué)性能1.波長(zhǎng)范圍：2.波長(zhǎng)準(zhǔn)確度：一般誤差為±0.5nm—可見(jiàn)光400~1000nm—紫外-可見(jiàn)光190~360nm3.波長(zhǎng)重現(xiàn)性：波長(zhǎng)準(zhǔn)確度的1/2左右。4.狹縫和譜帶寬：?jiǎn)紊饧兌戎笜?biāo)。最小譜帶寬度可達(dá)0.1~0.5nm5.分辨率：數(shù)值越小越好。中等儀器≤0.5nm,高級(jí)儀器≤0.1nm6.雜散光：所含雜散光強(qiáng)度百分比作指標(biāo)。中等儀器≤0.5%,

高級(jí)儀器≤0.001%7.透光率測(cè)量范圍：中檔儀器為0%~150%8.吸光度測(cè)量范圍：中檔儀器為-0.1730~+2.009.測(cè)光準(zhǔn)確度：中檔儀器誤差為±0.5%10.測(cè)光重現(xiàn)性：測(cè)光準(zhǔn)確度誤差范圍的1/2左右。2023/6/4當(dāng)前第24頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)三、分光光度計(jì)類型

單波長(zhǎng)

分光光度計(jì)雙波長(zhǎng)

分光光度計(jì)單光束

分光光度計(jì)雙光束

分光光度計(jì)可見(jiàn)光區(qū):可紫外-見(jiàn)光區(qū):721型751，754型760型儀器簡(jiǎn)單，單色光誤差大儀器簡(jiǎn)單，要求光強(qiáng)度穩(wěn)定高普遍采用的光路wfz800-S,日本島津UV-300型特定情況（背景、共存組分干擾）下使用各種分光光度計(jì)使用《化學(xué)教學(xué)網(wǎng)》視頻操作2023/6/4當(dāng)前第25頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)第四節(jié)分析條件的選擇一、測(cè)量條件的選擇1.吸光度的范圍：T∈20%~65%，A∈0.2～0.7之間吸收最大的波長(zhǎng)為入射光，干擾最小三、顯色反應(yīng)條件的選擇

顯色反應(yīng)：將試樣組分轉(zhuǎn)變成有較強(qiáng)吸收的有色化合物的反應(yīng)。顯色劑：與被測(cè)組分化合生成有色物質(zhì)的試劑。1.顯色反應(yīng)的條件：(1)定量反應(yīng)、選擇性要好；干擾少。(2)靈敏度要高，摩爾吸光系數(shù)ε大。

(3)有色化合物的組成要恒定，化學(xué)性質(zhì)要穩(wěn)定。(4)有色化合物與顯色劑的最大吸收波長(zhǎng)之差≥60nm。(5)顯色反應(yīng)的條件要易于控制。2.測(cè)定波長(zhǎng)的選擇：M十R＝MR

（被測(cè)物）（顯色劑）（有色配合物）2023/6/4當(dāng)前第26頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)三、參比溶液（空白溶液）的選擇用于調(diào)節(jié)100%T，若選擇不適當(dāng)，對(duì)測(cè)量讀數(shù)的影響較大。主要是消除溶液中其他組分對(duì)光的吸收等帶來(lái)的影響。1.溶劑參比液當(dāng)試液、試劑、顯色劑均無(wú)色時(shí)，用溶劑(通常是蒸餾水)作參比液；3.試劑參比液如果顯色劑或其他試劑略有吸收，可用不含待測(cè)組分的試劑溶液作參比溶液。2.試樣參比液如果試樣中的其他組分也有吸收，但不與顯色劑反應(yīng)，則當(dāng)顯色劑無(wú)吸收時(shí)，可用試樣溶液作參比溶液。4.平等操作參比液用不含待測(cè)組分的溶液，在相同條件下與待測(cè)試樣同時(shí)進(jìn)行處理，此為平行操作參比溶液。2023/6/4當(dāng)前第27頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)第五節(jié)定性與定量分析紫外-可見(jiàn)分光光度法主要用于有機(jī)物分析。定性分析：比較吸收光譜特征可以對(duì)純物質(zhì)進(jìn)行鑒定及雜質(zhì)檢查；定量分析：利用光吸收定律進(jìn)行分析（一）定性鑒別：一、定性分析對(duì)比法：比較樣品化合物的吸收光譜特征與標(biāo)準(zhǔn)化合物的吸收光譜特征；或與文獻(xiàn)所載的化合物的標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行核對(duì)。同一物質(zhì)有相同吸收光譜圖，反之不一定是同一物質(zhì)。2023/6/4當(dāng)前第28頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)2、對(duì)比吸光度（或吸光系數(shù)）相同條件下，同一物質(zhì)吸光度比值是吸光系數(shù)的比值。（二）純度檢查1、雜質(zhì)檢查：有雜質(zhì)時(shí)，吸收光譜變形。2、雜質(zhì)限量檢查：①以某一波長(zhǎng)吸光度值表示；②以峰谷吸光度比值表示。3、對(duì)比吸收光譜的一致性將試樣與已知標(biāo)準(zhǔn)樣品用同一溶劑配制成相同濃度的溶液，在同一條件下分別掃描吸收光譜，核對(duì)其一致性。1、對(duì)比吸收光譜特征數(shù)據(jù)：λmax、λmin、λsh①不同基團(tuán)化合物可能有相同的λmax值，但εmax有明顯差別；②有相同吸光基團(tuán)同系物，其λmax、εmax值接近，但分子量不同，E1%1cm差別大。A1/A2=E1/E22023/6/4當(dāng)前第29頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)二、定量分析分光光度法被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，環(huán)境、醫(yī)藥、石油等測(cè)定無(wú)機(jī)、有機(jī)微量成份。由于操作簡(jiǎn)單，儀器廉價(jià)，一般說(shuō)是常用的首選方法。（一）單組分的定量分析1、標(biāo)準(zhǔn)曲線（工作曲線）法：配制一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在同一條件下分別測(cè)定吸光度，然后以吸光度A為縱坐標(biāo)，濃度C為橫坐標(biāo)繪制A-C關(guān)系曲線?！穹侠?伯定律，則得到一條通過(guò)原點(diǎn)的直線?！窀鶕?jù)測(cè)得樣品吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線中求得樣品溶液濃度，最后計(jì)算含量。原理:根據(jù)朗伯-比爾定律，選擇合適λ測(cè)A，求出濃度。2023/6/4當(dāng)前第30頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)2、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照法以該物質(zhì)吸收光譜圖中max為入射光，配制一個(gè)與被測(cè)溶液濃度相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液cS，測(cè)其AS，再將樣品溶液推入光路，測(cè)其AX，則試樣溶液的濃度cX為：3、吸光系數(shù)法：根據(jù)朗-比定律，從已知的吸光系數(shù)K和液層厚度L，根據(jù)測(cè)得的吸光度值，求出溶液濃度和含量。此法適于非經(jīng)常性的分析工作，準(zhǔn)確度不如標(biāo)準(zhǔn)曲線法。2023/6/4當(dāng)前第31頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)（二）多組分的定量分析法在含有多種組分的溶液中，如果要測(cè)定多個(gè)組分，可以根據(jù)情況的不同，采用不同的方法來(lái)進(jìn)行測(cè)定。測(cè)量依據(jù)——吸光度的加和性：(1)(2)(3)2023/6/4當(dāng)前第32頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)（三）示差分光光度法（示差法）普通分光光度法一般只適于測(cè)定微量組分，當(dāng)待測(cè)組分含量較高時(shí)，將產(chǎn)生較大的誤差。需采用示差法。即提高入射光強(qiáng)度，并采用濃度稍低于待測(cè)溶液濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液作參比溶液。設(shè)：待測(cè)溶液濃度為cx，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為cs(cs<cx)。則：

Ax=E·L·cxAs=E·L·csΔＡ＝Ａx－Ａs=E·b(cx－cs）=E·L·Δc測(cè)得的吸光度相當(dāng)于普通法中待測(cè)溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度差ΔＡ。示差法測(cè)得的吸光度與Δc呈直線關(guān)系。由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)的Δc值，則待測(cè)溶液濃度cx

：cx=cs+Δc2023/6/4當(dāng)前第33頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)第六節(jié)、紫外吸收光譜在有機(jī)物結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用(一)有機(jī)物的電子躍遷有機(jī)化合物的紫外—可見(jiàn)吸收光譜，是其分子中外層價(jià)電子躍遷的結(jié)果（三種）：σ電子、π電子、n電子(P 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。外層電子吸收紫外或可見(jiàn)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＊

1．有機(jī)物紫外—可見(jiàn)吸收光譜2023/6/4當(dāng)前第34頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)⑴σ→σ＊躍遷

所需能量最大，σ電子只有吸收遠(yuǎn)紫外光的能量才能發(fā)生躍遷。飽和烷烴的分子吸收光譜出現(xiàn)在遠(yuǎn)紫外區(qū)（吸收波長(zhǎng)λ<200nm，只能被真空紫外分光光度計(jì)檢測(cè)到）。如甲烷的λ為125nm,乙烷λmax為135nm。⑵n→σ＊躍遷

所需能量較大。吸收波長(zhǎng)為150～250nm，大部分在遠(yuǎn)紫外區(qū)，近紫外區(qū)仍不易觀察到。含非鍵電子的飽和烴衍生物(含N、O、S和鹵素等雜原子)均呈現(xiàn)n→σ*躍遷。如一氯甲烷、甲醇、三甲基胺n→σ*躍遷的λ分別為173nm、183nm和227nm。2023/6/4當(dāng)前第35頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)⑶π→π＊躍遷

所需能量較小，吸收波長(zhǎng)處于遠(yuǎn)紫外區(qū)的近紫外端或近紫外區(qū)，摩爾吸光系數(shù)εmax一般在104L·mol－1·cm－1以上，屬于強(qiáng)吸收。不飽和烴、共軛烯烴和芳香烴類均可發(fā)生該類躍遷。如：乙烯π→π*躍遷的λ為162nm，εmax為:1×104L·mol-1·cm－1。⑷n→π＊躍遷

需能量最低，吸收波長(zhǎng)λ>200nm。這類躍遷在躍遷選律上屬于禁阻躍遷，摩爾吸光系數(shù)一般為10～100L·mol-1·cm-1，吸收譜帶強(qiáng)度較弱。含有雜原子不飽和基團(tuán)如=C=O、=C=S、-N=N-等，分子中孤對(duì)電子和π鍵同時(shí)存在時(shí)發(fā)生n→π＊

躍遷。丙酮n→π＊躍遷的λ為275nmεmax為22L·mol-1·cm-1（溶劑環(huán)己烷)。2023/6/4當(dāng)前第36頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)生色團(tuán)與助色團(tuán)生色團(tuán)：

最有用的紫外—可見(jiàn)光譜是由π→π＊和n→π＊躍遷產(chǎn)生的。這兩種躍遷均要求有機(jī)物分子中含有不飽和基團(tuán)。這類含有π鍵的不飽和基團(tuán)稱為生色團(tuán)。簡(jiǎn)單的生色團(tuán)由雙鍵或叁鍵體系組成，如乙烯基、羰基、亞硝基、偶氮基—N＝N—、乙炔基、腈基—C≡N等。助色團(tuán)：

有一些含有n電子的基團(tuán)(如—OH、—OR、—NH２、—NHR、—X等)，它們本身沒(méi)有生色功能(不能吸收λ>200nm的光)，但當(dāng)它們與生色團(tuán)相連時(shí)，就會(huì)發(fā)生n—π共軛作用，增強(qiáng)生色團(tuán)的生色能力(吸收波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，且吸收強(qiáng)度增加)，這樣的基團(tuán)稱為助色團(tuán)。2023/6/4當(dāng)前第37頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)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:

λmax向長(zhǎng)波方向移動(dòng)稱為紅移，或長(zhǎng)移。向短波方向移動(dòng)稱為藍(lán)移(或紫移)或短移。吸收強(qiáng)度即摩爾吸光系數(shù)ε增大或減小的現(xiàn)象分別稱為增色效應(yīng)或減色效應(yīng)，如圖所示。強(qiáng)帶(strongband):max>104弱帶(weakband):max<1032023/6/4當(dāng)前第38頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)(二)吸收帶1.R帶從德文Radikal(基團(tuán))得名為n→π*躍遷引起的吸收帶。如羰基－CO－,－NO2、－CHO等，其特點(diǎn)為吸收強(qiáng)度弱，ε＜100，吸收峰波長(zhǎng)一般在270nm以上；2.K帶從德文Konjugation(共軛作用)得名為π→π*躍遷引起的，如共軛雙鍵。該吸收帶的特點(diǎn)為吸收峰很強(qiáng)，ε＞104，最大吸收峰位置一般在217～280nm。共軛雙鍵增加，λmax向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，εmax也隨之增加；是指吸收峰在紫外-可見(jiàn)光譜中的波帶位置。2023/6/4當(dāng)前第39頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)3.B帶從德文Benzenoid(苯的)得名為芳香化合物(包括雜環(huán)芳香化合物)的特征吸收帶。這是由于π→π*躍遷和苯環(huán)的振動(dòng)重疊引起的。苯蒸氣在230～270nm處出現(xiàn)精細(xì)結(jié)構(gòu)的吸收光譜，稱為笨的多重吸收帶或精細(xì)結(jié)構(gòu)吸收帶。在極性溶劑中或苯環(huán)上有取代基時(shí)，復(fù)雜的B吸收帶簡(jiǎn)化，精細(xì)結(jié)構(gòu)消失，出現(xiàn)一寬峰，中心在256nm，ε＝220。是由苯環(huán)結(jié)構(gòu)中三個(gè)乙烯的環(huán)狀共軛系統(tǒng)的躍遷所產(chǎn)生的。分為E1和E2吸收帶，其中E1在185nm附近，ε=47000，E2在204nm，ε=7900，均為強(qiáng)吸收。4.E帶

2023/6/4當(dāng)前第40頁(yè)\共有61頁(yè)\編于星期五\20點(diǎn)動(dòng)畫(huà)演示