飼料添加劑Vc純度檢驗

1、儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù) 項目項目1.1 1.1 飼料添加劑飼料添加劑VcVc含量檢驗含量檢驗授課人：劉芳 模塊模塊1 1：光分析：光分析儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù) 任務(wù)引入任務(wù)引入 山東天力藥業(yè)有限公司，生產(chǎn)飼料添加劑維生素C，其主要技術(shù)指標(biāo)要求Vc含量控制在99.0101.0%之間，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。分析檢測人員按照檢測標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范化操作要求，完成Vc含量測定并提交檢測報告。 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)任務(wù)分析任務(wù)分析 完成飼料添完成飼料添加劑維生素加劑維生素C中中Vc含量含量的測定，需的測定，需要具備的基要具備的基本知識和基本知識和基本技能本技能 任務(wù)分析任務(wù)分析光吸收定律光吸收定律紫外可見分光

2、光度計的操作使用紫外可見分光光度計的操作使用光分析基本原理光分析基本原理吸收曲線的繪制吸收曲線的繪制儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)任務(wù)任務(wù)資訊資訊 制定檢制定檢測方案測方案 決策決策計劃計劃 實施樣實施樣品檢測品檢測 任務(wù)任務(wù)實施實施 任務(wù)檢任務(wù)檢查評價查評價 檢查檢查評價評價獲取相獲取相關(guān)知識關(guān)知識VcVc含量測定含量測定 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)吸光光度法的基本原理吸光光度法的基本原理大千世界，物質(zhì)顏色是如何產(chǎn)大千世界，物質(zhì)顏色是如何產(chǎn)生的？生的？任務(wù)資訊任務(wù)資訊儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)光的電磁波性質(zhì)射線x射線紫外光紅外光微波無線電波10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1

3、 cm 10cm 103 cm 105 cm可 見 光牛頓光學(xué)實驗.swf任務(wù)資訊任務(wù)資訊光的基本性質(zhì)儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)光的波粒二象性光的波粒二象性波動性粒子性 T E光的折射光的衍射光的偏振光的干涉光電效應(yīng)hchEE：光子的能量（J, 焦耳） ：光子的頻率（Hz, 赫茲）：光子的波長（nm）c：光速（2.9979X1010cm.s-1）h：plank常數(shù)（6.625610-34 J.s ） 11Tc 任務(wù)資訊任務(wù)資訊光的基本性質(zhì)儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)單色光復(fù)合光光的互補(bǔ)單一波長的光由不同波長的光組合而成的光若兩種不同顏色的單色光按一定的強(qiáng)度比例混合得到白光，那么就稱這兩種單色光為互補(bǔ)

4、色光，這種現(xiàn)象稱為光的互補(bǔ)。紫紫400紅紅660橙橙600黃黃560綠綠530青青500青藍(lán)青藍(lán)450藍(lán)藍(lán)420任務(wù)資訊任務(wù)資訊光的基本性質(zhì)儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)物質(zhì)的顏色與光的關(guān)系完全吸收完全透過物質(zhì)對光的吸收光譜示意表觀現(xiàn)象示意復(fù)合光吸收黃光任務(wù)資訊任務(wù)資訊物質(zhì)顏色的產(chǎn)生儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù) 溶液的顏色溶液的顏色： 是由于它選擇性地吸收了一部分光，而呈現(xiàn)它是由于它選擇性地吸收了一部分光，而呈現(xiàn)它的互補(bǔ)色。的互補(bǔ)色。 例如：三例如：三(鄰二氮菲鄰二氮菲)合鐵配合物溶液吸收了合鐵配合物溶液吸收了 508 nm處的光，而呈現(xiàn)紫紅色。處的光，而呈現(xiàn)紫紅色。任務(wù)資訊任務(wù)資訊物質(zhì)顏色的產(chǎn)生儀器分

5、析技術(shù)儀器分析技術(shù)物質(zhì)對光的吸收程度與什么有物質(zhì)對光的吸收程度與什么有關(guān)？關(guān)？任務(wù)資訊任務(wù)資訊儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)1 1、透光率、透光率 Transmittance(Transmittance(透射率，透射比透射率，透射比) )透光率定義：0IITtT 取值為0.0 % 100.0 %全部吸收T = 0.0 %全部透射T = 100.0 %入射光 I0透射光 It結(jié)論：結(jié)論：溶液的透光率越大，表示它對光的吸收越小；溶液的透光率越大，表示它對光的吸收越??；相反，透光率越小，表示它對光的吸收越大。相反，透光率越小，表示它對光的吸收越大。 任務(wù)資訊任務(wù)資訊幾個概念幾個概念儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)

6、2 2、吸光度、吸光度 A A吸光度定義：tIIA0lg實踐證明，實踐證明，溶液吸光度，與溶液吸光度，與溶液濃度溶液濃度、液層厚度液層厚度及及入入射光波長射光波長等因素有關(guān)。等因素有關(guān)。吸光度與透光率的關(guān)系吸光度與透光率的關(guān)系TTIIAtlg1lglg0AT10任務(wù)資訊任務(wù)資訊幾個概念幾個概念入射光 I0透射光 It儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)A 1 2 3 4 n A3A1AnA2A43 3、物質(zhì)的吸收光譜、物質(zhì)的吸收光譜 吸收光譜中與吸收峰相對應(yīng)的波長稱為吸收光譜中與吸收峰相對應(yīng)的波長稱為最大吸收波長，最大吸收波長， max 任務(wù)資訊任務(wù)資訊幾個概念幾個概念儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)吸收曲線的討

7、論：吸收曲線的討論：同一種物質(zhì)對不同波長光的吸光度同一種物質(zhì)對不同波長光的吸光度不同。吸光度最大處對應(yīng)的波長稱為不同。吸光度最大處對應(yīng)的波長稱為最最大吸收波長大吸收波長maxmax不同濃度的不同濃度的同一同一種物質(zhì)，其吸收曲種物質(zhì)，其吸收曲線形狀線形狀相似相似maxmax不變。而對于不變。而對于不同不同物質(zhì)，物質(zhì)，它們的吸收曲線形狀和它們的吸收曲線形狀和maxmax則則不同。不同。吸收曲線吸收曲線可以提供物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息，并作為物質(zhì)可以提供物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息，并作為物質(zhì)定性定性分析的分析的依據(jù)之一。依據(jù)之一。任務(wù)資訊任務(wù)資訊幾個概念幾個概念儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)在在maxmax處吸光度隨濃度處吸光

8、度隨濃度變化的變化的幅度幅度最最大大，所以測定，所以測定最最靈敏靈敏。吸收曲線是。吸收曲線是定量定量分分析中選擇入射析中選擇入射光光波長波長的重要的重要依據(jù)依據(jù)。 不同濃度的同一種物質(zhì)，在某一定波長下吸光度不同濃度的同一種物質(zhì)，在某一定波長下吸光度 A 有差異，在有差異，在max處吸光度處吸光度A 的差異最大。的差異最大。濃度越大，吸濃度越大，吸光度也越大光度也越大。此特性可作作為物質(zhì)。此特性可作作為物質(zhì)定量定量分析的依據(jù)。分析的依據(jù)。吸收曲線的討論：吸收曲線的討論：任務(wù)資訊任務(wù)資訊幾個概念幾個概念儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)光的吸收程度與光程長的關(guān)系？4、朗伯、朗伯比耳定律比耳定律任務(wù)資訊任務(wù)資

9、訊幾個概念幾個概念 朗伯定律朗伯定律儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù) 比爾定律比爾定律光的吸收程度與濃度的關(guān)系？4、朗伯、朗伯比耳定律比耳定律任務(wù)資訊任務(wù)資訊幾個概念幾個概念A(yù)C增大儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)當(dāng)當(dāng)c的單位為的單位為gL-1時，時，用用a 表示，稱為質(zhì)量吸光系數(shù)表示，稱為質(zhì)量吸光系數(shù) Aa b 當(dāng)當(dāng)c的單位用的單位用molL-1時，時，用用 表示表示,稱為摩爾吸光系數(shù)稱為摩爾吸光系數(shù) A b c a 的單位的單位: Lg-1cm-1朗伯-比耳定律數(shù)學(xué)表達(dá)式 A kb c 式中A：吸光度；描述溶液對光的吸收程度； b：液層厚度(光程長度)，通常以cm為單位； c：溶液的摩爾濃度，單位molL

10、；K的取值與濃度的單位有關(guān)的取值與濃度的單位有關(guān) 的單位的單位: Lmol-1cm-1 =aM任務(wù)資訊任務(wù)資訊幾個概念幾個概念儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù) 光吸收定律（定量分析的理論基礎(chǔ)）光吸收定律（定量分析的理論基礎(chǔ)）成立的條件： 一是必須使用單色光 二是吸收發(fā)生在均勻的介質(zhì) 三是吸收過程中，吸收物質(zhì)互相不發(fā)生作用物理意義：當(dāng)一束平行平行單色光單色光垂直垂直通過某均勻均勻透明的吸光介質(zhì)時，其吸光度吸光度與溶液濃度溶液濃度和液層厚度液層厚度的乘積乘積成正比。任務(wù)資訊任務(wù)資訊幾個概念幾個概念儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)例：例：某有色溶液在某有色溶液在2.00cm吸收池中，測得吸收池中，測得T=50%，若

11、改用，若改用1cm的吸收池，其的吸收池，其T和和A各各為多少？為多少？ 解：先求有色溶液在2.00cm吸收池中吸光度A， A=-lgT=-lg50%=0.30 由于吸光度與液層厚度成正比，可求得厚度為1cm 時吸光度， b=1cm, A=0.30/2.001.00=0.15 T=10-0.15=71%任務(wù)資訊任務(wù)資訊幾個概念幾個概念儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)紫外可見吸收光譜有何用途？紫外可見吸收光譜有何用途？任務(wù)資訊任務(wù)資訊儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù) 紫外紫外- -可見吸收光譜除主要可用于物質(zhì)的定量分析可見吸收光譜除主要可用于物質(zhì)的定量分析外，還可以用于物質(zhì)的定性分析、純度鑒定、結(jié)構(gòu)分析。外，還可

12、以用于物質(zhì)的定性分析、純度鑒定、結(jié)構(gòu)分析。一一. .定性分析定性分析1 1、未知化合物的定性鑒定、未知化合物的定性鑒定 每一種化合物都有自己的特征光譜。測出未知物每一種化合物都有自己的特征光譜。測出未知物的吸收光譜，原則上可以對該未知物作出定性鑒定，的吸收光譜，原則上可以對該未知物作出定性鑒定，但對復(fù)雜化合物的定性分析有一定的困難。在相同的但對復(fù)雜化合物的定性分析有一定的困難。在相同的實驗條件（儀器條件、溶劑）下，將未知物的紫外光實驗條件（儀器條件、溶劑）下，將未知物的紫外光譜與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的紫外光譜進(jìn)行比較，若兩者譜圖相同，譜與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的紫外光譜進(jìn)行比較，若兩者譜圖相同，可認(rèn)為含有相同的生色團(tuán)，

13、但不一定是相同的物可認(rèn)為含有相同的生色團(tuán)，但不一定是相同的物質(zhì)。質(zhì)。任務(wù)資訊任務(wù)資訊紫外可見吸收光譜的應(yīng)用紫外可見吸收光譜的應(yīng)用儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù) 用紫外吸收光譜確定試樣的純度是比較方便的。用紫外吸收光譜確定試樣的純度是比較方便的。 如苯如苯256nm處處 有有B帶，而甲醇、乙醇無吸收帶，可帶，而甲醇、乙醇無吸收帶，可鑒定其純度。鑒定其純度。 紫外紫外- -可見吸收光譜一般不用于化合物的結(jié)構(gòu)可見吸收光譜一般不用于化合物的結(jié)構(gòu)分析，但利用紫外吸收光譜鑒定化合物中的共軛結(jié)分析，但利用紫外吸收光譜鑒定化合物中的共軛結(jié)構(gòu)和芳環(huán)結(jié)構(gòu)還是有一定價值。構(gòu)和芳環(huán)結(jié)構(gòu)還是有一定價值。例如，某化合物在近紫外

14、區(qū)內(nèi)無吸收，說明該物質(zhì)例如，某化合物在近紫外區(qū)內(nèi)無吸收，說明該物質(zhì)無共軛結(jié)構(gòu)和芳香結(jié)構(gòu)。無共軛結(jié)構(gòu)和芳香結(jié)構(gòu)。任務(wù)資訊任務(wù)資訊紫外可見吸收光譜的應(yīng)用紫外可見吸收光譜的應(yīng)用儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)二、定量分析 1.單組分的定量分析單組分的定量分析 （1）吸光系數(shù)法（絕對法）吸光系數(shù)法（絕對法） 【例【例1-4】P17 （2）標(biāo)準(zhǔn)對照法）標(biāo)準(zhǔn)對照法 As=kbCs Ax=kbCx Cx=AxCs/As 任務(wù)資訊任務(wù)資訊紫外可見吸收光譜的應(yīng)用紫外可見吸收光譜的應(yīng)用儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù) (3)標(biāo)準(zhǔn)曲線法標(biāo)準(zhǔn)曲線法 配制一系列濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別測定其吸配制一系列濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別測定其吸

15、光度，用吸光度對濃度作圖。再測定未知液的吸光度光度，用吸光度對濃度作圖。再測定未知液的吸光度Ax，從工作曲線上查得其濃度。，從工作曲線上查得其濃度。cAAxcx？任務(wù)資訊任務(wù)資訊紫外可見吸收光譜的應(yīng)用紫外可見吸收光譜的應(yīng)用儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)紫外紫外- -可見分光光度計主要部可見分光光度計主要部件有哪些？件有哪些？任務(wù)資訊任務(wù)資訊儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)光源單色器吸收池檢測器信號顯示系統(tǒng) 組組 成成 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)任務(wù)資訊任務(wù)資訊儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)光源：提供符合要求的入射光。要求：在整個紫外光區(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、較長的使用壽命。紫外光源-氘

16、燈(185-375 nm)可見光源-鎢燈(320-1000nm) 光光 源源任務(wù)資訊任務(wù)資訊儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)單色器單色器棱鏡：依據(jù)不同波長光通過棱鏡時折射率不同棱鏡：依據(jù)不同波長光通過棱鏡時折射率不同入射狹縫入射狹縫準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直透鏡棱鏡棱鏡聚焦透鏡聚焦透鏡出射狹縫出射狹縫白光白光紅紅紫紫1 12 2800 600 500400任務(wù)資訊任務(wù)資訊儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)原理原理：利用光通過：利用光通過光柵時發(fā)生衍射和光柵時發(fā)生衍射和干涉現(xiàn)象而分光。干涉現(xiàn)象而分光。M1M2出出射射狹狹縫縫光屏光屏透透鏡鏡平面透平面透射光柵射光柵光柵衍射示意圖光柵衍射示意圖任務(wù)資訊任務(wù)資訊光柵：光柵：在鍍鋁的

17、玻璃表面刻有數(shù)量很大的等寬在鍍鋁的玻璃表面刻有數(shù)量很大的等寬度等間距條痕度等間距條痕(600、1200、2400條條/mm )。儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)q 吸收池：又叫比色皿，用于盛放待測溶液和決定透光液層 厚度的器件。q 主要有石英吸收池和玻璃吸收池兩種。q 在紫外區(qū)須采用石英吸收池，可見區(qū)一般用吸收玻璃池。 吸吸 收收 池池q 主要規(guī)格0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm和5.0cm注意事項：手執(zhí)兩側(cè)的毛面，盛放液體高度四分之三。任務(wù)資訊任務(wù)資訊儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)q 檢測器：利用光電效應(yīng)將透過吸收池的光信號變成可測的電信號。q 常用的檢測器有光電池、光電管及光電倍增管。 光

18、電池 光電管 光電倍增管 任務(wù)資訊任務(wù)資訊儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)q 以檢流計或微安表指示儀表q 數(shù)字顯示和自動記錄型裝置 信號顯示系統(tǒng)信號顯示系統(tǒng)任務(wù)資訊任務(wù)資訊儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)作用：將復(fù)合光色散成單色光紫外-可見分光光度計組件光源單色器樣品池檢測器信號輸出氫燈，氘燈，185 350 nm； 鹵鎢燈，250 2000 nm.基本要求：光源強(qiáng)，能量分布均勻，穩(wěn)定棱鏡 玻璃， 350 2500 nm, 石英，185 4500 nm光柵 平面透射光柵， 反射光柵比色皿： 玻璃，光學(xué)玻璃，石英作用：將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并放大光電管，光電倍增管，光電二極管，光導(dǎo)攝像管（多道分析器）表頭、記錄

19、儀、屏幕、數(shù)字顯示任務(wù)資訊任務(wù)資訊儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)0.575I0參比樣品bCTIIAtlglg0入射光 I0透射光 It請注意與定義比較未考慮吸收池和溶劑對光的作用任務(wù)資訊任務(wù)資訊儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù) 為消除溶劑或其他有色物質(zhì)對入射光的吸收，為消除溶劑或其他有色物質(zhì)對入射光的吸收，消除光在溶液中的散射和比色皿對光的反射等的因消除光在溶液中的散射和比色皿對光的反射等的因素的影響，必須采用參比溶液作對照。素的影響，必須采用參比溶液作對照。 測定時，首先將參比溶液置于光路，調(diào)節(jié)儀器測定時，首先將參比溶液置于光路，調(diào)節(jié)儀器的的“Zero”鍵，使鍵，使A=0或或T=100%，然后開始測定標(biāo)，

20、然后開始測定標(biāo)準(zhǔn)溶液或被測液的準(zhǔn)溶液或被測液的A。參比溶液參比溶液作用：調(diào)零（作用：調(diào)零（A=0或或T=100% ）任務(wù)資訊任務(wù)資訊儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)q 按波長范圍劃分： 可見分光光度計（400-780nm） 紫外可見分光光度計(200-1000nm) 紫外可見分光光度計類型紫外可見分光光度計類型q 按光路劃分： 單光束分光光度計 雙光束分光光度計 雙波長分光光度計任務(wù)資訊任務(wù)資訊儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)單波長單光束分光光度計單波長單光束分光光度計0.575光源單色器吸收池檢測器顯示任務(wù)資訊任務(wù)資訊儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)單光束分光光度計雙波長分光光度計雙光束分光光度計 光路光路任務(wù)資訊

21、任務(wù)資訊儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)如何使用紫外如何使用紫外- -可見分光光度可見分光光度計？計？任務(wù)資訊任務(wù)資訊儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)用白紙片遮住光路，改變波長從750nm到400nm，觀察白紙片中顏色的變化。 波長準(zhǔn)確度的準(zhǔn)確檢查(動畫)譜釹濾光片吸收曲線苯蒸汽的吸收曲線 儀器的校驗一儀器的校驗一任務(wù)資訊任務(wù)資訊儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù) 波長 /nm 溫度 /2352573133502518.213.751.322.9 %006000. 0722OCrKW以0.001mol.L-1HClO4為參比，以1cm的石英比色皿做吸收池，分別在235、257、313、350波長處測定相應(yīng)溶液的透射比。

22、 儀器的校驗二儀器的校驗二透射比正確度的檢驗任務(wù)資訊任務(wù)資訊儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)JJG178-96規(guī)定 ：石英吸收池：220nm、蒸餾水； 350nm、 K2Cr2O7 0.001mol.L-1HClO4溶液； 玻璃吸收池：600nm、蒸餾水；相對校正法：用一套比色皿裝待測試樣的溶劑，以其中一個為參比，測定其他吸收池的吸光度(或T)。 若吸光度為零，或相等，（或T10-2 mol/L 時，吸光質(zhì)點間可能發(fā)生締合等相時，吸光質(zhì)點間可能發(fā)生締合等相互作用，直接影響了對光的吸收。互作用，直接影響了對光的吸收。故：朗伯故：朗伯比耳定律只適用于稀溶液比耳定律只適用于稀溶液例：例： 鉻酸鹽或重鉻酸鹽溶

23、液中存在下列平衡：鉻酸鹽或重鉻酸鹽溶液中存在下列平衡： 2 CrO42- 2H = Cr2O72- H2O 溶液中溶液中CrO42-、 Cr2O72-的顏色不同，吸光性質(zhì)也不相同。的顏色不同，吸光性質(zhì)也不相同。故此時溶液故此時溶液pH 對測定有重要影響。對測定有重要影響。任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)哪些物質(zhì)可用紫外哪些物質(zhì)可用紫外- -可見分光可見分光光度法進(jìn)行分析？光度法進(jìn)行分析？任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)化合物的紫外化合物的紫外可見吸收光譜可見吸收光譜 一、有機(jī)化合物的紫外一、有機(jī)化合物的

24、紫外可見吸收光譜可見吸收光譜 1 1 、有機(jī)化合物的電子躍遷、有機(jī)化合物的電子躍遷 有機(jī)化合物的紫外吸收光譜，取決于分子有機(jī)化合物的紫外吸收光譜，取決于分子中外層電子的性質(zhì)。有機(jī)化合物分子中通常有三中外層電子的性質(zhì)。有機(jī)化合物分子中通常有三類電子，類電子，電子、電子、電子、電子、n電子電子任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù) 即形成單鍵的即形成單鍵的電子、形成不飽和鍵的電子、形成不飽和鍵的電子以及未參與成鍵的電子以及未參與成鍵的n電子（孤對電子）。電子（孤對電子）。處于基態(tài)的分子在吸收一定波長的光后，分處于基態(tài)的分子在吸收一定波長的光后，分子中的成鍵電

25、子和非鍵電子可被激發(fā)躍遷至子中的成鍵電子和非鍵電子可被激發(fā)躍遷至* 和和* 反鍵軌道反鍵軌道 有機(jī)化合物的紫外有機(jī)化合物的紫外可見吸收光譜，是其可見吸收光譜，是其分子中外層價電子躍遷的結(jié)果分子中外層價電子躍遷的結(jié)果：任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)分子軌道理論分子軌道理論：一一個成鍵軌道必定有個成鍵軌道必定有一個相應(yīng)的反鍵軌一個相應(yīng)的反鍵軌道。通常外層電子道。通常外層電子均處于分子軌道的均處于分子軌道的基態(tài)，即成鍵軌道基態(tài)，即成鍵軌道或非鍵軌道上。或非鍵軌道上。任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù) 其躍遷類

26、型有其躍遷類型有*、n*、*和和n *四四種，其相對能量種，其相對能量 大小次序為：大小次序為： * n* * n * 有機(jī)物最有用的吸收光譜是基于有機(jī)物最有用的吸收光譜是基于 n *和和*躍遷而產(chǎn)生的。躍遷而產(chǎn)生的。任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù) 躍遷躍遷 所需能量最大，所需能量最大，電子只有吸收遠(yuǎn)紫外光的能量電子只有吸收遠(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)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)紫外區(qū)(吸收波長吸收波長200nm。這類躍遷在躍遷選。這類躍遷在躍遷選律上屬于禁阻躍遷，摩爾吸光系數(shù)一般為律上屬于禁阻

27、躍遷，摩爾吸光系數(shù)一般為10100Lmol1 cm1，吸收譜帶強(qiáng)度較弱。分子中孤對，吸收譜帶強(qiáng)度較弱。分子中孤對電子和電子和鍵同時存在時發(fā)生鍵同時存在時發(fā)生n 躍遷。丙酮躍遷。丙酮n躍遷的躍遷的max為為275nm max為為22 Lmol1 cm 1（溶（溶劑環(huán)己烷劑環(huán)己烷)。任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)（1）生色團(tuán)（）生色團(tuán)（chromophore)：把含把含鍵的結(jié)構(gòu)單元稱為生色團(tuán)。鍵的結(jié)構(gòu)單元稱為生色團(tuán)。 在紫外和可見光區(qū)產(chǎn)生吸收帶的基團(tuán)稱為生色團(tuán)。在紫外和可見光區(qū)產(chǎn)生吸收帶的基團(tuán)稱為生色團(tuán)。因為只有由因為只有由和和n躍遷才能產(chǎn)生紫外可見

28、吸躍遷才能產(chǎn)生紫外可見吸收，而這兩種躍遷均要求有機(jī)物分子中含有不飽和基收，而這兩種躍遷均要求有機(jī)物分子中含有不飽和基團(tuán)，所以這類含有團(tuán)，所以這類含有鍵的不飽和基團(tuán)稱為生色團(tuán)。簡單鍵的不飽和基團(tuán)稱為生色團(tuán)。簡單的生色團(tuán)由雙鍵或叁鍵體系組成，如乙烯基、羰基、的生色團(tuán)由雙鍵或叁鍵體系組成，如乙烯基、羰基、亞硝基、偶氮基亞硝基、偶氮基-NN-、乙炔基、腈基、乙炔基、腈基-CN等。等。2、常用術(shù)語常用術(shù)語任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù) （2）助色團(tuán)（）助色團(tuán)（auxochrome)： 有一些含有有一些含有n電子的基團(tuán)電子的基團(tuán)(如如-OH、-OR、-NH、

29、-NHR、-X等等)，它們本身沒有生色功能，它們本身沒有生色功能(不能吸收不能吸收200nm的光的光)，但當(dāng)它們與生色團(tuán)相連時，就會發(fā)，但當(dāng)它們與生色團(tuán)相連時，就會發(fā)生生n-共軛作用，增強(qiáng)生色團(tuán)的生色能力共軛作用，增強(qiáng)生色團(tuán)的生色能力(吸收波長吸收波長向長波方向移動，且吸收強(qiáng)度增加向長波方向移動，且吸收強(qiáng)度增加)，這樣的基團(tuán)稱，這樣的基團(tuán)稱為助色團(tuán)。為助色團(tuán)。如苯環(huán)的一個氫原子被一些基團(tuán)取代后，苯環(huán)在如苯環(huán)的一個氫原子被一些基團(tuán)取代后，苯環(huán)在254nm處的吸收帶的最大吸收位置和強(qiáng)度就會改變。處的吸收帶的最大吸收位置和強(qiáng)度就會改變。任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技

30、術(shù)儀器分析技術(shù)任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)（2）、）、紅移和藍(lán)移紅移和藍(lán)移 由于化合物結(jié)構(gòu)變化（共軛、引入助色團(tuán)取代由于化合物結(jié)構(gòu)變化（共軛、引入助色團(tuán)取代基）或采用不同溶劑后吸收峰位置向長波方向的移動，基）或采用不同溶劑后吸收峰位置向長波方向的移動，叫紅移（長移）叫紅移（長移） 吸收峰位置向短波方向移動，叫藍(lán)移（紫移，短吸收峰位置向短波方向移動，叫藍(lán)移（紫移，短移）移）任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)3.影響紫外-可見吸收光譜的因素 物質(zhì)的吸收光譜與測定條件有密切的關(guān)系。測物質(zhì)的吸收光譜與測定條件

31、有密切的關(guān)系。測定條件（共軛效應(yīng)、溶劑極性、定條件（共軛效應(yīng)、溶劑極性、pH等）不同，吸收等）不同，吸收光光譜的形狀、吸收峰的位置、吸收強(qiáng)度等都可能發(fā)譜的形狀、吸收峰的位置、吸收強(qiáng)度等都可能發(fā)生變化。生變化。（1）共軛效應(yīng) 當(dāng)一個分子中含有兩個或兩個以上的生色團(tuán)時，當(dāng)一個分子中含有兩個或兩個以上的生色團(tuán)時，按相互間的位置可以分為共軛和非共軛兩種情況：按相互間的位置可以分為共軛和非共軛兩種情況： 非共軛時，各個生色團(tuán)各自獨立吸收，吸收帶由各非共軛時，各個生色團(tuán)各自獨立吸收，吸收帶由各生色團(tuán)的吸收帶疊加而成；生色團(tuán)的吸收帶疊加而成；任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技術(shù)

32、儀器分析技術(shù) 共軛后，共軛后， 電子運(yùn)動范圍大，電子運(yùn)動范圍大，*軌道能量降低，軌道能量降低， *躍遷能級差減小，吸收光譜紅移，躍遷能級差減小，吸收光譜紅移， （摩爾吸光（摩爾吸光系數(shù)）值增大。共軛不飽和鍵數(shù)目越多，紅移越顯著。系數(shù)）值增大。共軛不飽和鍵數(shù)目越多，紅移越顯著。下表列出了一些有關(guān)共軛結(jié)構(gòu)的化合物。下表列出了一些有關(guān)共軛結(jié)構(gòu)的化合物。C H3C HC H2C O O HH(CHCH)3HH2CCHCHCH2CH2C H C O O HCH2CH2max/nmmax任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)（2）溶劑效應(yīng) 溶劑不同，同一種物質(zhì)得到的

33、光譜可能不一樣，這溶劑不同，同一種物質(zhì)得到的光譜可能不一樣，這種現(xiàn)象稱為溶劑效應(yīng)。種現(xiàn)象稱為溶劑效應(yīng)。 隨著極性增加，隨著極性增加， *躍遷的吸收波長變大，躍遷的吸收波長變大， n*躍遷的吸收波長變小。躍遷的吸收波長變小。 見見P10表表1-7任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)(3)溶液的PH任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)4、常見有機(jī)化合物的紫外-可見吸收光譜 （1）飽和烴及其取代衍生物）飽和烴及其取代衍生物 烷烴烷烴 ：C-

34、C，C-H 只產(chǎn)生只產(chǎn)生* 躍遷，躍遷，max150 nm，在近紫外區(qū)無吸收。因而飽和烷烴可用作紫外，在近紫外區(qū)無吸收。因而飽和烷烴可用作紫外吸收測定的溶劑。吸收測定的溶劑。 如如CH4 max=125 nm；CH3CH3 max=135 nm飽和烴上H被雜原子取代*紅移，并產(chǎn)生紅移，并產(chǎn)生n* 躍遷。躍遷。 n*仍在遠(yuǎn)紫外區(qū)；仍在遠(yuǎn)紫外區(qū)；某些某些n* 可以在近紫外區(qū)產(chǎn)生吸收?？梢栽诮贤鈪^(qū)產(chǎn)生吸收。 CH4 : * 125 nm ， CH3I: n* 259 nm任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù)部分含雜原子的飽和化合物n* 吸收 化合物化合物

35、max max 溶劑溶劑 甲醇甲醇 177 200 己烷己烷 1-己硫醇己硫醇 224 126 環(huán)己烷環(huán)己烷 三甲基胺三甲基胺 199 395 己烷己烷 氯代甲烷氯代甲烷 173 200 己烷己烷 溴代甲烷溴代甲烷 208 300 己烷己烷任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù) （2）不飽和烴及共軛烯烴）不飽和烴及共軛烯烴 、：* 躍遷、躍遷、* 躍遷躍遷 單個雙鍵，共軛雙鍵：單個雙鍵，共軛雙鍵： * 躍遷，吸收峰在遠(yuǎn)紫外區(qū)，躍遷，吸收峰在遠(yuǎn)紫外區(qū)， 乙烯乙烯 175nm，1,5-己二烯己二烯 185 nm 烯碳上取代基數(shù)目增加，烯碳上取代基數(shù)目增加，

36、max紅移。紅移。任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù) 共軛雙鍵：共軛雙鍵： * 躍遷紅移，增色，躍遷紅移，增色， 共軛雙鍵中共軛雙鍵中* 躍遷所產(chǎn)生的吸收帶稱為躍遷所產(chǎn)生的吸收帶稱為K帶，帶，其特點是強(qiáng)度大（其特點是強(qiáng)度大（104），），max 217nm ，K帶帶的的max、max與共軛體系的數(shù)目、位置、取代基與共軛體系的數(shù)目、位置、取代基的種類有關(guān)。的種類有關(guān)。雙鍵與帶雙鍵與帶n電子的雜原子相連：電子的雜原子相連： 由于由于n 共軛，共軛，* 躍遷能量減小，波長紅移。躍遷能量減小，波長紅移。任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化任務(wù)引領(lǐng)下的知識拓展與深化 儀器分析技術(shù)儀器分析技術(shù) （3）芳香族化合物）芳香族化合物 苯：具有環(huán)狀共軛體系，苯：具有環(huán)狀共軛體系，由由*產(chǎn)生三個吸收帶：產(chǎn)生三個吸收帶： E1 184 nm 4.7104 E2 203 nm 7.9103 B 255 - 230 nm B帶是由于帶是由于*躍遷和苯躍遷和苯環(huán)的振動重疊引起，也稱為環(huán)的振動重疊引起，也稱為精細(xì)結(jié)構(gòu)吸收帶。精細(xì)結(jié)構(gòu)吸收帶。B帶是芳香帶是芳香族化合物的重要特征吸收帶。族化合物