第三章紫外可見分光光度法

第三章紫外可見光譜法(UltravioletandvisibleSpectroscopy,UV-Vis)3.2紫外可見吸收光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系3.3紫外可見分光光度計(jì)3.1概述3.4應(yīng)用定義：紫外可見吸收光譜:利用物質(zhì)的分子或離子對(duì)紫外和可見光的吸收所產(chǎn)生的紫外可見光譜及吸收程度對(duì)物質(zhì)的組成、含量和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、測(cè)定、推斷的分析方法。應(yīng)用：應(yīng)用廣泛——不僅可進(jìn)行定量分析，還可利用吸收峰的特性進(jìn)行定性分析和簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)分析，還可測(cè)定一些平衡常數(shù)、配合物配位比等?？捎糜跓o機(jī)化合物和有機(jī)化合物的分析，對(duì)于常量、微量、多組分都可測(cè)定。特點(diǎn)：靈敏度高、準(zhǔn)確度高、選擇性好、操作方便、分析速度快、應(yīng)用范圍廣。3.1概述幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：1)

UV-Vis方法是分子光譜方法，而且是利用分子對(duì)外來輻射的吸收特性；2)

UV-Vis涉及分子外層電子的能級(jí)躍遷；光譜區(qū)在160~780nm；3)廣泛應(yīng)用于無機(jī)和有機(jī)物質(zhì)的定性和定量分析UV-Vis主要用于分子的定量分析，但紫外光度法(UV)為四大波譜之一，是簽定許多化合物，尤其是含共軛結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物重要定性工具之一。

紫外區(qū)400nm遠(yuǎn)紫外10nm近紫外區(qū)200nm真空紫外區(qū)

常用

由于氧、氮、二氧化碳、水等在真空紫外區(qū)（60~200nm）均有吸收，因此在測(cè)定這一范圍的光譜時(shí)，必須將光學(xué)系統(tǒng)抽成真空，然后充以一些惰性氣體，如氦、氖、氬等。鑒于真空紫外吸收光譜的研究需要昂貴的真空紫外分光光度計(jì)，故在實(shí)際應(yīng)用中受到一定的限制。我們通常所說的紫外—可見分光光度法，實(shí)際上是指近紫外、可見分光光度法。透光率(透射比）（Transmittance）A=lg

I0/It=lg(1/T)=-lgT=KbcI0It吸光度（Absorbance）光吸收基本定律:朗伯-比爾定律不同顏色的可見光波長及其互補(bǔ)光

/nm顏色互補(bǔ)光400-450450-480480-490490-500500-560560-580580-610610-650650-760吸光度與光程的關(guān)系

A=abc

0.10b0.202b0.303b0.00光源檢測(cè)器顯示器光吸收基本定律:朗伯-比爾定律朗伯定律:(1760)A=lg(I0/It)=k2b意義:

當(dāng)入射光的λ,吸光物質(zhì)的c一定時(shí),溶液的吸光度A與液層厚度b成正比.吸光度與濃度的關(guān)系

A=abc0.00光源檢測(cè)器顯示器0.10b0.20b光吸收基本定律:朗伯-比爾定律比爾定律(1852)A=lg(I0/It)=k4c意義:

當(dāng)入射光的λ,液層厚度b一定時(shí),溶液的吸光度A與吸光物質(zhì)的c成正比.光吸收基本定律:朗伯-比爾定律意義:

當(dāng)一束平行單色光通過均勻、非散射的介質(zhì)(氣體\液體\固體)時(shí)，其吸光度與溶液的濃度和液層厚度的乘積成正比.A=lg(I0/It)=kbc吸光度A、透射比T與濃度c的關(guān)系A(chǔ)TcA=kbc1968年IUPAC規(guī)定用4個(gè)量

A,T,ε,b

當(dāng)吸光物質(zhì)濃度為1mol·L-1,液池厚1cm時(shí)，一定波長的光通過溶液時(shí)的吸光度值。

ε是物質(zhì)本性決定的，表示靈敏度。

ε<104

低

ε104~105

中

ε>5×105

高物理意義(摩爾吸光系數(shù))：

ε＝A/bc

L·mol-1·cm-1cmmol·L-1最常用的形式：A＝εbcA、T、b、k的名稱A＝kbcA 吸光度

Absorbance

光密度OpticalDensity用D或O.D表示 消光度Extinction用E表示T透射比

Transmission

透光度（率）Transmittanceb樣品光程（SamplePathLength),單位為cm。 一般為吸收池厚度。

例1鄰二氮菲光度法測(cè)鐵

(Fe)=1.0mg/L,b=2cm,A=0.38

計(jì)算

和解：c(Fe)=1.0mg/L=1.0×10-3/55.85=1.8×10-5mol/L吸光度與波長的關(guān)系

A=abc0.00光源檢測(cè)器顯示器0.00b0.10b朗伯-比爾定律的局限性

當(dāng)溶質(zhì)濃度很高（一般>0.01mol/L)時(shí)，分子之間的距離與分子大小相比，靜電作用影響摩爾吸光系數(shù)的偏離樣品中粒子的散射待測(cè)樣品在測(cè)定波長下發(fā)熒光或磷光在高濃度的電解質(zhì)溶液中，折射指數(shù)發(fā)生變化隨著濃度的增加，化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)非單色光發(fā)射，盡量選用

max處測(cè)定雜散光吸光度的加和性

在含有多組分體系的吸光分析中，往往各組分對(duì)同一波長的光有吸收。溶液的吸光度等于各組分的吸光度之和：

A=A1+A2+…

+An吸收曲線

將不同波長的光透過某一固定濃度和厚度的待測(cè)溶液，測(cè)量每一波長下待測(cè)溶液對(duì)光的吸收程度（即吸光度），然后以波長為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)作圖，可得一曲線。這曲線描述了物質(zhì)對(duì)不同波長的吸收能力，稱吸收曲線或吸收光譜。L不同波長的光定性：波長和莫爾吸光系數(shù)定量：吸光光度值末端吸收最強(qiáng)峰肩峰峰谷次強(qiáng)峰

max

min

A

max

min

A

2.對(duì)于同一待測(cè)溶液，濃度愈大，吸光度愈大；3.對(duì)于同一物質(zhì)，不論濃度大小如何，最大吸收峰所對(duì)應(yīng)的波長(最大吸收波長λmax)不變.并且曲線的形狀也完全相同。分析吸收曲線可以看到：

1.同一濃度的待測(cè)溶液對(duì)不同波長的光有不同的吸光度;（二）紫外可見光譜的特征1.吸收峰的形狀及所在位置

——定性、定結(jié)構(gòu)的依據(jù)2.吸收峰的強(qiáng)度——定量的依據(jù)

A=lgI0/I=

CL

：摩爾吸收系數(shù)單位：L.cm-1

.mol-1

A

單色光I0IL

的物理意義及計(jì)算

在數(shù)值上等于1mol/L的吸光物質(zhì)在1cm光程中的吸光度，

=A/CL，與入射光波長、溶液的性質(zhì)及溫度有關(guān)（1）

——吸光物質(zhì)在特定波長和溶劑中的一個(gè)特征常數(shù)，定性的主要依據(jù)（2）

值愈大，方法的靈敏度愈高

>104強(qiáng)吸收

=103~104較強(qiáng)吸收

=102~103中吸收

<102弱吸收背景資料：分子軌道理論原子在形成分子時(shí)，所有電子都有貢獻(xiàn)，分子中的電子不再從屬于某個(gè)原子，而是在整個(gè)分子空間范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。分子軌道可以由分子中原子軌道波函數(shù)的線性組合而得到。幾個(gè)原子軌道可組合成幾個(gè)分子軌道，成鍵分子軌道（如σ、π軌道）、反鍵分子軌道（σ*、π*軌道）和非鍵分子軌道。原子軌道線性組合的原則（分子軌道是由原子軌道線性組合而得的）：對(duì)稱性匹配原則、能量近似原則、軌道最大重疊原則3.2紫外可見吸收光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系電子在分子軌道中的排布也遵守原子軌道電子排布的同樣原則，即Pauli不相容原理、能量最低原理和Hund規(guī)則1.s-s組合:

形成σs成鍵軌道(波函數(shù)相加)和σs*反鍵軌道(波函數(shù)相減)兩種軌道.原子中電子軌道分子軌道理論p-p組合:

（1）兩條p原子軌道以“頭碰頭”的方式線性組合后得到成鍵σP和反鍵σP*兩條分子軌道.

（2）兩條p軌道以“肩并肩”的方式線性組合,得到成鍵πP和反鍵πP*兩條分子軌道.

兩個(gè)原子各有3條p軌道,故可以形成6條分子軌道,即Px,σPx*,πPy,πPy*,πPz,πPz*,其中3個(gè)是成鍵軌道,3個(gè)是反鍵軌道.原子中電子軌道分子軌道理論原子軌道原子軌道分子軌道σpσp*πp*πp3.2紫外可見吸收光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系(一

)

有機(jī)化合物的紫外可見吸收光譜1.電子躍遷類型紫外可見吸收光譜是由分子中價(jià)電子能級(jí)躍遷產(chǎn)生的——這種吸收光譜取決于價(jià)電子的性質(zhì)

1.電子類型形成單鍵的σ電子C-H、C-C

形成雙鍵的π電子C=C、C=O

未成對(duì)的孤對(duì)電子n電子C=O：

例：HCOH¨¨：從圖中可見，各種能級(jí)的高低順序是：

n

*

*；σπnπ*σ*當(dāng)紫外可見光照射分子時(shí),主要的躍遷類型有：-

*；n-*；-

*；n-*四種,各種躍遷所需要的能量順序?yàn)?/p>

-

*>n-*>-

*>n-*電子能級(jí)和躍遷類型

n-*200-400nm

-

*10-200nmn-*150-250nm

-

*200-750nm1，

*躍遷

它需要的能量較高，一般發(fā)生在真空紫外光區(qū)。飽和烴中的—c—c—鍵屬于這類躍遷

2，n

*躍遷

實(shí)現(xiàn)這類躍遷所需要的能量較高，其吸收光譜落于遠(yuǎn)紫外光區(qū)和近紫外光區(qū)。3，

*躍遷

它需要的能量低于

*躍遷，吸收峰一般處于近紫外光區(qū)，在200nm左右，其特征是摩爾吸光系數(shù)大，一般

max

104，為強(qiáng)吸收帶。4，n

*躍遷

這類躍遷發(fā)生在近紫外光區(qū)。其特點(diǎn)是譜帶強(qiáng)度弱，摩爾吸光系數(shù)小，通常小于100，屬于禁阻躍遷。

（1）

σ→σ*躍遷成鍵σ電子躍遷到反鍵σ*軌道所產(chǎn)生的躍遷σ→σ*躍遷所需能量很大，相當(dāng)于遠(yuǎn)紫外的輻射能，＜200nm

飽和烴只能發(fā)生σ→σ*躍遷例：CH4

λmax=125nmC2H6

λmax=135nm

常用飽和烴類化合物作紫外可見吸收光譜分析的溶劑(2)

n→σ*躍遷未共用電子對(duì)n電子躍遷到反鍵σ*軌道所產(chǎn)生的躍遷，這類躍遷所需能量比σ→σ*躍遷小，200nm左右（150~250nm）吸收概率較小，在102~103范圍內(nèi)，中吸收含有未共用電子對(duì)的雜原子（N、O、S、X）的飽和化合物發(fā)生n→σ*躍遷;

含-NH2

、-OH、-X例：CH3OHλmax=184nmCH3Brλmax=204nm（3）π→π*躍遷π電子躍遷到反鍵π*軌道所產(chǎn)生的躍遷，這類躍遷所需能量比σ→σ*躍遷小，若無共軛，與n→σ*躍遷差不多。200nm左右吸收強(qiáng)度大，在104~105范圍內(nèi)，強(qiáng)吸收若有共軛體系，波長向長波方向移動(dòng)，相當(dāng)于200~700nm含不飽和鍵的化合物發(fā)生π→π*躍遷

C=O,C=C,C≡C

(4)n→π*躍遷n電子躍遷到反鍵π*軌道所產(chǎn)生的躍遷，這類躍遷所需能量較小，吸收峰在200~400nm左右吸收強(qiáng)度小，

＜102，弱吸收含雜原子的雙鍵不飽和有機(jī)化合物

C=SO=N--N=N-

例：丙酮λmax=280nm

n→π*躍遷比π→π*躍遷所需能量小,吸收波長長常用的是π→π*躍遷和n→π*，這兩種躍遷都需要分子中有不飽和基團(tuán)提供π軌道。n→π*躍遷與π→π*躍遷的比較如下：

π→π*n→π*吸收峰波長與組成雙鍵的有關(guān)原子種類基本無關(guān)吸收強(qiáng)度強(qiáng)吸收104~105

弱吸收

＜102

極性溶劑向長波方向移動(dòng)向短波方向甲醛:H-C=OH當(dāng)紫外可見光照射時(shí),可能發(fā)生哪幾種類型的躍遷?

-

*；n-*；-

*；n-*例題:根據(jù)分子結(jié)構(gòu)來推斷可能產(chǎn)生的電子躍遷類型飽和烴;烯烴;脂肪族醚;醛酮

-

*；-

*；

-

*

-

*；n-*；-

*；n-*

-

*；n-*；幾個(gè)概念：生色團(tuán)(Chromogenesisgroup)(含不飽和鍵的基團(tuán))能吸收外來輻射時(shí)并引起

-

*和n-*躍遷的結(jié)構(gòu)單元。下面為某些常見生色團(tuán)的吸收光譜甲烷有哪些躍遷是否含生色團(tuán)CH4

-

*最大吸收波長125－135nmCH3I

n-*

最大吸收波長259nm

助色團(tuán)(auxochromousgroup)(含孤對(duì)電子的基團(tuán))

含有孤對(duì)電子，可使生色團(tuán)吸收峰向長波方向移動(dòng)并提高吸收強(qiáng)度的一些官能團(tuán)，稱之為助色團(tuán)。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)的吸收峰向長波方向移動(dòng)，并且增加其吸光度。實(shí)例：

在分子中引入的一些基團(tuán)或受到其它外界因素影響，吸收峰向長波方向移動(dòng)或短波方向移動(dòng)的現(xiàn)象。向長波方向移動(dòng)稱為紅移；向短波方向移動(dòng)成為藍(lán)移。紅移或藍(lán)移(Redshiftorblueshift)：

吸收帶—吸收峰在吸收光譜上的波帶位置（1）R吸收帶：n→π*躍遷特點(diǎn)：a躍遷所需能量較小，吸收峰位于

200~400nmb吸收強(qiáng)度弱，

＜102（2）K吸收帶：共軛雙鍵中π→π*躍遷特點(diǎn)：a躍遷所需能量較R帶大，吸收峰位于210~280nmb吸收強(qiáng)度強(qiáng)，

104

隨著共軛體系的增長，K吸收帶長移，210~700nm

增大。

例：λmax

1-己烯1771041.5-己二烯1782×1041.3-己二烯2172.1×104

1.3.5-己三烯2584.3×104

K吸收帶是共軛分子的特征吸收帶，可用于判斷共軛結(jié)構(gòu)——應(yīng)用最多的吸收帶

圖苯在乙醇中的紫外吸收光譜苯在λ＝185nm和204nm處有兩個(gè)強(qiáng)吸收帶，分別稱為E1和E2吸收帶，是由苯環(huán)結(jié)構(gòu)中三個(gè)乙烯的環(huán)狀共軛體系的躍遷產(chǎn)生的，是芳香族化合物的特征吸收。在230～270nm處有較弱的一系列吸收帶，稱為精細(xì)結(jié)構(gòu)吸收帶，亦稱為B吸收帶。B吸收帶的精細(xì)結(jié)構(gòu)常用來辨認(rèn)芳香族化合物。精細(xì)結(jié)構(gòu)：E吸收帶：π→π*躍遷

E1=185nm強(qiáng)吸收

>104E2=204nm較強(qiáng)吸收

>103B吸收帶和E吸收帶—苯環(huán)帶

B吸收帶：有苯環(huán)必有B帶230-270nm之間有一系列吸收峰，中吸收，芳香族化合物的特征吸收峰

苯環(huán)上有取代基并與苯環(huán)共軛，精細(xì)結(jié)構(gòu)消失AλnmAλnmλmax長移苯吸收曲線λmax=254nmK-E合并帶245

13000B帶2781110R帶31950

苯環(huán)上有發(fā)色團(tuán)且與苯環(huán)共軛時(shí)，E帶與K帶合并，向長波方向移動(dòng)，形成K—E合并帶例：E1185nm

50000E2204nm7400B254nm200小結(jié)：

R帶n→π*弱吸收

K帶π→π*強(qiáng)吸收共軛

B帶π→π*中吸收

E帶π→π*強(qiáng)吸收苯環(huán)影響紫外可見吸收光譜的因素1.

共軛效應(yīng)——π→π共軛——中間有一個(gè)單鍵隔開的雙鍵或三鍵，形成大π鍵。由于存在共軛雙鍵，使吸收峰長移，吸收強(qiáng)度增加的這種效應(yīng)——兩個(gè)生色團(tuán)處于非共軛狀態(tài),各生色團(tuán)獨(dú)立的產(chǎn)生吸收,總吸收是各生色團(tuán)吸收加和.

λmax

1-己烯177104

1.3-己二烯2172.1×104

λmax

1-己烯1771041.3-己二烯2172.1×104

1.3.5-己三烯2584.3×104——共軛狀態(tài),吸收峰向長波方向移動(dòng),吸收強(qiáng)度增加。醛、酮和羧酸中碳氧雙鍵同烯鍵之間的共軛作用會(huì)使π*軌道能量降低,從而使π→π*躍遷和n→π*躍遷的吸收峰都發(fā)生紅移.——共軛效應(yīng)越大，向長波方向移動(dòng)越多。2.助色效應(yīng)——n—π共軛

長移助色團(tuán)與發(fā)色團(tuán)相連時(shí)，助色團(tuán)的n電子與發(fā)色團(tuán)的π電子共軛，使吸收峰長移，吸收強(qiáng)度增加的這種效應(yīng)3.超共軛效應(yīng)——σ—π共軛

長移烷基上的σ電子與共軛體系中的π電子共軛，使吸收峰長移，吸收強(qiáng)度增加的這種效應(yīng)例：

max=217nm

max=226nm超共軛效應(yīng)比共軛效應(yīng)的影響小的多4.空間位阻由于空間位阻，防礙兩個(gè)發(fā)色團(tuán)處在同一平面，使共軛程度降低。吸收峰短移，吸收強(qiáng)度降低的這種現(xiàn)象例：反式大共軛體系順式

max=294nm

max=280nm=2.7104=1.41045.溶劑效應(yīng)（1）對(duì)最大吸收波長的影響

隨著溶劑極性的增大——π→π*躍遷吸收峰向長波方向移動(dòng)，即發(fā)生紅移——n→π*躍遷吸收峰向短波方向移動(dòng)，即發(fā)生藍(lán)移例：異亞丙基丙酮

溶劑正己烷氯仿水極性越大

π→π*230nm238nm243nm長移

n→π*329nm315nm305nm短移（2）對(duì)光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)和吸收強(qiáng)度的影響——當(dāng)物質(zhì)處于氣態(tài)時(shí)，其振動(dòng)光譜和轉(zhuǎn)動(dòng)光譜亦表現(xiàn)出來，因而具有非常清晰的精細(xì)結(jié)構(gòu)?！?dāng)它溶于非極性溶劑時(shí)，由于溶劑化作用，限制分子的自由轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)光譜就不表現(xiàn)出來——隨著溶劑極性的增大，分子振動(dòng)也受到限制，精細(xì)結(jié)構(gòu)就會(huì)逐漸消失，合并為一條寬而低的吸收帶。——苯酚的庚烷溶液-------苯酚的乙醇溶液Aλnm選擇溶劑的原則選擇溶劑時(shí)注意下列幾點(diǎn)：（1）溶劑應(yīng)能很好地溶解被測(cè)試樣，溶劑對(duì)溶質(zhì)應(yīng)該是惰性的。即所成溶液應(yīng)具有良好的化學(xué)和光化學(xué)穩(wěn)定性。（2）在溶解度允許的范圍內(nèi)，盡量選擇極性較小的溶劑。（3）溶劑在樣品的吸收光譜區(qū)應(yīng)無明顯吸收。1，飽和烴及其取代衍生物

飽和烴類分子中只含有鍵，因此只能產(chǎn)生*躍遷，即電子從成鍵軌道（）躍遷到反鍵軌道（*）。飽和烴的最大吸收峰一般小于150nm，已超出紫外、可見分光光度計(jì)的測(cè)量范圍。但是它們是測(cè)定紫外和（或）可見吸收光譜的良好溶劑。不同類型化合物的特征吸收2，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。實(shí)例：H2C=CH2

-

*λmax=171nm(H2C=CH2)2

-

*λmax=217nm(H2C=CH2)4

-

*λmax=296nm(H2C=CH2)5

-

*λmax=335nm微黃(H2C=CH2)10

-

*λmax=445nm橙黃(H2C=CH2)8

-

*λmax=415nm微黃(H2C=CH2)11

-

*λmax=470nm紅色3，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)。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=8，000）；

B帶出現(xiàn)在255nm（

MAX=200）。特性：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。4，苯及其衍生物儀器組成：3.3紫外可見分光光度計(jì)光源單色器樣品池檢測(cè)器信號(hào)顯示裝置（一）光源光源的作用是提供輻射——連續(xù)復(fù)合光可見光區(qū)鎢燈320-2500nm

優(yōu)點(diǎn)：發(fā)射強(qiáng)度大、使用壽命長紫外光區(qū)

氫燈或氘燈180-375nm氘燈的發(fā)射強(qiáng)度比氫燈大4倍玻璃對(duì)這一波長有強(qiáng)吸收，必須用石英光窗。紫外—可見分光光度計(jì)同時(shí)具有可見和紫外兩種光源。棱鏡：依據(jù)不同波長光通過棱鏡時(shí)有不同的折射率而將不同波長的光分開。玻璃：350～3200nm石英：185～4000nm（二）單色器入射狹縫準(zhǔn)直透鏡棱鏡聚焦透鏡出射狹縫白光紅紫λ1λ2光柵：在鍍鋁的玻璃表面刻有數(shù)量很大的等寬等間距條痕。

－平面透射光柵－反射光柵（廣泛使用）原理：利用光通過光柵時(shí)發(fā)生衍射和干涉現(xiàn)象而分光。反射光柵：紫外、可見：600、1200、2400條/mm

紅外20~30條/mm（二）單色器單色器是從連續(xù)光譜中獲得所需單色光的裝置。常用的有棱鏡和光柵兩種單色器。棱鏡單色器的缺點(diǎn)是色散率隨波長變化，得到的光譜呈非均勻排列，而且傳遞光的效率較低。光柵單色器在整個(gè)光學(xué)光譜區(qū)具有良好的幾乎相同的色散能力。因此，現(xiàn)代紫外—可見分光光度計(jì)上多采用光柵單色器。3、吸收池(Cell)：作用：用于盛樣品。材料：可用石英或玻璃兩種材料制作，前者適于紫外區(qū)和可見光區(qū)；后者只適于可見光區(qū)。有些透明有機(jī)玻璃亦可用作吸收池。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。（四）檢測(cè)器檢測(cè)器的作用是檢測(cè)光信號(hào)。常用的檢測(cè)器有光電管和光電倍增管。

1.光電管光電管由一個(gè)半圓筒形陰極和一個(gè)金屬絲陽極組成。當(dāng)照射陰極上光敏材料時(shí)，陰極就發(fā)射電子。兩端加壓，形成光電流。

——藍(lán)敏光電管為銫銻陰極。適用波長范圍：220-625nm——紅敏光電管為銀和氧化銫陰極適用波長范圍：600-1200nm。

2.光電倍增管光電倍增管是檢測(cè)微弱光信號(hào)的光電元件。

它由密封在真空管殼內(nèi)的一個(gè)光陰極、多個(gè)倍增極（亦稱打拿極）和一個(gè)陽極組成。通常兩極間的電壓為75-100V，九個(gè)倍增極的光電倍增管的總放大數(shù)為106-107

光電倍增管的暗電流是儀器噪音的主要來源（五）信號(hào)顯示器常用的顯示器有檢流計(jì)、微安計(jì)、電位計(jì)、數(shù)字電壓表、記錄儀、示波器及數(shù)據(jù)處理機(jī)等。二、儀器的類型

（一）單光束分光光度計(jì)

光源單色器參比樣品檢測(cè)器顯示器

只有一條光路，通過變換參比池和樣品池的位置，使它們分別置于光路來進(jìn)行測(cè)定

國產(chǎn)751型、752型、721型、722型、UV-1100型、英國SP-500型單色器

同步旋轉(zhuǎn)鏡單色器參比樣品檢測(cè)器顯示器斬光器光源（二）雙光束分光光度計(jì)

（三）雙波長分光光度計(jì)一個(gè)光源，兩個(gè)單色器，一個(gè)吸收池光源單色器Ⅰ單色器Ⅱ吸收池檢測(cè)器

1

2斬光器用兩種不同波長的單色光束交替照射到樣品溶液上，不需使用參比溶液，測(cè)得的是樣品在兩種波長下的吸光度之差

1為選好的測(cè)定波長，一般為待測(cè)物質(zhì)的max

2為選好的參比波長，一般為待測(cè)物質(zhì)的min測(cè)得的是樣品在兩種波長1和2處的吸光度之差A(yù)，A為扣除了背景吸收的吸光度

A=A1-A2=（K1-K2）CL優(yōu)點(diǎn)：（1）大大提高了測(cè)定準(zhǔn)確度，可完全扣除背景（2）可用于微量組分的測(cè)定（3）可用于混濁液和多組分混合物的定量測(cè)定

不同的有機(jī)化合物具有不同的吸收光譜，可進(jìn)行簡(jiǎn)單的定性分析，但吸收光譜較簡(jiǎn)單，只能用于鑒定共軛發(fā)色團(tuán)，推斷未知物骨架，可進(jìn)行定量分析及測(cè)定配合物配位比和穩(wěn)定常數(shù)定性分析：

(一）比較吸收光譜法根據(jù)化合物吸收光譜的形狀、吸收峰的數(shù)目、強(qiáng)度、位置進(jìn)行定性分析待測(cè)樣品相同條件樣品譜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)譜3.4紫外可見吸收光譜法的應(yīng)用被測(cè)樣品做紫外光譜·查化合物標(biāo)準(zhǔn)紫外光譜圖進(jìn)行比較《TheSadtlerStandardSpectraUV》·利用標(biāo)準(zhǔn)物做UV圖進(jìn)行比較注意實(shí)驗(yàn)條件：溶劑PH

(三)純度檢查

如果一化合物在紫外區(qū)沒有吸收峰，而其雜質(zhì)有較強(qiáng)吸收，就可方便的檢出該化合物中的痕量雜質(zhì)。

例如要鑒定甲醇和乙醇中的雜質(zhì)苯，可利用苯在254nm處的B吸收帶，而甲醇或乙醇在此波長范圍內(nèi)幾乎沒有吸收。

用紫外可見吸收光譜鑒定未知物的結(jié)構(gòu)較困難，因譜圖簡(jiǎn)單，吸收峰個(gè)數(shù)少，主要表現(xiàn)化合物的發(fā)色團(tuán)和助色團(tuán)的特征。利用紫外可見吸收光譜可確定有機(jī)化合物中不飽和基團(tuán)，還可區(qū)分化合物的構(gòu)型、構(gòu)象、同分異構(gòu)體二、結(jié)構(gòu)分析1.推測(cè)官能團(tuán)

200～280nm

無吸收不含不飽和鍵，不含苯環(huán)，可能是飽和化合物

210～250nm

強(qiáng)吸收π—π*，2個(gè)共軛單位

260～350nm

強(qiáng)吸收π—π*，3—5個(gè)共軛單位

270～350nm

弱吸收n—π*，無強(qiáng)吸收，孤立含雜原子的雙鍵C=O,-NO2,-N=N-

260nm（230～270）中吸收

π—π*，有苯環(huán)

2.判斷同分異構(gòu)體酮式結(jié)構(gòu)，無共軛中吸收206nm(極性溶劑中為主）烯醇式結(jié)構(gòu)，共軛體系，強(qiáng)吸收

=1.8

104,245nm(非極性溶劑中為主）例：乙酰乙酸乙酯三、定量分析應(yīng)用范圍：無機(jī)物，測(cè)定主要在可見光區(qū),大約可測(cè)定50多種元素有機(jī)物，主要在紫外區(qū)

1.單組分物質(zhì)的定量分析測(cè)定條件：選擇合適的分析波長（λmax）

A：0.2-0.8

選擇適當(dāng)?shù)膮⒈热芤?/p>

（1）比較法：在一定條件下，配制標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液，在λmax下測(cè)A

標(biāo)準(zhǔn)溶液As=κCsL

被測(cè)溶液Ax=κCxLCx=CsAx/As

注意：Cs

與Cx大致相當(dāng)（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線法12345樣品標(biāo)液C1C2C3C4C5CXAA1A2A3A4A5AXAλCXAX2.多組分物質(zhì)的定量分析（只討論2組分）在某特定波長下測(cè)定

A總=A1+A2+A3+……吸光度加和性（1）吸收光譜互不重疊ab

1

2在

1處測(cè)a組分，b組分不干擾在

2處測(cè)b組分，a組分不干擾

2.多組分物質(zhì)的定量分析（只討論2組分）（2）吸收光譜單向重疊

ab

1

2A

1a+b=A

1a+A

1b

A

2b=κ

2

bCbL在

1處a、b組分都吸收在

2處b組分吸收，a組分不干擾首先在

2處測(cè)定b組分，因a組分不干擾

Asb=κ

2b

CsbLκ

2b=Asb/CsbL在

2處

Axb=κ

2b

CxbL求出CxbA

1a+b=A

1a+A

1b=κ

1

aCxa

L+κ

1

bCxbL

其中：κ

1a=A

1a/CsaLκ

1b=A

1b/CsbLAλλ1λ2

（3）吸收光譜雙向重疊ab

1為a組分的最大吸收波長，

2為b組分的最大吸收波長

1處：

A

1a+b=A

1a+A

1b

=κ

1

aCxa

L+κ

1

bCxbL

2

處：

A

2a+b=A

2a+A

2b=κ

2

aCxa

L+κ

2bCxbLEFAλλ1測(cè)λ2

參