紫外-可見(jiàn)分光光度法ppt課件

1、紫外紫外-可見(jiàn)分光光度法可見(jiàn)分光光度法鄭秀玉一、光學(xué)分析法一、光學(xué)分析法 光學(xué)分析法是根據(jù)物質(zhì)發(fā)射的電磁輻射或電磁輻射與物質(zhì)相互作用而建立起來(lái)的一類分析化學(xué)方法。 電磁輻射與物質(zhì)相互作用的方式有發(fā)射、電磁輻射與物質(zhì)相互作用的方式有發(fā)射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射、偏振吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射、偏振等。等。1、電磁波譜、電磁波譜電磁波電磁波波長(zhǎng)波長(zhǎng)射線區(qū)射線區(qū)300mm 這些電磁輻射包括從這些電磁輻射包括從射線到無(wú)線電波的射線到無(wú)線電波的一切電磁波譜范圍，一切電磁波譜范圍，而不只局限于光學(xué)光而不只局限于光學(xué)光譜區(qū)。譜區(qū)。2、光學(xué)分析法的分類、光學(xué)分析法的分類(2)非光譜法非光譜

2、法 是基于物質(zhì)與輻射相互作用時(shí)，丈量輻射的某是基于物質(zhì)與輻射相互作用時(shí)，丈量輻射的某些性質(zhì)，如折射、散射、干涉、衍射和偏振等變些性質(zhì)，如折射、散射、干涉、衍射和偏振等變化的分析方法?；姆治龇椒?。(1)光譜法光譜法 是基于物質(zhì)與輻射能作用時(shí)，丈量由物質(zhì)內(nèi)部是基于物質(zhì)與輻射能作用時(shí)，丈量由物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生量子化的能級(jí)之間的躍遷而產(chǎn)生的發(fā)射、吸收發(fā)生量子化的能級(jí)之間的躍遷而產(chǎn)生的發(fā)射、吸收或散射輻射的波長(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)展分析的方法?；蛏⑸漭椛涞牟ㄩL(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)展分析的方法。 非光譜法不涉及物質(zhì)內(nèi)部能級(jí)的躍遷，電磁輻射非光譜法不涉及物質(zhì)內(nèi)部能級(jí)的躍遷，電磁輻射只改動(dòng)了傳播方向、速度或某些物理性質(zhì)。只改動(dòng)了傳播方向

3、、速度或某些物理性質(zhì)。3、光譜法的分類、光譜法的分類(2)分子光譜分子光譜 由分子中電子能級(jí)、振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的由分子中電子能級(jí)、振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的變化產(chǎn)生的。變化產(chǎn)生的。 表現(xiàn)方式：帶光譜表現(xiàn)方式：帶光譜(1)原子光譜原子光譜 由原子外層或內(nèi)層電子能級(jí)的變化產(chǎn)生由原子外層或內(nèi)層電子能級(jí)的變化產(chǎn)生的。的。 表現(xiàn)方式：線光譜表現(xiàn)方式：線光譜4、原子光譜分析法、原子光譜分析法 原子發(fā)射光譜法原子發(fā)射光譜法AES) 原子吸收光譜法原子吸收光譜法AAS) 原子熒光光譜法原子熒光光譜法AFS) X射線熒光光譜法射線熒光光譜法XFS)5、分子光譜分析法、分子光譜分析法 紫外紫外-可見(jiàn)分光光度法可見(jiàn)分光光度法U

4、V-Vis 紅外光譜法紅外光譜法IR 分子熒光光譜法分子熒光光譜法MFS 分子磷光光譜法分子磷光光譜法MPS)6、電磁輻射的根本性質(zhì)、電磁輻射的根本性質(zhì) 動(dòng)搖性動(dòng)搖性 粒子性粒子性 (1) 動(dòng)搖性:電磁輻射以動(dòng)搖方式傳播，例如：折射、衍射、偏振和干涉等景象。 = 其中， 波長(zhǎng)； 頻率； 傳播速度 在真空中，輻射的傳播速度與頻率無(wú)關(guān)，并到達(dá)最大值，以符號(hào)c表示。 (2) 粒子性粒子性: 電磁輻射的動(dòng)搖性不能解釋輻射的發(fā)射電磁輻射的動(dòng)搖性不能解釋輻射的發(fā)射和吸收景象，需求把輻射看作是微粒光子才干和吸收景象，需求把輻射看作是微粒光子才干稱心地解釋。電磁輻射的能量是稱心地解釋。電磁輻射的能量是“量子化

5、的。這種量子化的。這種能量的最小單位即為能量的最小單位即為“光子。光子。 光子是具有能量的，光子的能量與頻率成正比，光子是具有能量的，光子的能量與頻率成正比，與波長(zhǎng)成反比。與波長(zhǎng)成反比。 E=h=hc/ 其中，其中，E能量能量 h普朗克常數(shù)，普朗克常數(shù)，6.625610-34Js c光速，光速，2.99792108ms-1二、輻射的吸收與發(fā)射二、輻射的吸收與發(fā)射 構(gòu)成物質(zhì)的每一種根本體系構(gòu)成物質(zhì)的每一種根本體系(核、核、原子、分子原子、分子)具有一定數(shù)量的特定的能具有一定數(shù)量的特定的能級(jí)。當(dāng)它們暴露在輻射束中或被具有一級(jí)。當(dāng)它們暴露在輻射束中或被具有一定能量的粒子轟擊時(shí)，外層電子可以從定能量的

6、粒子轟擊時(shí)，外層電子可以從一個(gè)能級(jí)跳到另一個(gè)能級(jí)。當(dāng)這些體系一個(gè)能級(jí)跳到另一個(gè)能級(jí)。當(dāng)這些體系從高能態(tài)跳回到低能態(tài)時(shí)就發(fā)射相應(yīng)的從高能態(tài)跳回到低能態(tài)時(shí)就發(fā)射相應(yīng)的輻射。輻射。紫外紫外可見(jiàn)區(qū)的光譜是由原子和分子外層可見(jiàn)區(qū)的光譜是由原子和分子外層電子的躍遷產(chǎn)生的。電子的躍遷產(chǎn)生的。三、原子軌道三、原子軌道原子構(gòu)造表示圖原子構(gòu)造表示圖1主量子數(shù)主量子數(shù)(n)：主量子數(shù)就相當(dāng)于電子層，：主量子數(shù)就相當(dāng)于電子層，n可以取可以取恣意正整數(shù)；恣意正整數(shù)；2角量子數(shù)角量子數(shù)(l)：角量子數(shù)相當(dāng)于亞層，：角量子數(shù)相當(dāng)于亞層，l可以取小于可以取小于n的自然數(shù)；的自然數(shù)；3磁量子數(shù)磁量子數(shù)(ml)：磁量子數(shù)決議了原

7、子軌道的伸展方：磁量子數(shù)決議了原子軌道的伸展方向，向，ml可以取可以取l；4電子自旋量子數(shù)電子自旋量子數(shù)(ms)：每個(gè)原子軌道里都可以填充：每個(gè)原子軌道里都可以填充兩個(gè)電子，兩個(gè)電子，ms都只能取都只能取1/2，兩個(gè)電子自旋相反。，兩個(gè)電子自旋相反。描畫電子運(yùn)動(dòng)形狀的四個(gè)變量：描畫電子運(yùn)動(dòng)形狀的四個(gè)變量：具有角量子數(shù)具有角量子數(shù)0、1、2、3的軌道分別叫做的軌道分別叫做s軌道、軌道、p軌道、軌道、d軌道、軌道、f軌道。之后的軌道稱號(hào)，按字母軌道。之后的軌道稱號(hào)，按字母順序陳列，如順序陳列，如l=4時(shí)叫時(shí)叫g(shù)軌道。軌道。 s軌道軌道l=0上只能填充上只能填充2個(gè)電子個(gè)電子;p軌道軌道l=1上能填

8、充上能填充6個(gè)個(gè);一個(gè)軌道填充的電子數(shù)為一個(gè)軌道填充的電子數(shù)為4l+2。例：例：C原子的外層電子排布：原子的外層電子排布：1s22s22p21、最低能量原理、最低能量原理 電子本身就是一種物質(zhì)，也具有同樣的性質(zhì)，即電子本身就是一種物質(zhì)，也具有同樣的性質(zhì)，即它在普通情況下總想處于一種較為平安它在普通情況下總想處于一種較為平安 或穩(wěn)定或穩(wěn)定的一種形狀基態(tài)，也就是能量最低時(shí)的形狀。當(dāng)?shù)囊环N形狀基態(tài)，也就是能量最低時(shí)的形狀。當(dāng)有外加作用時(shí)，電子也是可以吸收能量到能量較高的有外加作用時(shí)，電子也是可以吸收能量到能量較高的形狀激發(fā)態(tài)，但是它總有時(shí)時(shí)辰刻想回到基態(tài)的形狀激發(fā)態(tài)，但是它總有時(shí)時(shí)辰刻想回到基態(tài)的趨

9、勢(shì)。趨勢(shì)。 普通來(lái)說(shuō)，離核較近的電子具有較低的能量，普通來(lái)說(shuō)，離核較近的電子具有較低的能量，隨著電子層數(shù)的添加，電子的能量越來(lái)越大；同一層隨著電子層數(shù)的添加，電子的能量越來(lái)越大；同一層中，各亞層的能量是按中，各亞層的能量是按s、p、d、f的次序增高的。的次序增高的。 這兩種作用的總結(jié)果可以得出電子在原子核外排布時(shí)這兩種作用的總結(jié)果可以得出電子在原子核外排布時(shí)遵守以下次序：遵守以下次序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p 規(guī)那么：規(guī)那么：npn1dn2fns 一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)形狀要從4個(gè)方面來(lái)進(jìn)展描畫，即它所處的電子層、電子亞層、電子云的伸展方向以及電子的自旋方向。在同一個(gè)原子中沒(méi)有也

10、不能夠有運(yùn)動(dòng)形狀完全一樣的兩個(gè)電子存在，這就是泡利不相容原理。 第一電子層第一電子層 K層中只需層中只需1s亞層，最多包容亞層，最多包容兩個(gè)電子；第二電子層兩個(gè)電子；第二電子層L層中包括層中包括2s和和2p兩個(gè)亞兩個(gè)亞層，總共可以包容層，總共可以包容8個(gè)電子；第個(gè)電子；第3電子層電子層M層中層中包括包括3s、3p、 3d三個(gè)亞層，總共可以包容三個(gè)亞層，總共可以包容18個(gè)電個(gè)電子子第第n層總共可以包容層總共可以包容2n2個(gè)電子。個(gè)電子。 2、泡利不相容原理、泡利不相容原理3、洪特規(guī)那、洪特規(guī)那么么 從光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出來(lái)的洪特規(guī)那么有兩從光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出來(lái)的洪特規(guī)那么有兩方面的含義：一是電子在

11、原子核外排布時(shí)，將盡方面的含義：一是電子在原子核外排布時(shí)，將盡能夠分占不同的軌道，且自旋平行；第二個(gè)含義能夠分占不同的軌道，且自旋平行；第二個(gè)含義是對(duì)于同一個(gè)電子亞層，當(dāng)電子排布處于：是對(duì)于同一個(gè)電子亞層，當(dāng)電子排布處于：全滿全滿s2、p6、d10、f14 半滿半滿s1、p3、d5、f7 全空全空s0、p0、d0、f0時(shí)比較穩(wěn)定。時(shí)比較穩(wěn)定。四、分子軌道實(shí)際四、分子軌道實(shí)際 原子在構(gòu)成分子時(shí)，一切電子都有奉獻(xiàn)，原子在構(gòu)成分子時(shí)，一切電子都有奉獻(xiàn)，分子中的電子不再?gòu)膶儆谀硞€(gè)原子，而是在分子中的電子不再?gòu)膶儆谀硞€(gè)原子，而是在整個(gè)分子空間范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。在分子中電子的整個(gè)分子空間范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。在分子中電子

12、的空間運(yùn)動(dòng)形狀可用相應(yīng)的分子軌道來(lái)描畫?？臻g運(yùn)動(dòng)形狀可用相應(yīng)的分子軌道來(lái)描畫。 (1)在原子中，電子的運(yùn)動(dòng)只受在原子中，電子的運(yùn)動(dòng)只受 1個(gè)原子核的作用，個(gè)原子核的作用，原子軌道是單核系統(tǒng)；而在分子中，電子那么原子軌道是單核系統(tǒng)；而在分子中，電子那么在一切原子核勢(shì)場(chǎng)作用下運(yùn)動(dòng)，分子軌道是多在一切原子核勢(shì)場(chǎng)作用下運(yùn)動(dòng)，分子軌道是多核系統(tǒng)。核系統(tǒng)。(2)原子軌道的稱號(hào)用原子軌道的稱號(hào)用s、p、d符號(hào)表示，而分符號(hào)表示，而分子軌道的稱號(hào)那么相應(yīng)地用子軌道的稱號(hào)那么相應(yīng)地用、符號(hào)表示。符號(hào)表示。 分子軌道和原子軌道的主要區(qū)別分子軌道和原子軌道的主要區(qū)別分子軌道可以由分子中原子軌道的線性組合而得到。幾個(gè)

13、原子分子軌道可以由分子中原子軌道的線性組合而得到。幾個(gè)原子軌道可組合成幾個(gè)分子軌道。軌道可組合成幾個(gè)分子軌道。成鍵分子軌道成鍵分子軌道bonding molecular orbital 其中有一半分子軌道分別由正負(fù)符號(hào)一樣的兩個(gè)原子軌道其中有一半分子軌道分別由正負(fù)符號(hào)一樣的兩個(gè)原子軌道疊加而成，兩核間電子的概率密度增大，其能量較原來(lái)的原子疊加而成，兩核間電子的概率密度增大，其能量較原來(lái)的原子軌道能量低，有利于成鍵，稱為成鍵分子軌道。如軌道能量低，有利于成鍵，稱為成鍵分子軌道。如、軌道軌道軸對(duì)稱軌道；軸對(duì)稱軌道； 反鍵分子軌道反鍵分子軌道antibonding molecular orbital

14、 另一半分子軌道分別由正負(fù)符號(hào)不同的兩個(gè)原子軌道疊加另一半分子軌道分別由正負(fù)符號(hào)不同的兩個(gè)原子軌道疊加而成，兩核間電子的概率密度很小，其能量較原來(lái)的原子軌道而成，兩核間電子的概率密度很小，其能量較原來(lái)的原子軌道能量高能量高,不利于成鍵不利于成鍵,稱為反鍵分子軌道，如稱為反鍵分子軌道，如 *、* 軌道鏡面軌道鏡面對(duì)稱軌道。對(duì)稱軌道。 非鍵分子軌道非鍵分子軌道 假設(shè)組合得到的分子軌道的能量跟組合前的原子軌道能量假設(shè)組合得到的分子軌道的能量跟組合前的原子軌道能量沒(méi)有明顯差別，所得的分子軌道叫做非鍵分子軌道。沒(méi)有明顯差別，所得的分子軌道叫做非鍵分子軌道。 有機(jī)化合物的紫外有機(jī)化合物的紫外-可見(jiàn)吸收光譜

15、決議可見(jiàn)吸收光譜決議于分子的構(gòu)造、分子軌道上的電子性質(zhì)。根于分子的構(gòu)造、分子軌道上的電子性質(zhì)。根據(jù)構(gòu)造實(shí)際，在分子中構(gòu)成單鍵的電子稱據(jù)構(gòu)造實(shí)際，在分子中構(gòu)成單鍵的電子稱電子，構(gòu)成雙鍵的電子稱電子，構(gòu)成雙鍵的電子稱電子，未成鍵的電子，未成鍵的孤對(duì)電子稱孤對(duì)電子稱n電子。電子。 分子中的價(jià)電子有分子中的價(jià)電子有軌道上的軌道上的電子，電子，軌道上的軌道上的電子和未參與成鍵而仍處于原子電子和未參與成鍵而仍處于原子軌道中的軌道中的n電子。電子。五、根本概念五、根本概念 位于分子軌道中不同軌道的價(jià)電子具有不同的能位于分子軌道中不同軌道的價(jià)電子具有不同的能量，處于低能級(jí)的價(jià)電子吸收一定能量后，就會(huì)躍遷量，處

16、于低能級(jí)的價(jià)電子吸收一定能量后，就會(huì)躍遷到較高能級(jí)反鍵軌道。在可見(jiàn)到較高能級(jí)反鍵軌道。在可見(jiàn)紫外區(qū)的躍遷包紫外區(qū)的躍遷包括括 * 、 n * 、 n *、 * 躍遷等。躍遷等。 電子能級(jí)和躍遷圖電子能級(jí)和躍遷圖* *n *nn *成鍵成鍵成鍵成鍵反鍵反鍵反鍵反鍵未成鍵未成鍵能量能量 * 躍遷：所需的能量最大，主要發(fā)生在真空紫外區(qū)，躍遷：所需的能量最大，主要發(fā)生在真空紫外區(qū)，吸收譜帶都在吸收譜帶都在200nm以下，飽和烴類只需以下，飽和烴類只需鍵，因此飽和鍵，因此飽和烴的可見(jiàn)紫外吸收光譜由這類躍遷引起。烴的可見(jiàn)紫外吸收光譜由這類躍遷引起。n *躍和躍和 * 躍遷是用可見(jiàn)躍遷是用可見(jiàn)紫外光度法研討

17、有紫外光度法研討有機(jī)物的最常見(jiàn)的躍遷類型。這類躍遷易發(fā)生，所需能量使機(jī)物的最常見(jiàn)的躍遷類型。這類躍遷易發(fā)生，所需能量使吸收波長(zhǎng)都處在吸收波長(zhǎng)都處在200nm以上的區(qū)域，所涉及的基團(tuán)都具以上的區(qū)域，所涉及的基團(tuán)都具有不飽和的有不飽和的鍵。這種含鍵。這種含不飽和鍵的基團(tuán)稱為生色基團(tuán)。不飽和鍵的基團(tuán)稱為生色基團(tuán)。n * 躍遷：發(fā)生在含有未成鍵孤對(duì)電子的雜原子的躍遷：發(fā)生在含有未成鍵孤對(duì)電子的雜原子的飽和烴分子中。由于飽和烴分子中。由于n電子較電子較電子易激發(fā)，所以這種躍電子易激發(fā)，所以這種躍遷所需能量比遷所需能量比 * 稍低，但多數(shù)還是發(fā)生在稍低，但多數(shù)還是發(fā)生在200nm左右范圍內(nèi)。左右范圍內(nèi)。1

18、生色團(tuán)生色團(tuán) 分子中能吸收紫外或可見(jiàn)光的構(gòu)造單元稱為生分子中能吸收紫外或可見(jiàn)光的構(gòu)造單元稱為生色團(tuán)，其含有非鍵軌道和色團(tuán)，其含有非鍵軌道和分子軌道的電子體系能引分子軌道的電子體系能引起起n *和和 *躍遷。躍遷。2助色團(tuán)助色團(tuán) 助色團(tuán)是一種能使生色團(tuán)吸收峰向長(zhǎng)波位移并助色團(tuán)是一種能使生色團(tuán)吸收峰向長(zhǎng)波位移并加強(qiáng)其強(qiáng)度的官能團(tuán)，如加強(qiáng)其強(qiáng)度的官能團(tuán)，如OH、NH2、SH及及一些鹵族元素等。這些基團(tuán)中都含有孤對(duì)電子，它一些鹵族元素等。這些基團(tuán)中都含有孤對(duì)電子，它們能與生色團(tuán)中們能與生色團(tuán)中電子相互作用，使電子相互作用，使 *躍遷的能躍遷的能量降低并引起吸收峰位移。量降低并引起吸收峰位移。C=CC=

19、OC=CON=O3紅移效應(yīng)紅移效應(yīng) 某些有機(jī)化合物經(jīng)取代反響引入含有未共享電子某些有機(jī)化合物經(jīng)取代反響引入含有未共享電子對(duì)的基團(tuán)對(duì)的基團(tuán)NH2、OH、Cl、Br、NR2、OR、SH、SR等之后，吸收峰的波長(zhǎng)等之后，吸收峰的波長(zhǎng)max向長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向挪動(dòng)，這種效應(yīng)稱為紅移效應(yīng)。這些會(huì)使某波長(zhǎng)方向挪動(dòng)，這種效應(yīng)稱為紅移效應(yīng)。這些會(huì)使某化合物的化合物的max向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向挪動(dòng)的基團(tuán)稱為向紅基團(tuán)。向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向挪動(dòng)的基團(tuán)稱為向紅基團(tuán)。4藍(lán)移效應(yīng)藍(lán)移效應(yīng) 某些生色團(tuán)如某些生色團(tuán)如C=O的碳原子一端引入一些的碳原子一端引入一些取代基如取代基如CH2、CH2CH3等之后，吸收峰等之后，吸收峰的波長(zhǎng)會(huì)向短波長(zhǎng)方向

20、挪動(dòng)，這種效應(yīng)稱為藍(lán)移效的波長(zhǎng)會(huì)向短波長(zhǎng)方向挪動(dòng)，這種效應(yīng)稱為藍(lán)移效應(yīng)。這些會(huì)使某化合物的應(yīng)。這些會(huì)使某化合物的max向短波方向挪動(dòng)的基向短波方向挪動(dòng)的基團(tuán)稱為向藍(lán)基團(tuán)。團(tuán)稱為向藍(lán)基團(tuán)。六、物質(zhì)對(duì)光的選擇吸收六、物質(zhì)對(duì)光的選擇吸收 可見(jiàn)光：從紫色的可見(jiàn)光：從紫色的400nm400nm到紅色的到紅色的760nm 760nm 紫外光：紫外光： 400nm760nm: 760nm互補(bǔ)色光互補(bǔ)色光: :兩種適當(dāng)顏色光按一定的強(qiáng)度比例混合，兩種適當(dāng)顏色光按一定的強(qiáng)度比例混合，就可以得到白光，這兩種顏色光叫做互補(bǔ)色光。就可以得到白光，這兩種顏色光叫做互補(bǔ)色光。七、郎伯七、郎伯- -比耳定律比耳定律 一物質(zhì)

21、對(duì)光的吸收及吸光度一物質(zhì)對(duì)光的吸收及吸光度 I0= Ia+ It+ IrI0= Ia+ It(Ir忽略不計(jì))I0ItIaIr透過(guò)光強(qiáng)度透過(guò)光強(qiáng)度ItIt與入射光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度I0I0之比：之比：T=It/I0T=It/I0溶液透光度越大，那么對(duì)光的吸收越??；反之溶液透光度越大，那么對(duì)光的吸收越小；反之那么越大。那么越大。2 2、吸光度、吸光度A A 物質(zhì)對(duì)光的吸收程度：物質(zhì)對(duì)光的吸收程度： A=-lgT=lg A=-lgT=lg1/T1/T= lg= lgI0/ ItI0/ It吸光度越大，表示該物質(zhì)對(duì)光的吸收程度越大。吸光度越大，表示該物質(zhì)對(duì)光的吸收程度越大。1 1、透光度或透光率與透光比

22、、透光度或透光率與透光比 T T A = Kcl 式中，A吸光度； c溶液濃度； l液層總厚度； K摩爾吸光系數(shù)，闡明物質(zhì)對(duì)某一特定波長(zhǎng)光的吸 收才干。 紫外紫外-可見(jiàn)吸收光譜用于定量分析的實(shí)際根據(jù)是吸收可見(jiàn)吸收光譜用于定量分析的實(shí)際根據(jù)是吸收定律。它由朗伯定律和比耳定律結(jié)合而成，故又稱朗伯定律。它由朗伯定律和比耳定律結(jié)合而成，故又稱朗伯-比耳定律。比耳定律。二朗伯二朗伯-比耳定律比耳定律 當(dāng)一束平行的單色光經(jīng)過(guò)均勻溶液時(shí)，由于溶質(zhì)吸收光當(dāng)一束平行的單色光經(jīng)過(guò)均勻溶液時(shí)，由于溶質(zhì)吸收光能，光的強(qiáng)度就要降低，這種景象稱為溶液對(duì)光的吸收作用，能，光的強(qiáng)度就要降低，這種景象稱為溶液對(duì)光的吸收作用，其

23、吸光度與溶液的濃度和厚度的乘積成正比，這個(gè)規(guī)律通常其吸光度與溶液的濃度和厚度的乘積成正比，這個(gè)規(guī)律通常稱為郎伯稱為郎伯-比耳定律，也稱作光吸收定律。比耳定律，也稱作光吸收定律。三吸收曲線三吸收曲線 描畫了物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收才干，也稱吸收光譜。描畫了物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收才干，也稱吸收光譜。1、不同物質(zhì)的吸收峰波長(zhǎng)不同，反映了物質(zhì)對(duì)光吸收的選擇性。、不同物質(zhì)的吸收峰波長(zhǎng)不同，反映了物質(zhì)對(duì)光吸收的選擇性。3、濃度越大，光吸收程度越大，吸收峰越高。、濃度越大，光吸收程度越大，吸收峰越高。2、吸收峰波長(zhǎng)與溶液的濃度無(wú)關(guān)。、吸收峰波長(zhǎng)與溶液的濃度無(wú)關(guān)。 由于物質(zhì)對(duì)光的吸收具有選擇性，經(jīng)過(guò)由于物質(zhì)對(duì)光

24、的吸收具有選擇性，經(jīng)過(guò)緩慢地改動(dòng)經(jīng)過(guò)某一吸收物質(zhì)的入射光的波緩慢地改動(dòng)經(jīng)過(guò)某一吸收物質(zhì)的入射光的波長(zhǎng)經(jīng)過(guò)預(yù)先設(shè)定初始波長(zhǎng)、終止波長(zhǎng)、掃長(zhǎng)經(jīng)過(guò)預(yù)先設(shè)定初始波長(zhǎng)、終止波長(zhǎng)、掃描速度，并記錄該物質(zhì)在每一波優(yōu)點(diǎn)的吸描速度，并記錄該物質(zhì)在每一波優(yōu)點(diǎn)的吸光度光度A A，然后以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，以吸光，然后以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)作圖，這種掃描方法稱為波長(zhǎng)掃度為縱坐標(biāo)作圖，這種掃描方法稱為波長(zhǎng)掃描。描。1 1、波長(zhǎng)掃描、波長(zhǎng)掃描2 2、時(shí)間掃描、時(shí)間掃描 在某一固定的波長(zhǎng)下，經(jīng)過(guò)改動(dòng)掃描在某一固定的波長(zhǎng)下，經(jīng)過(guò)改動(dòng)掃描時(shí)間的范圍，并記錄物質(zhì)在該波長(zhǎng)下的吸時(shí)間的范圍，并記錄物質(zhì)在該波長(zhǎng)下的吸光度，然后以時(shí)

25、間為橫坐標(biāo)，以吸光度為光度，然后以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)作圖，這種掃描方法稱為時(shí)間掃描。縱坐標(biāo)作圖，這種掃描方法稱為時(shí)間掃描。sabs060八、紫外八、紫外- -可見(jiàn)吸收光譜法的運(yùn)用可見(jiàn)吸收光譜法的運(yùn)用 定性分析定性分析定量分析定量分析配合物組成的研討配合物組成的研討各類平衡常數(shù)的測(cè)定各類平衡常數(shù)的測(cè)定 一定性分析一定性分析 1、無(wú)機(jī)化合物的定性分析 紫外可見(jiàn)分光光度法對(duì)無(wú)機(jī)元素的定性分析運(yùn)用較少，無(wú)機(jī)元素的定性分析可用原子發(fā)射光譜法或化學(xué)分析的方法。在有機(jī)化合物的定性鑒定和構(gòu)造分析中，由于紫外-可見(jiàn)光譜較簡(jiǎn)單，特征性不強(qiáng)，因此該法的運(yùn)用有一定的局限性。 2、有機(jī)化合物的定性分析 紫外

26、可見(jiàn)吸收光譜鑒定有機(jī)化合物時(shí)，通常是在一樣的測(cè)定條件下，比較未知物與知規(guī)范物的紫外光譜圖，假設(shè)兩者的譜圖一樣，那么可以為待測(cè)試樣與知化合物具有一樣的生色團(tuán)。假設(shè)沒(méi)有規(guī)范物，也可借助于規(guī)范譜圖或有關(guān)電子光譜數(shù)據(jù)表進(jìn)展比較。但應(yīng)留意：紫外吸收光譜一樣，兩種化合物有時(shí)不一定一樣，但應(yīng)留意：紫外吸收光譜一樣，兩種化合物有時(shí)不一定一樣，由于紫外吸收光譜通常只需由于紫外吸收光譜通常只需23個(gè)較寬的吸收峰，具有一樣個(gè)較寬的吸收峰，具有一樣生色團(tuán)的不同分子構(gòu)造，導(dǎo)致不同分子構(gòu)造產(chǎn)生一樣的紫外生色團(tuán)的不同分子構(gòu)造，導(dǎo)致不同分子構(gòu)造產(chǎn)生一樣的紫外吸收光譜，但它們的吸光系數(shù)是有差別的，一切在比較吸收光譜，但它們的吸

27、光系數(shù)是有差別的，一切在比較max的同時(shí)，還有比較它們的的同時(shí)，還有比較它們的max。假設(shè)待測(cè)物和規(guī)范物。假設(shè)待測(cè)物和規(guī)范物的吸收波長(zhǎng)一樣、吸光系數(shù)也一樣，那么可以為兩者是同一的吸收波長(zhǎng)一樣、吸光系數(shù)也一樣，那么可以為兩者是同一物質(zhì)。物質(zhì)。 在普通的比色法或分光光度法中，進(jìn)展定量分在普通的比色法或分光光度法中，進(jìn)展定量分析的根本程序是：析的根本程序是：1 做基線：以溶劑或試劑空白等作為參比溶液做基線：以溶劑或試劑空白等作為參比溶液置入光路中。置入光路中。2將被測(cè)溶液置入光路中，儀器就可以指示出將被測(cè)溶液置入光路中，儀器就可以指示出這一溶液的吸光度。這一溶液的吸光度。 紫 外紫 外 - - 可

28、見(jiàn) 分 光 光 度 定 量 分 析 的 根 據(jù) 是可 見(jiàn) 分 光 光 度 定 量 分 析 的 根 據(jù) 是Lambert-BeerLambert-Beer定律，即在一定波優(yōu)點(diǎn)被測(cè)物質(zhì)的吸定律，即在一定波優(yōu)點(diǎn)被測(cè)物質(zhì)的吸光度與它的濃度呈線性關(guān)系。因此，經(jīng)過(guò)測(cè)定溶液光度與它的濃度呈線性關(guān)系。因此，經(jīng)過(guò)測(cè)定溶液對(duì)一定波長(zhǎng)入射光的吸光度，即可求出該物質(zhì)在溶對(duì)一定波長(zhǎng)入射光的吸光度，即可求出該物質(zhì)在溶液中的濃度和含量。液中的濃度和含量。 二定量分析二定量分析 1 1比較法比較法 它是在一樣的條件下，即一樣的波長(zhǎng)、光程、溫度等，分別測(cè)定規(guī)范溶液及待測(cè)溶液的吸光度值A(chǔ)0及Ax。測(cè)定所采用的波長(zhǎng)通常應(yīng)選被測(cè)物質(zhì)

29、吸收光譜中的吸收峰處，以提高靈敏度并減少丈量誤差。被測(cè)物如有幾個(gè)吸收峰，可選無(wú)其他物質(zhì)干擾的、較高的吸收峰。普通不選光譜中靠短波長(zhǎng)末端的吸收峰的波長(zhǎng)來(lái)作測(cè)定。 A0= Kc0l Ax= Kcxl1 1、單組分樣品的分析、單組分樣品的分析 2規(guī)范曲線法規(guī)范溶液：濃度分別為規(guī)范溶液：濃度分別為c1c1，c2c2，c3c3，c4c4，c5 c5 ，c6c6，測(cè)定各自的吸光度，測(cè)定各自的吸光度設(shè)分別為設(shè)分別為A1A1，A2A2，A3A3，A4A4，A5 A5 ，A6A6待測(cè)溶液待測(cè)溶液AxAx，在規(guī)范曲線上查得其對(duì)應(yīng)的濃度，在規(guī)范曲線上查得其對(duì)應(yīng)的濃度cxcx。 從待測(cè)物質(zhì)的吸收光譜圖上選定某一最大吸

30、收波長(zhǎng)，用一系列不同濃度的規(guī)范溶液在該波優(yōu)點(diǎn)分別測(cè)得它們的吸光度，用吸光度對(duì)濃度作圖。假設(shè)待測(cè)物質(zhì)對(duì)光的吸收符合朗伯 - 比爾定律，應(yīng)得到一條經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線，即規(guī)范曲線。在同樣條件下測(cè)定樣品溶液的吸光度，在規(guī)范曲線上可讀出樣品溶液的濃度。 吸光度的加和性：吸光度的加和性： 假設(shè)某一波長(zhǎng)的光束延續(xù)經(jīng)過(guò)假設(shè)干具有一樣厚度，而濃度及摩爾吸光系數(shù)分別為c1、c2、c3cn與1、2、3n的溶液時(shí)，相應(yīng)的透過(guò)光強(qiáng)度分別為I1、I2、I3In。根據(jù)朗伯-比耳定律，各溶液的吸光度分別為 A1=lgI0/I1；A2=lgI0/I2；A3=lgI0/I3 An=lgI0/ In 一切一樣厚度各溶液的總吸光度等于上

31、述各溶液吸光度之總和，即A總= A1+ A2+ A3+ An 假設(shè)溶液中同時(shí)含有n種吸光物質(zhì)，只需各組分之間無(wú)相互作用，那么上述關(guān)系同樣成立，即溶液的總吸光度等于各組分吸光度之和。根據(jù)朗伯-比耳定律，溶液總吸光度A總可寫為A總=1lc1+2lc2+3lc3+nlcn2 2、多組分樣品的分析、多組分樣品的分析 二組分混合物的分析二組分混合物的分析假設(shè)試樣中含有假設(shè)試樣中含有x,yx,y兩種組分，在一定條件下將它們兩種組分，在一定條件下將它們轉(zhuǎn)化為有色化合物，分別繪制其吸收光譜，會(huì)出現(xiàn)三轉(zhuǎn)化為有色化合物，分別繪制其吸收光譜，會(huì)出現(xiàn)三種情況種情況. .1兩組分互不干擾，可分別在兩組分互不干擾，可分別在1和和 2處丈量溶液的處丈量溶液的吸光度。吸光度。2組分組分x對(duì)組分對(duì)組分y