章紫外可見(jiàn)吸收光譜實(shí)用教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1章紫外可見(jiàn)章紫外可見(jiàn)(kjin)吸收光譜吸收光譜第一頁(yè)，共99頁(yè)。2第1頁(yè)/共99頁(yè)第二頁(yè)，共99頁(yè)。3第2頁(yè)/共99頁(yè)第三頁(yè)，共99頁(yè)。4第3頁(yè)/共99頁(yè)第四頁(yè)，共99頁(yè)。5n一、紫外一、紫外- -可見(jiàn)吸收光譜與紫外可見(jiàn)吸收光譜與紫外- -可見(jiàn)吸收光譜法可見(jiàn)吸收光譜法n 1 1、 紫外紫外- -可見(jiàn)吸收光譜可見(jiàn)吸收光譜: : 物質(zhì)分子、離子價(jià)電子在物質(zhì)分子、離子價(jià)電子在 n 吸收紫外吸收紫外- -可見(jiàn)輻射后，躍遷到高能級(jí)所產(chǎn)生可見(jiàn)輻射后，躍遷到高能級(jí)所產(chǎn)生的的n 吸收光譜，稱。吸收光譜，稱。n 2 2、紫外、紫外- -可見(jiàn)吸收光譜法：利用可見(jiàn)吸收光譜法：利用(lyng)(lyng)物

2、質(zhì)的分子或物質(zhì)的分子或離離 n 子對(duì)紫外子對(duì)紫外- -可見(jiàn)光的吸收所產(chǎn)生的紫外可見(jiàn)光的吸收所產(chǎn)生的紫外- -可見(jiàn)光可見(jiàn)光 n 譜特性及吸收程度對(duì)物質(zhì)的組成、含量和結(jié)構(gòu)譜特性及吸收程度對(duì)物質(zhì)的組成、含量和結(jié)構(gòu)n 進(jìn)行分析、測(cè)定、推斷的分析方法。進(jìn)行分析、測(cè)定、推斷的分析方法。 9-1 分子分子(fnz)吸收吸收光譜光譜第4頁(yè)/共99頁(yè)第五頁(yè)，共99頁(yè)。6三、分子的能級(jí)與紫外三、分子的能級(jí)與紫外-可見(jiàn)吸收可見(jiàn)吸收(xshu)1、分子的運(yùn)動(dòng)形式和能級(jí)分布、分子的運(yùn)動(dòng)形式和能級(jí)分布波長(zhǎng)范圍波長(zhǎng)范圍 能量范圍能量范圍真空（遠(yuǎn)）紫外區(qū)真空（遠(yuǎn)）紫外區(qū)近紫外區(qū)近紫外區(qū)可見(jiàn)光區(qū)可見(jiàn)光區(qū)10-200 nm200

3、-400 nm400-800 nm1.2102 6.2 ev6.2 3.1 ev3.1 1.6 ev電子運(yùn)動(dòng)電子運(yùn)動(dòng): 價(jià)電子圍繞原子價(jià)電子圍繞原子(yunz)核的運(yùn)動(dòng)；核的運(yùn)動(dòng)；振動(dòng)運(yùn)動(dòng)：分子中原子振動(dòng)運(yùn)動(dòng)：分子中原子(yunz)在其平衡位置附近振在其平衡位置附近振動(dòng)；動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)：分子整體繞軸心或軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)：分子整體繞軸心或軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。第5頁(yè)/共99頁(yè)第六頁(yè)，共99頁(yè)。71-20 ev 0.05-1 ev 0.05-0.005 ev第6頁(yè)/共99頁(yè)第七頁(yè)，共99頁(yè)。8（能級(jí)（能級(jí)(nngj)2與能級(jí)與能級(jí)(nngj)1之差）之差）產(chǎn)生吸收產(chǎn)生吸收微觀上：分子由低能級(jí)躍遷到高能級(jí)；微觀

4、上：分子由低能級(jí)躍遷到高能級(jí)；宏觀上：入射光強(qiáng)度減弱。宏觀上：入射光強(qiáng)度減弱。第7頁(yè)/共99頁(yè)第八頁(yè)，共99頁(yè)。9（多普勒變寬、勞侖茲變寬等），當(dāng)產(chǎn)生的譜帶增寬超過(guò)相鄰譜線的間隔時(shí)，原來(lái)分立的線光譜成為帶光譜，因此，分子吸收光譜呈現(xiàn)帶光譜特征。第8頁(yè)/共99頁(yè)第九頁(yè)，共99頁(yè)。10末端吸收末端吸收最強(qiáng)最強(qiáng)峰峰肩肩峰峰峰谷峰谷次強(qiáng)峰次強(qiáng)峰 max min A2、紫外、紫外-可見(jiàn)吸收光譜表示：將不同可見(jiàn)吸收光譜表示：將不同(b tn)波長(zhǎng)的光波長(zhǎng)的光依次通依次通 過(guò)一定濃度的溶液，分別測(cè)定每個(gè)波長(zhǎng)下的吸光過(guò)一定濃度的溶液，分別測(cè)定每個(gè)波長(zhǎng)下的吸光 度，以波長(zhǎng)度，以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，吸光度為橫坐標(biāo)，吸光

5、度A為縱坐標(biāo)，稱為縱坐標(biāo)，稱 吸吸 收光譜曲線。收光譜曲線。第9頁(yè)/共99頁(yè)第十頁(yè)，共99頁(yè)。111 1、應(yīng)用：、應(yīng)用： 不僅可進(jìn)行定量分析，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)定一析和簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)分析，還可測(cè)定一些些(yxi)(yxi)平衡常數(shù)、配合物配位平衡常數(shù)、配合物配位比等?？捎糜跓o(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化比等?？捎糜跓o(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物的分析，對(duì)于常量、微量、多合物的分析，對(duì)于常量、微量、多組分都可測(cè)定。組分都可測(cè)定。 2 2、特點(diǎn)：、特點(diǎn)： （1 1）靈敏度較高，可測(cè)定）靈敏度較高，可測(cè)定 1%1%10-5%10-5%含

6、量含量第10頁(yè)/共99頁(yè)第十一頁(yè)，共99頁(yè)。122、準(zhǔn)確度較高，相對(duì)、準(zhǔn)確度較高，相對(duì)(xingdu)標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差25%；3、操作方便、分析速度快；、操作方便、分析速度快；4、價(jià)格相對(duì)、價(jià)格相對(duì)(xingdu)便宜便宜5、應(yīng)用相當(dāng)廣泛：幾乎所有的無(wú)、應(yīng)用相當(dāng)廣泛：幾乎所有的無(wú)機(jī)離子及許多有機(jī)化合物都可機(jī)離子及許多有機(jī)化合物都可直接或間接測(cè)定。直接或間接測(cè)定。第11頁(yè)/共99頁(yè)第十二頁(yè)，共99頁(yè)。13六、紫外六、紫外-可見(jiàn)光譜可見(jiàn)光譜(gungp)（分子吸收）（分子吸收）原子吸收光譜原子吸收光譜(gungp)與比較與比較1、相同點(diǎn)、相同點(diǎn)（1）同屬吸收光譜范疇（即都是在電磁輻射）同屬吸收光譜

7、范疇（即都是在電磁輻射(din c f sh)作用作用 下，吸收輻射能，發(fā)生電子躍遷而產(chǎn)生下，吸收輻射能，發(fā)生電子躍遷而產(chǎn)生）；）；（2）波長(zhǎng)范圍均在近紫外到紅外區(qū)（）波長(zhǎng)范圍均在近紫外到紅外區(qū)（190-900nm);（3）測(cè)量?jī)x器組成部件類似。）測(cè)量?jī)x器組成部件類似。第12頁(yè)/共99頁(yè)第十三頁(yè)，共99頁(yè)。142、不同點(diǎn)、不同點(diǎn)（1）吸收）吸收(xshu)機(jī)制不同機(jī)制不同原子吸收光譜：原子吸收光譜：原子外層電子躍遷產(chǎn)生吸收；線原子外層電子躍遷產(chǎn)生吸收；線 狀光譜；譜線窄（狀光譜；譜線窄（1-510-3nm）（因?yàn)樵又挥须娮幽芗?jí)，不存在振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)（因?yàn)樵又挥须娮幽芗?jí)，不存在振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)

8、）分子吸收光譜：分子吸收光譜：分子的價(jià)電子躍遷產(chǎn)生吸收；帶分子的價(jià)電子躍遷產(chǎn)生吸收；帶 光譜；譜線寬（半寬度約光譜；譜線寬（半寬度約10 nm）原子吸收原子吸收：銳線光源（空心陰極燈）：銳線光源（空心陰極燈）分子吸收分子吸收：連續(xù)光源（鎢燈或氘燈）：連續(xù)光源（鎢燈或氘燈）第13頁(yè)/共99頁(yè)第十四頁(yè)，共99頁(yè)。15（3）儀器組件排列順序）儀器組件排列順序(shnx)不同不同原子吸收原子吸收：光源、原子化器、單色器、檢測(cè)器、數(shù)據(jù)輸出光源、原子化器、單色器、檢測(cè)器、數(shù)據(jù)輸出分子吸收分子吸收：光源、單色器、吸收池、檢測(cè)器、數(shù)據(jù)輸出：光源、單色器、吸收池、檢測(cè)器、數(shù)據(jù)輸出第14頁(yè)/共99頁(yè)第十五頁(yè)，共9

9、9頁(yè)。16電子、形成雙鍵（軌道肩并肩）的電子 C=C、C=O未成對(duì)的孤對(duì)電子n 電子 C=O：例：OH第15頁(yè)/共99頁(yè)第十六頁(yè)，共99頁(yè)。172、有機(jī)、有機(jī)(yuj)化合物價(jià)電子軌道及電子躍遷類化合物價(jià)電子軌道及電子躍遷類型型（1）軌道：電子）軌道：電子(dinz)圍繞分子或原子運(yùn)動(dòng)的幾率分布圍繞分子或原子運(yùn)動(dòng)的幾率分布。 電子電子(dinz)所具有的能量不同，軌道也不同所具有的能量不同，軌道也不同。成鍵軌道：成鍵軌道： 第16頁(yè)/共99頁(yè)第十七頁(yè)，共99頁(yè)。18能量能量四種四種(s zhn)躍遷躍遷* ， n* ，* ， n*分子中電子分子中電子的能級(jí)和躍的能級(jí)和躍遷遷第17頁(yè)/共99頁(yè)第

10、十八頁(yè)，共99頁(yè)。19所需能量所需能量(nngling)最大，最大，吸收在遠(yuǎn)吸收在遠(yuǎn)紫外區(qū)紫外區(qū)遠(yuǎn)、近紫遠(yuǎn)、近紫外區(qū)外區(qū)紫外紫外-可見(jiàn)可見(jiàn)(kjin)區(qū)區(qū)第18頁(yè)/共99頁(yè)第十九頁(yè)，共99頁(yè)。20第19頁(yè)/共99頁(yè)第二十頁(yè)，共99頁(yè)。21 生色生色(shngs)團(tuán)團(tuán)OH 助色團(tuán)助色團(tuán)4、有機(jī)、有機(jī)(yuj)化合物中的價(jià)電子的躍遷化合物中的價(jià)電子的躍遷吸收輻射能吸收輻射能第20頁(yè)/共99頁(yè)第二十一頁(yè)，共99頁(yè)。22第21頁(yè)/共99頁(yè)第二十二頁(yè)，共99頁(yè)。23吸收輻射能吸收輻射能第22頁(yè)/共99頁(yè)第二十三頁(yè)，共99頁(yè)。24 C=O , C=C, CC 吸收輻射能吸收輻射能第23頁(yè)/共99頁(yè)第二十四

11、頁(yè)，共99頁(yè)。25吸收輻射能吸收輻射能第24頁(yè)/共99頁(yè)第二十五頁(yè)，共99頁(yè)。26有關(guān)有關(guān)原子種類基本無(wú)關(guān)原子種類基本無(wú)關(guān)吸收強(qiáng)度吸收強(qiáng)度強(qiáng)吸收強(qiáng)吸收 104105 弱吸收弱吸收 102 極性溶劑極性溶劑向長(zhǎng)波方向移動(dòng)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)向短波方向移動(dòng)向短波方向移動(dòng)（5） *和和 n*躍遷躍遷(yuqin)比較比較第25頁(yè)/共99頁(yè)第二十六頁(yè)，共99頁(yè)。27*躍遷(yuqin)特點(diǎn)：a 躍遷(yuqin)所需能量較R帶大，吸收峰位于210280nm b 吸收強(qiáng)度強(qiáng)， 104 L/moL cm隨著共軛體系的增長(zhǎng)，K 吸收帶長(zhǎng)移， 210 700nm， 增大。第26頁(yè)/共99頁(yè)第二十七頁(yè)，共99頁(yè)。28

12、第27頁(yè)/共99頁(yè)第二十八頁(yè)，共99頁(yè)。29AA第28頁(yè)/共99頁(yè)第二十九頁(yè)，共99頁(yè)。30第29頁(yè)/共99頁(yè)第三十頁(yè)，共99頁(yè)。31 圖 苯在乙醇(y chn)中的紫外吸收光譜第30頁(yè)/共99頁(yè)第三十一頁(yè)，共99頁(yè)。32 （1）飽和烴及其衍生物： A 飽和烴（脂肪烴、脂環(huán)烴） 只有電子，產(chǎn)生*躍遷(yuqin)，所需能量高， 所產(chǎn)生有吸收在遠(yuǎn)紫外區(qū)，max 150 nm B 飽和烴衍生物（取代脂肪烴、脂環(huán)烴） 如鹵代烴，醇，醚等 可產(chǎn)生n*躍遷(yuqin)，能量低于*躍遷(yuqin)，吸 收波長(zhǎng)紅移，逐步向近紫外區(qū)。第31頁(yè)/共99頁(yè)第三十二頁(yè)，共99頁(yè)。33CH4 max ：125-1

13、35nmCH3Cl 173 nmCH3Br 208 nmCH3I 259 nm第32頁(yè)/共99頁(yè)第三十三頁(yè)，共99頁(yè)。34（2 2）不飽和烴及其共軛烯烴）不飽和烴及其共軛烯烴(xtng)(xtng)第33頁(yè)/共99頁(yè)第三十四頁(yè)，共99頁(yè)。351，3-丁二烯 217 nm1,3,5-己三烯 268 nm1,3,5,7-辛四烯 304 nm1,3,5,7,9-癸五烯 334 nm第34頁(yè)/共99頁(yè)第三十五頁(yè)，共99頁(yè)。36不飽和醛酮，產(chǎn)生共軛，不飽和醛酮，產(chǎn)生共軛，nn* *、* *躍遷的波長(zhǎng)紅躍遷的波長(zhǎng)紅移。移。 B B 羧酸羰基與雙羧酸羰基與雙鍵共軛時(shí)，產(chǎn)生鍵共軛時(shí)，產(chǎn)生 n n* *、* *

14、躍遷的波長(zhǎng)長(zhǎng)移躍遷的波長(zhǎng)長(zhǎng)移共軛使共軛使* *軌道能量軌道能量降低。降低。第35頁(yè)/共99頁(yè)第三十六頁(yè)，共99頁(yè)。37用用. . C C 取代基不同，變化程度不同，取代基不同，變化程度不同，可由此鑒定各種可由此鑒定各種取代基取代基例：例：B B帶帶 max max E2 max E2 max 苯苯 254 254 204204甲苯甲苯262 262 208208苯酚苯酚271 271 213213苯甲酸苯甲酸272 272 230 230 第36頁(yè)/共99頁(yè)第三十七頁(yè)，共99頁(yè)。38產(chǎn)生無(wú)機(jī)化合物電子產(chǎn)生無(wú)機(jī)化合物電子光譜的電子躍遷類別光譜的電子躍遷類別配位配位(pi wi)場(chǎng)躍遷場(chǎng)躍遷電荷轉(zhuǎn)

15、移躍遷電荷轉(zhuǎn)移躍遷第37頁(yè)/共99頁(yè)第三十八頁(yè)，共99頁(yè)。39（自由離子）（自由離子）xydxzd2yd2zd22yxd（球性對(duì)稱的靜電場(chǎng)（球性對(duì)稱的靜電場(chǎng)）22yxd2zdxydxzd2yd（八面體場(chǎng)（八面體場(chǎng)）正八面體場(chǎng)中正八面體場(chǎng)中d d軌道軌道(gudo)(gudo)的分裂的分裂第38頁(yè)/共99頁(yè)第三十九頁(yè)，共99頁(yè)。40 xydxzd2ydxydxzd2yd（自由離子）（自由離子）2zd22yxd（球性對(duì)稱的靜電場(chǎng)（球性對(duì)稱的靜電場(chǎng)）22yxd2zd（四面體場(chǎng)（四面體場(chǎng)）正四面體場(chǎng)中正四面體場(chǎng)中d d軌道的分裂軌道的分裂第39頁(yè)/共99頁(yè)第四十頁(yè)，共99頁(yè)。41第40頁(yè)/共99頁(yè)第四

16、十一頁(yè)，共99頁(yè)。42nMbL )(1nM )(1bLe電子接受體電子給予體第41頁(yè)/共99頁(yè)第四十二頁(yè)，共99頁(yè)。43特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1）電子給予體給電子能力越強(qiáng)（還原能力）電子給予體給電子能力越強(qiáng)（還原能力 強(qiáng)），發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移躍遷強(qiáng)），發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移躍遷(yuqin)所需能量小，所需能量小， 吸收紅移；吸收紅移； 紅色紅色(hngs)淡黃色淡黃色第42頁(yè)/共99頁(yè)第四十三頁(yè)，共99頁(yè)。44第43頁(yè)/共99頁(yè)第四十四頁(yè)，共99頁(yè)。45It-反射光反射光I0入射光入射光透射光透射光Ir Ia吸收光吸收光入射光入射光 I0一部分吸收一部分吸收 Ia一部分反射一部分反射 Ir一部分透過(guò)一部分透過(guò) It

17、根據(jù)光強(qiáng)度(qingd)關(guān)系： I0 = Ia + Ir + It第44頁(yè)/共99頁(yè)第四十五頁(yè)，共99頁(yè)。46 I0 一定時(shí)，一定時(shí)， Ia 越大，越大， It 越小，吸收大；越小，吸收大； I0 一定時(shí)，一定時(shí)， Ia 越小，越小， It 越大，吸收?。辉酱?，吸收?。欢x定義(dngy)：透光率（透光度：透光率（透光度）T為：為：研究研究(ynji)表明，物質(zhì)對(duì)光的吸收強(qiáng)度表明，物質(zhì)對(duì)光的吸收強(qiáng)度 Ia = f (，C，b)當(dāng)入射光波長(zhǎng)當(dāng)入射光波長(zhǎng)一定時(shí)，一定時(shí)， Ia = f (C，b)第45頁(yè)/共99頁(yè)第四十六頁(yè)，共99頁(yè)。47I0dbbItII-dI 若吸收溶液濃度一定，若吸收溶液濃度

18、一定，讓一定波長(zhǎng)的單色光通過(guò)厚讓一定波長(zhǎng)的單色光通過(guò)厚度（光程）為度（光程）為b 的均勻、非的均勻、非散射介質(zhì)，如圖示：散射介質(zhì)，如圖示： 將吸收層分為將吸收層分為(fn wi)無(wú)限薄的許多薄層無(wú)限薄的許多薄層 db, 設(shè)設(shè)照射到薄層上的光強(qiáng)度為照射到薄層上的光強(qiáng)度為I，經(jīng)薄層吸收后，光強(qiáng)度減，經(jīng)薄層吸收后，光強(qiáng)度減弱弱 dI，則：，則：第46頁(yè)/共99頁(yè)第四十七頁(yè)，共99頁(yè)。48積分積分(jfn)：第47頁(yè)/共99頁(yè)第四十八頁(yè)，共99頁(yè)。49類似類似(li s)推導(dǎo)推導(dǎo)可得：可得：比耳定律比耳定律(dngl)第48頁(yè)/共99頁(yè)第四十九頁(yè)，共99頁(yè)。50k：比例系數(shù)，與入射光波長(zhǎng)、物質(zhì)性質(zhì)、溫

19、度有關(guān)；：比例系數(shù)，與入射光波長(zhǎng)、物質(zhì)性質(zhì)、溫度有關(guān)；I0：波長(zhǎng)一定的入射光強(qiáng)度；：波長(zhǎng)一定的入射光強(qiáng)度；It: 通過(guò)濃度為通過(guò)濃度為C、厚度為、厚度為 b 的均勻、非散射的均勻、非散射(snsh)介質(zhì)后，介質(zhì)后， 透過(guò)光強(qiáng)度透過(guò)光強(qiáng)度b: 溶液厚度（光程）溶液厚度（光程）C：溶液濃度：溶液濃度第49頁(yè)/共99頁(yè)第五十頁(yè)，共99頁(yè)。51均勻均勻(jnyn)變化變化取值范圍取值范圍 0 1;或或 0 100%I0一定一定(ydng)，It 越大，越大，T越大，越大， 越越小，小，吸光程度小；吸光程度??； tII0logI0一定，一定，It 越小，越小，T越小，越小， 越大，越大， 吸光程度大。吸

20、光程度大。定義：定義：吸光吸光度度非均勻變化非均勻變化取值范圍取值范圍 0 第50頁(yè)/共99頁(yè)第五十一頁(yè)，共99頁(yè)。52T = 0，A 入射光全部入射光全部(qunb)被吸收；被吸收；T =1，A = 0，入射光全部透過(guò)，入射光全部透過(guò)(tu u)溶液。溶液。 k: 常數(shù)，用摩爾吸光系數(shù)常數(shù)，用摩爾吸光系數(shù) 表示，單位：表示，單位： 104靈敏吸光物質(zhì)；靈敏吸光物質(zhì)； 103不靈敏吸光物質(zhì)；不靈敏吸光物質(zhì)；11cmmolL第51頁(yè)/共99頁(yè)第五十二頁(yè)，共99頁(yè)。53第52頁(yè)/共99頁(yè)第五十三頁(yè)，共99頁(yè)。54負(fù) 偏 差負(fù) 偏 差(pinch)正 偏 差正 偏 差(pinch)第53頁(yè)/共99頁(yè)

21、第五十四頁(yè)，共99頁(yè)。55（詳見(jiàn)武大教材（詳見(jiàn)武大教材(jioci)推導(dǎo)）推導(dǎo)）（2）非正常吸收引起）非正常吸收引起(ynq)的偏差的偏差A(yù) 吸光質(zhì)點(diǎn)散射：存在于測(cè)量溶液中的固體微粒對(duì)入吸光質(zhì)點(diǎn)散射：存在于測(cè)量溶液中的固體微粒對(duì)入 射光散射引起射光散射引起(ynq)吸光度的表吸光度的表觀增大。觀增大。 第54頁(yè)/共99頁(yè)第五十五頁(yè)，共99頁(yè)。56吸收程度相對(duì)增大；吸收程度相對(duì)增大；透光率減小，實(shí)測(cè)吸光度透光率減小，實(shí)測(cè)吸光度(gungd)增加，產(chǎn)生正偏差。增加，產(chǎn)生正偏差。B 熒光熒光(ynggung)效應(yīng)效應(yīng)-hh 當(dāng)吸光物質(zhì)吸收輻射后當(dāng)吸光物質(zhì)吸收輻射后，分子又以熒光形式發(fā)射，分子又以熒光

22、形式發(fā)射，結(jié)果使溶液透光率相對(duì)增大結(jié)果使溶液透光率相對(duì)增大，吸光度減法，產(chǎn)生負(fù)偏差，吸光度減法，產(chǎn)生負(fù)偏差。 第55頁(yè)/共99頁(yè)第五十六頁(yè)，共99頁(yè)。57低濃度時(shí)，離解低濃度時(shí)，離解(l ji)度大度大，高濃度時(shí)，離解高濃度時(shí)，離解(l ji)度小度小，低濃度時(shí)，吸光度低濃度時(shí)，吸光度(gungd)下降。下降。第56頁(yè)/共99頁(yè)第五十七頁(yè)，共99頁(yè)。58可見(jiàn)分光光度計(jì)可見(jiàn)分光光度計(jì)紫外分光光度計(jì)紫外分光光度計(jì)紫外紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)可見(jiàn)分光光度計(jì) 2、按功能來(lái)分、按功能來(lái)分單光束分光光度計(jì)單光束分光光度計(jì)雙光束分光光度計(jì)雙光束分光光度計(jì)雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)第57頁(yè)/共99頁(yè)第五十八

23、頁(yè)，共99頁(yè)。59二、儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖二、儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 光源光源 單色器單色器 吸收池吸收池 檢測(cè)器檢測(cè)器 信號(hào)處理信號(hào)處理(xn ho ch l)及數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù) 輸出輸出復(fù)合復(fù)合(fh)光光單色光單色光 I0透射透射(tu sh)光光It三、主要部件功能簡(jiǎn)介三、主要部件功能簡(jiǎn)介第58頁(yè)/共99頁(yè)第五十九頁(yè)，共99頁(yè)。60第59頁(yè)/共99頁(yè)第六十頁(yè)，共99頁(yè)。61第60頁(yè)/共99頁(yè)第六十一頁(yè)，共99頁(yè)。62棱鏡棱鏡(lngjng)光柵：利用光的衍射光柵：利用光的衍射(ynsh)與干射作用制成。與干射作用制成。玻璃玻璃(b l)棱鏡：適用棱鏡：適用400 800 nm可見(jiàn)光區(qū)可見(jiàn)光區(qū)；石英棱鏡：適用石

24、英棱鏡：適用180 400 nm紫外光區(qū)；紫外光區(qū)；第61頁(yè)/共99頁(yè)第六十二頁(yè)，共99頁(yè)。63第62頁(yè)/共99頁(yè)第六十三頁(yè)，共99頁(yè)。64（3）規(guī)格）規(guī)格(gug)： 0.5 cm, 1 cm, 2 cm, 5 cm, 10 cm第63頁(yè)/共99頁(yè)第六十四頁(yè)，共99頁(yè)。65A 靈敏度高；靈敏度高；B 穩(wěn)定性好；穩(wěn)定性好；C 響應(yīng)響應(yīng)(xingyng)時(shí)間時(shí)間快快（3）類型）類型(lixng)光電池光電池光電管光電管光電倍增管光電倍增管第64頁(yè)/共99頁(yè)第六十五頁(yè)，共99頁(yè)。66第65頁(yè)/共99頁(yè)第六十六頁(yè)，共99頁(yè)。67106-107106-107光電倍增管的暗電流是光電倍增管的暗電流是儀器

25、噪音的主要來(lái)源儀器噪音的主要來(lái)源第66頁(yè)/共99頁(yè)第六十七頁(yè)，共99頁(yè)。68現(xiàn)代光度分析儀器現(xiàn)代光度分析儀器已實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)化，可直接輸已實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)化，可直接輸出結(jié)果，并自動(dòng)處理復(fù)雜的數(shù)出結(jié)果，并自動(dòng)處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)。據(jù)。第67頁(yè)/共99頁(yè)第六十八頁(yè)，共99頁(yè)。690.575光源光源單色單色器器吸收池吸收池檢測(cè)器檢測(cè)器顯顯示示第68頁(yè)/共99頁(yè)第六十九頁(yè)，共99頁(yè)。70比值比值光源光源單色單色器器吸收池吸收池檢測(cè)器檢測(cè)器顯顯示示光束分裂光束分裂器器第69頁(yè)/共99頁(yè)第七十頁(yè)，共99頁(yè)。71光源光源單色器單色器單色器單色器吸收池吸收池檢測(cè)器檢測(cè)器斬光器斬光器用兩種不同用兩種不同(b tn)波長(zhǎng)的單

26、色光束交替照射到樣波長(zhǎng)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)得的是樣品在兩品溶液上，不需使用參比溶液，測(cè)得的是樣品在兩種波長(zhǎng)下的吸光度之差種波長(zhǎng)下的吸光度之差第70頁(yè)/共99頁(yè)第七十一頁(yè)，共99頁(yè)。72第71頁(yè)/共99頁(yè)第七十二頁(yè)，共99頁(yè)。73化學(xué)因素化學(xué)因素引起的誤差：介質(zhì)不均勻、吸引起的誤差：介質(zhì)不均勻、吸 光光 質(zhì)點(diǎn)離解、締合、互變異構(gòu)等質(zhì)點(diǎn)離解、締合、互變異構(gòu)等；儀器測(cè)量?jī)x器測(cè)量誤差：電子元件性能不穩(wěn)定、誤差：電子元件性能不穩(wěn)定、 雜散光影響、單色器質(zhì)量雜散光影響、單色器質(zhì)量等。等。其中其中(qzhng)，儀器測(cè)量誤差是影響光度，儀器測(cè)量誤差是影響光度分析準(zhǔn)確度的主要因

27、素。分析準(zhǔn)確度的主要因素。第72頁(yè)/共99頁(yè)第七十三頁(yè)，共99頁(yè)。740IITt百分透光率標(biāo)尺刻度均勻，讀數(shù)誤差百分透光率標(biāo)尺刻度均勻，讀數(shù)誤差(wch)相等，約為：相等，約為：標(biāo)尺刻度均勻標(biāo)尺刻度均勻(jnyn)，A小，刻度稀疏，小，刻度稀疏， ??；??；A 大，刻度密集，大，刻度密集， 大。大。 A 第73頁(yè)/共99頁(yè)第七十四頁(yè)，共99頁(yè)。75分析分析(fnx)：小，但由于小，但由于C小，所以小，所以(suy)， 不不一定??；一定??；當(dāng)當(dāng)C 小，小，A 小，小， 小，根據(jù)小，根據(jù)(gnj)bCA 當(dāng)當(dāng)C 大，大，A 大，大， 大，根據(jù)大，根據(jù)A bCA C 大，所以，大，所以， 可能大；可能

28、大；CC 結(jié)論：無(wú)論高吸光度或低吸光度，均可能結(jié)論：無(wú)論高吸光度或低吸光度，均可能引起較大的濃度測(cè)量誤差。引起較大的濃度測(cè)量誤差。根據(jù)根據(jù) L-B定律：定律：？第74頁(yè)/共99頁(yè)第七十五頁(yè)，共99頁(yè)。76濃度測(cè)量相對(duì)誤差等于濃度測(cè)量相對(duì)誤差等于(dngy)吸光度測(cè)量吸光度測(cè)量相對(duì)誤差，但不等于相對(duì)誤差，但不等于(dngy)透光率測(cè)量相透光率測(cè)量相對(duì)誤差。對(duì)誤差。 推導(dǎo)：推導(dǎo)：兩邊兩邊(lingbin)微分：微分：第75頁(yè)/共99頁(yè)第七十六頁(yè)，共99頁(yè)。77意義：濃度意義：濃度(nngd)測(cè)量相對(duì)誤差不僅與儀器測(cè)量相對(duì)誤差不僅與儀器透光率讀數(shù)相對(duì)誤差相關(guān)，而且與透光率計(jì)數(shù)透光率讀數(shù)相對(duì)誤差相關(guān)，

29、而且與透光率計(jì)數(shù)值大小相關(guān)。值大小相關(guān)。一般一般dT = 0.01，利用利用可計(jì)算不同可計(jì)算不同T值時(shí)的值時(shí)的 大小。大小。CdCTln1TdTCdC第76頁(yè)/共99頁(yè)第七十七頁(yè)，共99頁(yè)。78一般一般透光率在透光率在10 80%吸光度在吸光度在0.1 1.0濃度測(cè)量相對(duì)誤差較小濃度測(cè)量相對(duì)誤差較小。實(shí)際測(cè)量，一般選擇：實(shí)際測(cè)量，一般選擇：T：15 65%A：0.2 0.8使?jié)舛仁節(jié)舛?nngd)測(cè)量誤差最小的透光率測(cè)量誤差最小的透光率T稱為稱為T最佳：最佳：顯然顯然(xinrn)，要使，要使 最小，則需最小，則需 TlnT最大。最大。第77頁(yè)/共99頁(yè)第七十八頁(yè)，共99頁(yè)。79濃度測(cè)量濃度測(cè)

30、量(cling)相對(duì)誤相對(duì)誤差最小差最小第78頁(yè)/共99頁(yè)第七十九頁(yè)，共99頁(yè)。80二、分光光度法分析條件的選擇二、分光光度法分析條件的選擇1、入射光波長(zhǎng)選擇、入射光波長(zhǎng)選擇無(wú)干擾組分時(shí)：最大吸收無(wú)干擾組分時(shí)：最大吸收(xshu)原則（測(cè)定靈敏度高）原則（測(cè)定靈敏度高）有干擾組分時(shí)：吸收有干擾組分時(shí)：吸收(xshu)最大，干擾最小（測(cè)定準(zhǔn)確最大，干擾最?。y(cè)定準(zhǔn)確度高）。度高）。A470 500nm丁二酮肟丁二酮肟-鎳 吸 收 曲鎳 吸 收 曲線線酒石酸鐵酒石酸鐵吸收曲線吸收曲線例：丁二酮例：丁二酮肟光度法測(cè)肟光度法測(cè)鋼中鐵含量鋼中鐵含量第79頁(yè)/共99頁(yè)第八十頁(yè)，共99頁(yè)。812、控制入射光

31、強(qiáng)度（調(diào)節(jié)儀器、控制入射光強(qiáng)度（調(diào)節(jié)儀器(yq)狹縫寬度）狹縫寬度）狹縫寬狹縫寬度適當(dāng)度適當(dāng)太寬：光的單色性下降，偏離太寬：光的單色性下降，偏離L-B定定 律嚴(yán)重，影響測(cè)定靈敏度。律嚴(yán)重，影響測(cè)定靈敏度。太窄：入射光強(qiáng)度太窄：入射光強(qiáng)度(qingd)減弱，影響測(cè)定靈減弱，影響測(cè)定靈敏度。敏度。3、控制適當(dāng)、控制適當(dāng)(shdng)的吸光度讀數(shù)范圍的吸光度讀數(shù)范圍一般選擇：一般選擇：T：15 65%A：0.2 0.8措施措施控制待溶液濃度：稱樣量，稀釋度（顯色前）控制待溶液濃度：稱樣量，稀釋度（顯色前）選用不同寬度的比色皿選用不同寬度的比色皿 （顯色后）（顯色后）第80頁(yè)/共99頁(yè)第八十一頁(yè)，共9

32、9頁(yè)。824、選擇適當(dāng)、選擇適當(dāng)(shdng)的參比溶液的參比溶液參比溶液：參比溶液：不加顯色劑的試液不加顯色劑的試液(sh y) 試液試液 顯色劑顯色劑 溶劑溶劑 吸光物質(zhì)吸光物質(zhì) 參比液組成參比液組成無(wú)吸收無(wú)吸收無(wú)吸收無(wú)吸收光學(xué)透明光學(xué)透明溶劑溶劑有吸收有吸收無(wú)吸收無(wú)吸收吸收吸收無(wú)吸收無(wú)吸收吸收吸收吸收吸收顯色劑顯色劑有吸收有吸收吸收吸收吸收吸收吸收吸收顯色劑顯色劑 + 試液試液 + 待待測(cè)組分的掩蔽劑測(cè)組分的掩蔽劑在光度分析中，用來(lái)調(diào)節(jié)分光光度儀器在光度分析中，用來(lái)調(diào)節(jié)分光光度儀器 工作零點(diǎn)（工作零點(diǎn)（T = 100%T = 100%，A = 0A = 0），消除），消除 由于吸收池器壁

33、反射及溶劑、顯色劑或干由于吸收池器壁反射及溶劑、顯色劑或干 擾組分對(duì)入射光的吸收可能擾組分對(duì)入射光的吸收可能(knng)(knng)帶來(lái)的帶來(lái)的誤差。誤差。第81頁(yè)/共99頁(yè)第八十二頁(yè)，共99頁(yè)。83三、三、“顯色顯色”反應(yīng)及其影響因素反應(yīng)及其影響因素1、概念、概念(ginin)：將待測(cè)組分轉(zhuǎn)變成在紫外：將待測(cè)組分轉(zhuǎn)變成在紫外-可見(jiàn)區(qū)能產(chǎn)生吸可見(jiàn)區(qū)能產(chǎn)生吸 收的物質(zhì)的反應(yīng)，稱收的物質(zhì)的反應(yīng)，稱“顯色顯色”反反應(yīng)。應(yīng)。“顯色劑顯色劑”：能與被測(cè)組分：能與被測(cè)組分(zfn)生成紫外生成紫外-可見(jiàn)可見(jiàn)吸光化合吸光化合 物的試劑。物的試劑。X + R XR被測(cè)組分被測(cè)組分 “顯色劑顯色劑” 吸光物質(zhì)吸

34、光物質(zhì)氧化還原氧化還原(hun yun)反應(yīng)反應(yīng)配位反應(yīng)配位反應(yīng)第82頁(yè)/共99頁(yè)第八十三頁(yè)，共99頁(yè)。842、分光、分光(fn un)光度法對(duì)顯色反應(yīng)的要求光度法對(duì)顯色反應(yīng)的要求A 選擇性好；選擇性好；B 靈敏度高（靈敏度高（ 值大）；值大）；C 生成的吸光物質(zhì)組成恒定生成的吸光物質(zhì)組成恒定(hngdng)，性質(zhì)穩(wěn)定；，性質(zhì)穩(wěn)定；D 生成的吸光物質(zhì)的生成的吸光物質(zhì)的 與顯色劑的與顯色劑的 明顯不同。明顯不同。第83頁(yè)/共99頁(yè)第八十四頁(yè)，共99頁(yè)。853、“顯色顯色(xin s)反應(yīng)反應(yīng)”條件條件A 酸度影響酸度影響(yngxing) B 顯色溫度顯色溫度 C 顯色時(shí)顯色時(shí)間間4、分光、分光

35、(fn un)光度法提高測(cè)定選擇性的方法光度法提高測(cè)定選擇性的方法 （干擾及消除）（干擾及消除） A A 控制溶液酸度控制溶液酸度 B B 加入掩蔽劑加入掩蔽劑 C C 改變干擾離子價(jià)態(tài)改變干擾離子價(jià)態(tài) D D 選擇適當(dāng)?shù)膮⒈热芤哼x擇適當(dāng)?shù)膮⒈热芤?E E 選擇合適的測(cè)定波長(zhǎng)選擇合適的測(cè)定波長(zhǎng) F F 分離干擾離子分離干擾離子第84頁(yè)/共99頁(yè)第八十五頁(yè)，共99頁(yè)。86一、有機(jī)化合物雜質(zhì)的檢查一、有機(jī)化合物雜質(zhì)的檢查(jinch) 判斷雜質(zhì)存在與否判斷雜質(zhì)存在與否 被檢對(duì)象：紫外被檢對(duì)象：紫外-可見(jiàn)可見(jiàn)(kjin)區(qū)區(qū)無(wú)吸收；可能的雜質(zhì)：有吸收無(wú)吸收；可能的雜質(zhì)：有吸收可通過(guò)可通過(guò)(tnggu

36、)測(cè)測(cè)定紫外定紫外-可見(jiàn)光可見(jiàn)光譜來(lái)確定是否譜來(lái)確定是否存在可能雜質(zhì)存在可能雜質(zhì)9-6 紫外紫外-可見(jiàn)分光光度法測(cè)量方法可見(jiàn)分光光度法測(cè)量方法與應(yīng)用與應(yīng)用第85頁(yè)/共99頁(yè)第八十六頁(yè)，共99頁(yè)。87 用紫外可見(jiàn)吸收光譜鑒定未知物的結(jié)構(gòu)較困難，用紫外可見(jiàn)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)的特征團(tuán)和助色團(tuán)的特征(tzhng)。 利用紫外可見(jiàn)吸收光譜可確定有機(jī)化合物中不飽和利用紫外可見(jiàn)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)體基團(tuán)，還可區(qū)分化合物的構(gòu)型、構(gòu)象、同分異構(gòu)

37、體二、結(jié)構(gòu)二、結(jié)構(gòu)(jigu)分析分析第86頁(yè)/共99頁(yè)第八十七頁(yè)，共99頁(yè)。881.1.推測(cè)官能團(tuán)推測(cè)官能團(tuán) 200 200280nm 280nm 無(wú)吸收無(wú)吸收(xshu) (xshu) 不含不飽和鍵，不含苯環(huán)，不含不飽和鍵，不含苯環(huán)， 可能是可能是飽和化合物飽和化合物 210 210250nm 250nm 強(qiáng)吸收強(qiáng)吸收(xshu) (xshu) * *，2 2個(gè)共軛單位個(gè)共軛單位 260 260350nm 350nm 強(qiáng)吸收強(qiáng)吸收(xshu) (xshu) * *，3535個(gè)共軛單位個(gè)共軛單位 270 270350nm 350nm 弱吸收弱吸收(xshu) (xshu) nn* *，無(wú)強(qiáng)吸

38、收，無(wú)強(qiáng)吸收(xshu)(xshu)， 孤立含雜原子的雙鍵孤立含雜原子的雙鍵C=O, -NO2, -N=N-C=O, -NO2, -N=N- 260nm 260nm（230230270270）中吸收）中吸收(xshu) (xshu) * *，有苯環(huán)，有苯環(huán)第87頁(yè)/共99頁(yè)第八十八頁(yè)，共99頁(yè)。89 2. 判斷(pndun)同分異構(gòu)體酮式結(jié)構(gòu)酮式結(jié)構(gòu)(jigu)，無(wú)，無(wú)共軛共軛中吸收中吸收 206nm(極性溶劑中為主）極性溶劑中為主）烯醇式結(jié)構(gòu)，共軛體系，烯醇式結(jié)構(gòu)，共軛體系，強(qiáng)吸收強(qiáng)吸收(xshu)=1.8104, 245nm(非極性溶劑中為主）非極性溶劑中為主）例：乙酰乙酸乙酯例：乙酰乙酸乙酯第88頁(yè)/共99頁(yè)第八十九頁(yè)，共99頁(yè)。90三、三、 定量分析定量分析 應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：1. 單組分物質(zhì)的定量分析單組分物質(zhì)的定量分析 測(cè)定條件測(cè)定條件(tiojin)：A ：選擇合適：選擇合適的分析波長(zhǎng)（的分析波長(zhǎng)（max） B：0.2-0.8 C：選擇適當(dāng)?shù)膮⒈热芤海哼x擇適當(dāng)?shù)膮⒈热芤?1) 無(wú)機(jī)化合物，測(cè)定主要在可見(jiàn)無(wú)機(jī)化合物，測(cè)定主要在可見(jiàn)光區(qū)光區(qū) 大約可測(cè)定大約可測(cè)定60多種元素多種元素(2) 有機(jī)化合物，主要在紫外區(qū)有機(jī)化合物，主要