紫外可見吸收光譜分析法

關(guān)于紫外可見吸收光譜分析法2.0概述(Introduction)

紫外-可見吸收光譜法（紫外-可見分光光度法）：利用某些物質(zhì)的分子吸收200nm～800nm光譜區(qū)的輻射來進(jìn)行分析測(cè)定的方法。第2頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.0概述2.1紫外-可見吸收光譜2.2Lambert-Beer定律2.3紫外-可見分光光度計(jì)2.4分析條件的選擇2.5紫外-可見分光光度計(jì)法的應(yīng)用本章內(nèi)容2.1.1分子吸收光譜的產(chǎn)生2.1.2常用術(shù)語2.1.3常見有機(jī)化合物的紫外-可見吸收光譜2.1.4影響紫外-可見吸收光譜因素第3頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.1紫外-可見吸收光譜-2.1.1分子吸收光譜的產(chǎn)生2.1.1分子吸收光譜的產(chǎn)生1躍遷：分子中的電子受到光、熱、電等的激發(fā)，從一個(gè)能級(jí)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)能級(jí)的過程。2.分子能級(jí)組成分子內(nèi)三種運(yùn)動(dòng)形式：價(jià)電子運(yùn)動(dòng)分子振動(dòng)分子轉(zhuǎn)動(dòng)第4頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.1紫外-可見吸收光譜-2.1.1分子吸收光譜的產(chǎn)生每種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都屬一定的能級(jí)：

E=Ee+Ev+Er

當(dāng)分子吸收外界能量后，分子能級(jí)躍遷，基態(tài)→激發(fā)態(tài)電子能級(jí)(electronenergylevels)分子振動(dòng)能級(jí)(vibrationalenergylevels)分子轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)(rotationenergylevels)分子中電子能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)示意圖電子能級(jí)振動(dòng)能級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)E1E0S1S0r

r

r’

r’

第5頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.1分子吸收光譜的產(chǎn)生分子內(nèi)運(yùn)動(dòng)三種躍遷能級(jí)，所需能量大小順序

△E電子

△

E振動(dòng)

△

E轉(zhuǎn)動(dòng)分子吸收光能不是連續(xù)的是量子化特征分子的能量變化

E為各種形式能量變化的總和：

△E=△E電子

+△

E振動(dòng)

+△

E轉(zhuǎn)動(dòng)分子吸收能量=兩個(gè)躍遷能級(jí)之差100nm-780nm紫外、可見區(qū)800nm-2.5

m

近紅外區(qū)25

m-250

m

遠(yuǎn)紅外、微波區(qū)電子能級(jí)差1-20eV振動(dòng)能級(jí)差0.05-1eV轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)差

0.05eV第6頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.1分子吸收光譜的產(chǎn)生3.紫外-可見吸收光譜：分子吸收紫外-可見光獲得的能量，使價(jià)電子發(fā)生躍遷，由價(jià)電子躍遷產(chǎn)生的分子吸收光譜稱為紫外-可見吸收光譜或電子光譜（eletronicspectrum）。(1)形成過程：M+hν→M*

→hν輻射入射光強(qiáng)I0待測(cè)溶液透射光強(qiáng)I測(cè)得A繪制曲線吸收值A(chǔ)波長分子吸收光譜運(yùn)動(dòng)的分子外層電子吸收外來輻射產(chǎn)生電子能級(jí)躍遷第7頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.1分子吸收光譜的產(chǎn)生(2)吸收曲線：不同波長的光通過待測(cè)物質(zhì)，經(jīng)待測(cè)物質(zhì)吸收后，測(cè)量其對(duì)不同波長光的吸收程度(即吸光度A)，以輻射波長為橫坐標(biāo)吸光度A為縱坐標(biāo)，作圖，得到該物質(zhì)的吸收光譜或吸收曲線Anm

max=279nm

=15第8頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.1分子吸收光譜的產(chǎn)生帶狀光譜產(chǎn)生的原因：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連續(xù)的吸收帶(bandbroadening).(3)形成吸收帶(band)：電子躍遷伴隨振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷。第9頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.1分子吸收光譜的產(chǎn)生(4)吸收曲線表示:物理意義:吸收曲線表明了某種物質(zhì)對(duì)不同波長光的吸收能力分布。1）不同的物質(zhì)，形狀不同，

λmax不同。▼選擇吸收：同一種物質(zhì)對(duì)不同波長的光表現(xiàn)出不同的吸收能力。不同的物質(zhì)對(duì)光的選擇吸收性質(zhì)是不同的。物質(zhì)對(duì)光呈現(xiàn)選擇吸收的原因：?jiǎn)我晃馕镔|(zhì)的分子或離子只有有限數(shù)量的量子化能級(jí)的緣故。反映了分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異，各物質(zhì)分子能級(jí)千差萬別，內(nèi)部各能級(jí)間的間隔也不相同。最大吸收峰肩峰末端吸收峰谷第10頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.1分子吸收光譜的產(chǎn)生2）對(duì)同一物質(zhì)，其c不同時(shí)，形狀和λmax不變，只是吸收程度要發(fā)生變化，表現(xiàn)在曲線上就是曲線的高低發(fā)生變化。不同KMnO4溶液濃度的分子光譜第11頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.1分子吸收光譜的產(chǎn)生(5)吸收強(qiáng)度表示：(6)吸收曲線用途：1）定性及結(jié)構(gòu)研究

?波的形狀、峰的強(qiáng)度、位置和數(shù)目2）定量：朗伯-比爾定律，選擇最大吸收波長。ε>104

強(qiáng)吸收ε103~104

中強(qiáng)吸收ε<103

弱吸收第12頁,共67頁，2024年2月25日，星期天不同物質(zhì)選擇性地吸收不同波長或能量的外來輻射第13頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.1紫外-可見吸收光譜2.0概述2.1紫外-可見吸收光譜2.2lambert-Beer定律2.3紫外-可見分光光度計(jì)2.4分析條件的選擇2.5紫外-可見分光光度計(jì)法的應(yīng)用本節(jié)內(nèi)容2.1.1分子吸收光譜的產(chǎn)生2.1.2常見有機(jī)化合物的紫外-可見吸收光譜2.1.3影響紫外-可見吸收光譜因素第14頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.1紫外-可見吸收光譜2.1.2有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜一、引言有機(jī)化合物的價(jià)電子包括

外層電子成鍵的價(jià)電子非成鍵的價(jià)電子σ鍵，σ電子π鍵，π電子σ成鍵軌道σ*反鍵軌道π成鍵軌道π*反鍵軌道n電子，n軌道第15頁,共67頁，2024年2月25日，星期天各軌道能級(jí)高低順序：

*

*；躍遷類型：

-

*，

-

*

-

*，n-*

-

*，n-*有機(jī)化合物的吸收帶:σ→σ*、π→π*、n→σ*、n→π*無機(jī)化合物的吸收帶:由電荷遷移和配位場(chǎng)躍遷產(chǎn)生。2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.2有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第16頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.2有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜躍遷能量

E以波長表示所在區(qū)域，紫外和可見光譜區(qū)*n*

*

n*<200nm200nm~可見光區(qū)二、躍遷類型1)

*躍遷分子成鍵軌道中的一個(gè)電子通過吸收輻射而被激發(fā)到相應(yīng)的反鍵軌道。化合物種類：飽和烴，特點(diǎn)：需要的能量較高,位置：真空紫外光區(qū)。<200nm例：

-C-C-如：乙烷:

max=135nmC-H如:甲烷:

max=

125nm第17頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.2有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜2)n*transition化合物種類：發(fā)生在含有未共用電子對(duì)（非鍵電子）原子的飽和有機(jī)化合物中。特點(diǎn)：躍遷所需要的能量較高位置：遠(yuǎn)紫外光區(qū)和近紫外光區(qū)，

150-250nm

ε=100～300L·cm-1·mol-1【例】：

λmax

εmaxH2O1671480CH3Cl173200CH3Br204CH3I258第18頁,共67頁，2024年2月25日，星期天【例】：

λmax

εmaxcarbonyls186100Carboxylicacids204412.1紫外-可見吸收光譜－2.1.2有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜3)*transition化合物種類：不飽和有機(jī)化合物

特點(diǎn)：

max

104，為強(qiáng)吸收帶、

共軛效應(yīng)位置：吸收峰處于近紫外光區(qū)或可見區(qū)，200nm～700nm例：1,3-丁二烯(己烷)217nm,210004)n

*transition孤對(duì)電子向反鍵軌道躍遷。簡(jiǎn)單的生色團(tuán)中的孤對(duì)電子向反鍵軌道躍遷。化合物種類：含有雜原子的不飽和基團(tuán)，特點(diǎn)：譜帶強(qiáng)度弱,ε<100；位置：近紫外光區(qū)。第19頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.2有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜5)電荷遷移躍遷：電磁輻射照射化合物時(shí)，電子從給予體向接受體軌道上躍遷。（電荷遷移躍遷實(shí)質(zhì)是一個(gè)內(nèi)氧化—還原的過程）而相應(yīng)的吸收光譜稱為電荷遷移吸收光譜。特點(diǎn)：其譜帶較寬，吸收強(qiáng)度大，εmax>104。例：一些d10電子配合物中，配體和金屬離子之間可產(chǎn)生這種分子內(nèi)電荷遷移躍遷吸收帶。第20頁,共67頁，2024年2月25日，星期天三、常用術(shù)語1.生色團(tuán)(Chromophoricgroup)：指有機(jī)化合物分子中含有能產(chǎn)生*、n*躍遷的，并且能在紫外-可見光范圍內(nèi)產(chǎn)生吸收的基團(tuán)。躍遷類型：*、n*躍遷基團(tuán)類：—C=C—,—C=O,—N=N—,…...2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.2有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第21頁,共67頁，2024年2月25日，星期天常見生色團(tuán)的吸收光譜2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.2有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第22頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.助色團(tuán)（auxochromousgroup）含有非鍵電子對(duì)的雜原子飽和基團(tuán)，當(dāng)它們與生色團(tuán)或飽和烴相連時(shí)，能使生色團(tuán)或飽和烴的吸收收向長波方向移動(dòng)，并使吸收強(qiáng)度增加。躍遷形式：n*?；鶊F(tuán)類型：帶雜原子的飽和基團(tuán)-F<-CH3<-Br<-OH<-OCH3<-NH2<-NHCH3<-NH(CH3)2<-NHC6H5<-O-例：-NR2(+40nm)-OR(+30nm)-SR(+30nm)-Cl(+5nm)例：苯=255nm，=230苯酚=270nm，=14502.1紫外-可見吸收光譜－2.1.2有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第23頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.2有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜3.紅移和紫移(1)紅移（bathochromicshift）：指由于化合物的結(jié)構(gòu)改變，如引入助色團(tuán)、發(fā)生共軛效應(yīng)以及改變?nèi)軇┑龋刮辗逑蜷L波方向移動(dòng)的現(xiàn)象。(2)紅移基團(tuán)：使某化合物的最大吸收波長向長波方向移動(dòng)的基團(tuán)。-OH、-OR、-NH2、-SH、-Cl、-Br、SR、-NR2波長吸收值第24頁,共67頁，2024年2月25日，星期天（3）藍(lán)移（紫移）指由于化合物的結(jié)構(gòu)改變或受溶劑影響等，使吸收峰向短波方向移動(dòng)的現(xiàn)象。（4）藍(lán)（紫）基團(tuán)使某化合物的最大吸收波長向短波方向移動(dòng)的基團(tuán)。例:-CH2--CH2CH3-OCOCH32.1紫外-可見吸收光譜－2.1.2有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第25頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.2有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜4.增色效應(yīng)：由于化合物結(jié)構(gòu)改變或其它原因，其吸收帶的摩爾吸光系數(shù)

max增加，吸收強(qiáng)度增加現(xiàn)象。5.減色效應(yīng)：當(dāng)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，其吸收帶的摩爾吸光系數(shù)

max減小，即吸收帶強(qiáng)度降低的現(xiàn)象。第26頁,共67頁，2024年2月25日，星期天四、常見有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜由

→

*、

→

*、n→

*、n→

*及電荷遷移躍遷產(chǎn)生。1.飽和烴及其取代衍生物躍遷類型：

*躍遷：飽和烴的

max小于150nm

n

*躍遷：CH3Cl：173CH3Br：204CH3I：258nm用途：用作測(cè)定紫外和（或）可見吸收光譜的溶劑水190nm

乙醇210nm正已烷195nm

環(huán)已烷210nm2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.2有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第27頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.不飽和烴及共軛烯烴鍵的類型：鍵+鍵躍遷類型：*和

*例：乙烯：

*躍遷，2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.2有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜

max=185nm

max=217nm

max=258nm第28頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.2有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜3.羰基化合物躍遷類型：*、n

*、n

*三個(gè)吸收帶例：C=O:n*:270~290nmR吸收帶：n

*吸收帶特點(diǎn)：強(qiáng)度弱

<100L·mol-1·cm-1eg：丙酮

276nm(弱帶）n*

第29頁,共67頁，2024年2月25日，星期天4.苯及其衍生物苯：三個(gè)吸收帶，由

*躍遷引起的。E1帶：185nm，

=47000L·mol-1·cm-1

產(chǎn)生的原因：苯環(huán)內(nèi)乙烯鍵上的電子被激發(fā)，無振動(dòng)E2帶：204nm，

=7900L·mol-1·cm-1

產(chǎn)生的原因：由苯環(huán)的共軛二烯所引起。有低分辨率的振動(dòng)結(jié)構(gòu)。2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.2有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第30頁,共67頁，2024年2月25日，星期天B帶（精細(xì)結(jié)構(gòu)-finestructrue）：230~270nm

=200L·mol-1·cm-1

產(chǎn)生的原因：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。取代苯：不同的取代基團(tuán)對(duì)吸收產(chǎn)生影響。2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.2有機(jī)化合物紫外-可見吸收光譜第31頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.1紫外-可見吸收光譜－2.1.3影響紫外-可見吸收光譜因素5.溶劑的影響溶劑效應(yīng)：溶劑的極性的不同引起某些化合物的吸收光譜的紅移或紫移。極性溶劑作用:

影響吸收的波長、強(qiáng)度、精細(xì)結(jié)構(gòu)峰的形狀改變：隨溶劑極性增加，吸收光譜變平滑，精細(xì)結(jié)構(gòu)消失；峰的位置改變：隨溶劑極性增加，*紅移,n*紫移例：極性溶劑中,

振動(dòng)精細(xì)結(jié)構(gòu)消失第32頁,共67頁，2024年2月25日，星期天本章內(nèi)容2.0概述2.1紫外-可見吸收光譜2.2Lambert-Beer定律2.3紫外-可見分光光度計(jì)2.4分析條件的選擇2.5紫外-可見分光光度計(jì)法的應(yīng)用2.2.1透射率和吸光度2.2.2Lambert-Beer定律2.2.3吸光系數(shù)2.2.4偏離L-B

定律的因素第33頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.2.1透射率和吸光度當(dāng)一束平行光（I0

）通過均勻的液體介質(zhì)時(shí)，光的一部分被吸收（Ia

），一部分透射光（It

），一部分被器皿表面反射和待測(cè)物溶液散射（Ir）。I0=Ia+It+Ir因此，在樣品測(cè)量時(shí)必須同時(shí)采用參比池和參比溶液扣除這些影響！2.2Lambert-Beer定律入射光強(qiáng)度吸收光強(qiáng)度反射光強(qiáng)度透射強(qiáng)度第34頁,共67頁，2024年2月25日，星期天透光率（T%）——透光率表示透射光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度的比值，用T來表示，計(jì)算式為：吸光度（A）——透光率的倒數(shù)的對(duì)數(shù)叫吸光度。用表示：待測(cè)物的溶液對(duì)吸收波長的光的吸收程度可用透光率T和吸光度A來表示。2.2Lambert-Beer定律第35頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.2Lambert-Beer定律2.2.2Lambert-Beer定律當(dāng)用一束強(qiáng)度為Io的單色光垂直通過厚度為l、吸光物質(zhì)濃度為c的溶液時(shí)，溶液的吸光度正比于溶液的厚度l和溶液中吸光物質(zhì)的濃度c的乘積。數(shù)學(xué)表達(dá)式為：入射光強(qiáng)度透射率比例系數(shù)透射光強(qiáng)度物質(zhì)濃度介質(zhì)厚度吸光度第36頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.2Lambert-Beer定律2.2.3吸光系數(shù)當(dāng)入射光波長一定時(shí)，待測(cè)溶液的吸光度A與其濃度和液層厚度成正比，1.k：比例系數(shù)當(dāng)濃度以g/L表示時(shí)，稱

k為吸光系數(shù)，以a

表示，當(dāng)濃度以mol/L表示時(shí)，稱k為摩爾吸光系數(shù)，以

表示，

越大，表示方法的靈敏度越高。

與波長有關(guān)。第37頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.2Lambert-Beer定律2.含意：大小可表示出吸光物質(zhì)對(duì)某波長光的吸收本領(lǐng)（即吸收程度）。3.影響因素：吸光物質(zhì)的性質(zhì)、溫度、溶液性質(zhì)、入射波長4.吸收定律應(yīng)用注意幾點(diǎn)：（1）入射光為單色光；（2）溶液為稀溶液；（3）吸光度的加合性：吸收定律能夠用于彼此不相互作用的多組分溶液。它們的吸光度具有加合性，且對(duì)每一組分分別適用，即：

A總=A1+A2+A3…+An=ε1lc1+ε2lc2+ε3lc3…+εnlcn=（4）吸收定律對(duì)紫外光、可見光、紅外光都適用第38頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.2Lambert-Beer定律2.2.4偏離L-B

定律的因素當(dāng)l一定時(shí)，A與c并不總是成正比，即偏離L-B定律！原因：由樣品性質(zhì)和儀器決定。1.樣品性質(zhì)影響a.待測(cè)物高濃度--吸收質(zhì)點(diǎn)間隔變小—質(zhì)點(diǎn)間相互作用—對(duì)特定輻射的吸收能力發(fā)生變化---

變化；b.試液中各組份的相互作用，如締合、離解、光化反應(yīng)、異構(gòu)化、配體數(shù)目改變等，會(huì)引起待測(cè)組份吸收曲線的變化；c.溶劑的影響：對(duì)待測(cè)物生色團(tuán)吸收峰強(qiáng)度及位置產(chǎn)生影響；d.膠體、乳狀液或懸浮液對(duì)光的散射損失。第39頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.2Lambert-Beer定律2.儀器因素儀器因素包括光源穩(wěn)定性以及入射光的單色性等。a）入射光的非單色性：不同光對(duì)所產(chǎn)生的吸收不同，可導(dǎo)致測(cè)定偏差。b）譜帶寬度與狹縫寬度：光是有一定波長范圍的光譜帶;

單色光的“純度”與狹縫寬度有關(guān)。第40頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.3紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定過程：由光源發(fā)出的光，經(jīng)單色器獲得一定波長單色光照射到樣品溶液，被吸收后，經(jīng)檢測(cè)器將光強(qiáng)度變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)變化，并經(jīng)信號(hào)指示系統(tǒng)調(diào)制放大后，顯示吸光度A（或透射比T)。光源λ1、

λ2、

λ3、…、λn

→分光系統(tǒng)↓λmax↓檢測(cè)系統(tǒng)光→電↓調(diào)制放大記錄系統(tǒng)→顯示AI0→樣品池→It↓第41頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.3紫外-可見分光光度計(jì)2.3.1紫外-可見分光光度計(jì)主要組成部件光源分光系統(tǒng)樣品池檢測(cè)系統(tǒng)記錄系統(tǒng)第42頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.3紫外-可見分光光度計(jì)1.光源：提供入射光的元件。白熾光源:熱輻射光源：可見光區(qū)，340-2500nm

影響因素：燈電壓如鎢絲燈和鹵鎢燈；氣體放電光源:

氣體放電發(fā)光光源：紫外光區(qū)，375-160nm。如氫燈和氘燈(功率大3-5倍)。第43頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.分光系統(tǒng)：將來自光源的光按波長的長短順序分散為單色光，并能隨意調(diào)節(jié)所需波長光的一種裝置。紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定范圍：185nm～3000nm棱

鏡：由玻璃或石英制成，不同

的光有不同的折射率。但光譜疏密不均。光

柵：由拋光表面密刻許多平行條痕（槽）而制成，利用光的衍射作用和干擾作用使不同

的光有不同的方向，起到色散作用。（光柵色散后的光譜是均勻分布的）2.3紫外-可見分光光度計(jì)第44頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.3紫外-可見分光光度計(jì)3.吸收池功用：用于盛放分析試樣。材料：石英：可見光區(qū)及紫外光區(qū)。玻璃：可見光區(qū)。注意：光學(xué)面垂直于光束方向吸收池配對(duì)4.檢測(cè)器：將接受到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的元件。功能：測(cè)量單色光透過溶液后光強(qiáng)度變化。要求：靈敏度高,響應(yīng)時(shí)間短，線性好、噪音低，穩(wěn)定。類型：光電管、光電倍增管、光電二極管陣列吸收池第45頁,共67頁，2024年2月25日，星期天5.信號(hào)指示系統(tǒng)作用:信號(hào)處理并以適當(dāng)方式指示或記錄下來。放大檢測(cè)器的輸出信號(hào)，把信號(hào)由直流變?yōu)榻涣骰蛳喾矗淖冃盘?hào)的相位，濾去不需要成分，執(zhí)行某些信號(hào)的數(shù)學(xué)運(yùn)算。裝置:模擬技術(shù)和光計(jì)數(shù)技術(shù)直讀檢流計(jì)、數(shù)字顯示、自動(dòng)記錄裝置等。微處理機(jī)：操作控制；數(shù)據(jù)處理。2.3紫外-可見分光光度計(jì)第46頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.3.2紫外-可見分光光度計(jì)的類型按其光學(xué)系統(tǒng)可分為

單光束分光光度計(jì)

雙光束分光光度計(jì)

雙波長分光光度計(jì)

多道分光光度計(jì)

光導(dǎo)纖維探頭式分光光度計(jì)2.3紫外-可見分光光度計(jì)第47頁,共67頁，2024年2月25日，星期天1.單光束分光光度計(jì)（singlebeamspectrophotometer）一束經(jīng)過單色器的光，輪流通過參比溶液和試樣溶液，進(jìn)行吸光度的測(cè)定。例：722型、751型、英國SP500型特點(diǎn)：常規(guī)分析，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，維修容易。適于在給定波長處測(cè)量吸光度或透光度，不能作全波段光譜掃描，要求光源和檢測(cè)器具有很高的穩(wěn)定性缺點(diǎn)：A受電源波動(dòng)影響較大信號(hào)記錄處理系統(tǒng)單色器檢測(cè)器2.3紫外-可見分光光度計(jì)光源吸收池第48頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.3紫外-可見分光光度計(jì)碘單光束分光光度計(jì)光路圖第49頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.3紫外-可見分光光度計(jì)2.雙光束分光光度計(jì)（doublebeamspectrophotometer）通過一個(gè)快速轉(zhuǎn)動(dòng)的扇形鏡將經(jīng)單色器的光一分為二，然后用另一個(gè)扇形鏡將脈沖輻射再結(jié)合進(jìn)入換能器。即兩光束同時(shí)分別通過參照池和測(cè)量池特點(diǎn)：消除、補(bǔ)償光源和檢測(cè)器的不穩(wěn)定。精確度高。信號(hào)記錄處理系統(tǒng)吸收池單色器吸收池檢測(cè)器第50頁,共67頁，2024年2月25日，星期天第51頁,共67頁，2024年2月25日，星期天3.雙波長分光光度計(jì)（doublewavelengthspectrophotometer）由同一光源發(fā)出的光被分成兩束，分別經(jīng)過兩個(gè)單色器，得到兩個(gè)不同的單色光（λ1、λ2），它們交替地照射同一溶液，然后經(jīng)過光電倍增管和電子控制系統(tǒng)。得到的信號(hào)是兩波長處吸光度之差ΔA,ΔA

=Aλ2

-Aλ1單色器單色器切光器吸收池λ1λ2檢測(cè)器2.3紫外-可見分光光度計(jì)光源第52頁,共67頁，2024年2月25日，星期天結(jié)論：試樣溶液濃度與兩個(gè)波長處的吸光度差成正比。特點(diǎn)：可測(cè)多組份試樣、混濁試樣、可作成導(dǎo)數(shù)光譜、不需參比液、克服了電源不穩(wěn)而產(chǎn)生的誤差，靈敏度高、選擇性高?；瘜W(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究2.3紫外-可見分光光度計(jì)第53頁,共67頁，2024年2月25日，星期天第54頁,共67頁，2024年2月25日，星期天4.多通道分光光度計(jì)（multichannelspectrophotometer）光源→復(fù)合光-樣品池→全息光柵色散→單色光→光二極管陣列接收→190-900nm→全波長的吸收光譜特點(diǎn)：快速反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究多組分混合物分析檢測(cè)器。2.3紫外-可見分光光度計(jì)檢測(cè)器二極管陣列（CCD）多色儀第55頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.3紫外-可見分光光度計(jì)5.光導(dǎo)纖維探頭式分光光度計(jì)（opticalfiberprobe-typespectrophotometer）一種用光導(dǎo)纖維傳輸檢測(cè)光強(qiáng)的分光光度計(jì)（探測(cè)器）特征：沿光線傳播的方向依次為入射狹縫、凹面光柵、光導(dǎo)纖維及探測(cè)器，光纖支架支承并固定光導(dǎo)纖維的入射端，光導(dǎo)纖維的出射端連接探測(cè)器。經(jīng)過凹面光柵的衍射，各波長的出射光線由光導(dǎo)纖維傳輸?shù)教綔y(cè)器上，再由探測(cè)器檢測(cè)出各個(gè)波長的光強(qiáng)度。經(jīng)過凹面光柵的衍射，各波長的出射光線由光導(dǎo)纖維傳輸?shù)教綔y(cè)器上，再由探測(cè)器檢測(cè)出各個(gè)波長的光強(qiáng)度。優(yōu)點(diǎn)：免除陣列探測(cè)器的使用，節(jié)省費(fèi)用，降低成本；省去探測(cè)器精確定位的麻煩，便于調(diào)試和維修；探測(cè)器的安裝位置可以不固定，為設(shè)計(jì)和安裝帶來很大的方便。第56頁,共67頁，2024年2月25日，星期天本章內(nèi)容2.1紫外-可見吸收光譜2.2lambert-Beer定律2.3紫外-可見分光光度計(jì)2.4分析條件的選擇（實(shí)驗(yàn)）2.5紫外-可見分光光度計(jì)法的應(yīng)用2.4.1儀器測(cè)量條件2.4.2反應(yīng)條件選擇2.4.3參比液選擇2.4.4干擾消除第57頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.5紫外-可見分光光度計(jì)法的應(yīng)用本節(jié)內(nèi)容2.5.1定性分析(qualitativeanalysis)

定性鑒別純度檢查雜質(zhì)限量測(cè)定2.5.2結(jié)構(gòu)分析2.5.3定量分析(quantitativeanalysis)

單組分的定量多組分的定量化合物物理化學(xué)參數(shù)：摩爾質(zhì)量、配合物的配合比、穩(wěn)定常數(shù)、酸、堿電離常數(shù)第58頁,共67頁，2024年2月25日，星期天2.5.1定性分析UV針對(duì)對(duì)象：不飽和共軛有機(jī)化合物2.5.1定性鑒別1.方法1（比較吸收光譜曲線法）在相同的測(cè)定條件下，比較未知物與已知物的吸收光譜曲線，如果它們的吸收光譜曲線完全等同，則可以認(rèn)為待測(cè)樣品與已知化合物有相同