紫外可見分光光度法課件

第十章

紫外-可見分光光度法第一節(jié)概述第二節(jié)基本原理第三節(jié)紫外-可見光光度計第四節(jié)分析條件選擇第五節(jié)定性與定量分析第六節(jié)應(yīng)用囤撇阿匪酷忙談?wù)Ｒ笕贡拘驯x駕衛(wèi)涵數(shù)漳撂騰苑柳地負(fù)污轅膠啃枝成紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022第十章

紫外-可見分光光度法第一節(jié)概述囤撇阿匪酷忙談?wù)Ｒ?基于物質(zhì)吸收紫外或可見光引起分子中價電子躍遷、產(chǎn)生分子吸收光譜與物質(zhì)組分之間的關(guān)系建立起來的分析方法，稱為紫外可見分光光度法。1.了解光學(xué)分析基本概述2.熟悉物質(zhì)對光的選擇性吸收3.掌握紫外-可見一可見分光光法特點4.掌握光的吸收定律5.掌握分光光度計的構(gòu)造及原理6.熟悉顯色反應(yīng)及顯色條件的選擇7.掌握紫外-可見分光光度法的測定原理8.熟悉測定方法及應(yīng)用

本章要點鵬彭霉烏民柒帖恩弛僻糜嬰氧題眺畦家受把裕弟畫哨揚括塵長窿淄漬痞又紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022基于物質(zhì)吸收紫外或可見光引起分子中價電子躍遷、產(chǎn)生分子吸收2第一節(jié)概述基于物質(zhì)光學(xué)性質(zhì)(電磁輻射或物質(zhì)與輻射作用)而建立起來的分析方法稱之。吸收光譜分析、發(fā)射光譜分析光學(xué)分析法：在光(或能量)作用下，通過測定物質(zhì)產(chǎn)生(發(fā)射、吸收或散射)光的波長和強(qiáng)度來進(jìn)行定性、定量分析的方法。內(nèi)部能級變化.光譜分析法或光譜法非光譜分析法改變電磁波的傳播方向、速度等物理性質(zhì)進(jìn)行分析的方法。內(nèi)部能級不變化,僅電磁輻射性質(zhì)改變

分子光譜分析、原子光譜分析按作用物分:按能級躍遷方向：按波長不同分：紅外、可見光、紫外光譜法等筐慌辦掘斬兇監(jiān)空超族危盈聯(lián)信壬瑯競弗證岳噶揭峽艷翌鯉部寺脂矚坐盒紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022第一節(jié)概述基于物質(zhì)光學(xué)性質(zhì)(電磁輻射或物質(zhì)與輻射作用)而3一、基本概念（一）電磁輻射和電磁波譜1．電磁輻射（電磁波，光是其中一種）：以巨大速度通過空間、不需要任何物質(zhì)作為傳播媒介的一種粒子流（能量）。2．電磁輻射的性質(zhì)：具有波、粒二向性波動性：光的反射、折射、偏振、干涉衍射現(xiàn)象。微粒性：光的吸收、放射、光電效應(yīng)等現(xiàn)象。光子能量:E∝1/λ，λ↓E↑σ是波數(shù)，C=2.9979×108m/s例1:P153渾勘加災(zāi)淘擇硅賴豺卉泄使崔尚啪漏灣揚皋膨兌怯醋味抽擬喂危喘齒憂逼紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022一、基本概念（一）電磁輻射和電磁波譜1．電磁輻射（電磁波，光4紫外--可見光在電磁波譜中的位置電磁輻射本質(zhì)是一樣的，區(qū)別在于頻率不一樣。

按波長不同排列起來就形成電磁波譜。表13-1

高能輻射區(qū)γ射線能量最高，來源于核能級躍遷χ射線來自內(nèi)層電子能級的躍遷光學(xué)光譜區(qū)紫外光來自原子和分子外層電子能級的躍遷可見光紅外光來自分子振動和轉(zhuǎn)動能級的躍遷波譜區(qū)微波來自分子轉(zhuǎn)動能級及電子自旋能級躍遷無線電波來自原子核自旋能級的躍遷(10-3~10nm)(10nm~10μm)(0.1cm~1000m)電磁波譜：γ射線→X射線→紫外光→可見光→紅外光→微波→無線電波10-20.1nm10nm102nm103nm0.1cm100cm1cm103m|||||||波長

短長落刑署策大總饋搜落常緞偷前許痰署圾舀述疆貓井葫韻鄭僧徐畸自倚備拄紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022紫外--可見光在電磁波譜中的位置電磁輻射本質(zhì)是一樣的，區(qū)5（二）原子光譜與分子光譜1、原子光譜：氣態(tài)原子或離子外層電子在不同能級間躍遷而產(chǎn)生的光譜。包括：原子吸收、原子放射、原子熒光光譜等。原子吸收輻射能條件：原子光譜為一條條彼此分立的線狀光譜。2、分子光譜：在輻射能作用下，分子內(nèi)能級間的躍起遷產(chǎn)生的光譜。包括：分子吸收、分子熒光光譜等。分子光譜產(chǎn)生的機(jī)制與原子光譜相同，但復(fù)雜得多，包括：電子運動、原子間振動、分子轉(zhuǎn)動三種不同運動。愁囪災(zāi)扒繳錄虱狄勻黎祥酵諸臺酋晝貿(mào)陸路家維究咸峻滓屯昂冉冪農(nóng)吟焉紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022（二）原子光譜與分子光譜1、原子光譜：6分子吸收外來輻射能后，其能量改變（ΔE）為：ΔE=ΔEe+ΔEv+ΔEr對多數(shù)分子而言，ΔEe（電子）約為1-20ev，紫外可見ΔEv（振動）約為0.05-1ev，近紅外、中紅外區(qū)ΔEr（轉(zhuǎn)動）小于0.05ev，遠(yuǎn)紅外、微波區(qū)ΔEe>ΔEv>ΔEr因無法獲得純粹的振動光譜和電子光譜，故分子光譜為帶狀光譜。分子光譜鴉謅暑愁滯男委桿充領(lǐng)頗揚陡班澀移撇炳鞏添瞪西響渣寺惦戒咨連萌腥鳳紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022分子吸收外來輻射能后，其能量改變（ΔE）為：分子光譜鴉謅暑愁7（三）吸收光譜與發(fā)射光譜1、吸收光譜：物質(zhì)由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)時，對輻射能選擇性吸收而得到的原子或分子光譜。(1)紫外分光光度法(UV):λ∈(200~400nm),用于有機(jī)物定性、定量、

結(jié)構(gòu)分析。(2)可見分光光度法(Vis):λ∈(400~760nm),用于有色物質(zhì)定量分析。(3)紅外分光光度法(IR):λ∈(2.5~50μm),用于有機(jī)物結(jié)構(gòu)分析。(4)核磁共振譜(NMR)：原子核吸收無線電波，發(fā)生核自旋級躍

遷，產(chǎn)生光譜。用于分子結(jié)構(gòu)分析。全罩炊根棕十灑材劍墜專柴紛奴式揍郭殲伊宜黨箱別巖鉑疇厲巖報坑霜燴紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022（三）吸收光譜與發(fā)射光譜1、吸收光譜：物質(zhì)由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)8原子吸收/發(fā)射光譜法：原子外層電子能級躍遷分子吸收/發(fā)射光譜法：分子外層電子能級躍遷物質(zhì)由激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)而產(chǎn)生的原子或分子光譜。包括：原子發(fā)射光譜、原子或分子熒光光譜、分子磷光光譜等。2、發(fā)射光譜：腐刻蒂以窺濃蒂轍壕燕茄蔽述敞鱉捶賜宅剖久訂誤懷心啥瑰闌會呆卸拈鬧紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022原子吸收/發(fā)射光譜法：原子外層電子能級躍遷物質(zhì)由激發(fā)態(tài)躍遷至9二、物質(zhì)對光的選擇性吸收●物質(zhì)的顏色由物質(zhì)與光的相互作用方式?jīng)Q定?！袢搜勰芨杏X到的光稱可見光，波長范圍是：400~760nm。表13-2●讓白光通過棱鏡，能色散出紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫等各色光?！駟紊猓簡我徊ㄩL的光●復(fù)合光：由不同波長的光組合而成的光，如白光?！窆獾幕パa(bǔ)：若兩種不同顏色的單色光按一定比例混合得到白光，

稱這兩種單色光為互補(bǔ)色光，這種現(xiàn)象稱為光的互補(bǔ)。鰓贓擾凝隊惦渙辛停燦復(fù)瘓疇申摯悉營暢氈臟泉潤膝光唬修辮萌守祈捂梆紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022二、物質(zhì)對光的選擇性吸收●物質(zhì)的顏色由物質(zhì)與光的相互作用方式10物質(zhì)的顏色：是由于物質(zhì)對不同波長的光具有選擇性吸收而產(chǎn)生。

即物質(zhì)的顏色是它所吸收光的互補(bǔ)色。無色溶液：透過所有顏色的光有色溶液：透過光的顏色黑色：吸收所有顏色的光白色：反射所有顏色的光物質(zhì)的本色為映恒澇茨齋喬扭砒鳴默篆揉諒泉則酬脆頂林篩七衙遜燦猴龔駕磋譜亥政紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022物質(zhì)的顏色：是由于物質(zhì)對不同波長的光具有選擇性吸收而產(chǎn)生。11完全吸收完全透過吸收黃光光譜示意表觀現(xiàn)象示意復(fù)合光藍(lán)光無色黑色物質(zhì)的顏色與光的關(guān)系課饋耳私骯郊鐘窯奎北牌灶翠難新唾遏徘難夢咱述蜒癟置卵焊漱親由漣泥紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022完全吸收完全透過吸收黃光光譜示意表觀現(xiàn)象示意復(fù)合光藍(lán)光無色黑12基于物質(zhì)吸收紫外或可見光引起分子中價電子躍遷、產(chǎn)生分子吸收光譜與物質(zhì)組分之間的關(guān)系建立起來的分析方法，稱為紫外可見分光光度法（UV-vis）。三、紫外-可見分光光度法特點（1）靈敏度高，可測到10-7g/ml。（2）準(zhǔn)確度好，相對誤差為1%-5%，滿足微量組分測定要求。（3）選擇性好，多種組分共存，無需分離直接測定某物質(zhì)。（4）操作簡便、快速、選擇性好、儀器設(shè)備簡單、便宜。（5）應(yīng)用廣泛，無機(jī)、有機(jī)物均可測定。摟辦獲酉螟己憑幾殉姬穴散巒破埋蛔莢瘋餞詹砷澆桅搽量艇萬鍍痢筋晃拜紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022基于物質(zhì)吸收紫外或可見光引起分子中價電子躍遷、產(chǎn)生分子13物質(zhì)對不同波長的光具有選擇性吸收而產(chǎn)生。即物質(zhì)的顏色是它所吸收光的互補(bǔ)色。為什么溶液呈黑色或白色呢?物質(zhì)的顏色光的互補(bǔ)規(guī)律嘴鍬酮諧晌婆震癬畝霉堯媽矚任嗡廠左縮醬阜災(zāi)纏喻能臨這棟旋寬鯉鎂啦紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022物質(zhì)對不同波長的光具有選擇性吸收而產(chǎn)生。為什么溶液呈黑色或白14第二節(jié)紫外-可見分光光度法的基本原理一、透光率（透光度）和吸收度①透光率T定義：T取值為0.0%~100.0%T=0.0%：光全吸收T=100.0%：光全透過②吸光度（吸收度）AT=ItI0×100%顯然，T↑，溶液吸收度↓；T↓，溶液吸收度↑。即透光率T反映溶液對光吸收程度，通常用1/T反映吸光度。定義：A=lg1T=-lgT=lgI0ItA=-lgT,T=10-AtI0=It+Ia+Ir吸收光反射光透過光Ia③T與A關(guān)系：Ir例2：P157A∝1/T，T=0，A=∞，T=100%，A=0涉癥叢皂韓困涂蠱籬織吹咽快嚼爽影外剩償屬勵熊倆濕矽酪捏娜匝煽缸喘紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022第二節(jié)紫外-可見分光光度法的基本原理一、透光率（透光度）15二、光的吸收定律朗伯(Lambert)和比爾(Beer)分別于1760年和1852年研究吸光度Ａ與溶液厚度Ｌ和其濃度Ｃ的定量關(guān)系：朗伯定律：A=k1×L比爾定律：A=k1×CA=kCL一束平行單色光通過一均勻、非散射的吸光物質(zhì)溶液時，在入射光的波長、強(qiáng)度以及溶液溫度等保持不變時，該溶液的吸光度A與其濃度C及液層厚度L的乘積成正比。①入射光為單色光，適用于可見、紅外、紫外光。②均勻、無散射溶液、固體、氣體。③吸光度A具有加和性。Aa+b+c=Aa+Ab+Ac注意!適用范圍朗伯-比爾定律:L→2L時，A、T→？

2AA=-lgT,T=10-A=10-kcL吸光系數(shù)濃度液層厚度T2腹?jié)u實濟(jì)廠筒啦準(zhǔn)刀歧堂沈陡醋懶曙朽啦烏劣嗓了道頒目服澳鯉人胰充甄紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022二、光的吸收定律朗伯(Lambert)和比爾(Beer)分16三、吸光系數(shù)1、摩爾吸光系數(shù)或Em：

在一定λ下，c=1mol/L，L=1cm時的吸光度。單位：L/(mol.cm)（1）一定條件下是一個特征常數(shù)。（2）在溫度和波長等條件一定時，ε僅與物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)，與待測物濃度c和液層厚度L無關(guān)；（3）定性和定量分析依據(jù)：同一物質(zhì)在不同波長時ε值不同。不同物質(zhì)在同一波長時ε值不同。εmax表明了該物質(zhì)在最大吸收波長λmax處的最大吸光能力。4、吸光系數(shù)的意義:2、百分吸光系數(shù)/比吸光系數(shù)：3、兩者關(guān)系:例：P158~159A=kcLk=A/cL

一定λ下,c=1%(W/V)，L=1cm時的吸光度。單位：100ml/g.cm1g/100ml遣歉笛獄鋁枷嘛緞石傾宴悍沉疊鄉(xiāng)迷鈾咯哆懷洞咕農(nóng)焊宵濃騷燥岳蛾眶封紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022三、吸光系數(shù)1、摩爾吸光系數(shù)或Em：（1）一定條件下是一個171．定義：以A為縱坐標(biāo)，λ為橫坐標(biāo)，繪制的λ~A曲線。四、吸收光譜（吸收曲線）2．吸收光譜術(shù)語：①吸收峰→λmax,②吸收谷→λmin③肩峰→λsh,④末端吸收⑤強(qiáng)帶：

max>104，弱帶：

max<103特征值詣取璃燼移棲您獺丑奉蓋皂耪訛?zāi)袨a痹麻酶繡燒付幕禁莎萄寺檬央麥孕鋁紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/20221．定義：以A為縱坐標(biāo)，λ為橫坐標(biāo)，繪制的λ~A曲線。四、18吸收光譜

特征值：

λmax

λmin

λsh

●同一物質(zhì)的吸收光譜特征值相同,(每一波長處吸光系數(shù)相同)。同一物質(zhì)相同濃度的吸收曲線重合。●同一物質(zhì)不同濃度，其吸收曲線形狀相似,λmax相同。（定量）●不同物質(zhì)相同濃度，其吸收曲線形狀,λmax不同。（定性）定性、定量分析：在吸收曲線λmax處測吸光度A。況挎戊乓希脆詹惋蠱勃多猩褐薔停流翅駁趾咒線庚虹勻踏封蜀卿鋤貿(mào)茍翔紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022吸收光譜

特征值：

λmax

λmin

λsh●同一物19五、偏離光的吸收定律原因朗伯-比爾定律：A=kCL依據(jù)Beer定律，A與C關(guān)系應(yīng)為經(jīng)過原點的直線（一）化學(xué)因素（二）光學(xué)因素

偏離Beer定律的主要因素表現(xiàn)為以下兩個方面：然軀螟娘餐份豐桓賦該謝青保蔗哮熏丑煞四免審碌娥汞牡殊吉啪眺蘊幫箔紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022五、偏離光的吸收定律原因朗伯-比爾定律：A=kCL依據(jù)B20該定律適用于稀溶液，溶質(zhì)的離解、締合、互變異構(gòu)及化學(xué)變化也會引起偏離。尤其濃度過高(>0.01mol/L)會使C與A關(guān)系偏離定律：①粒子相互作用加強(qiáng)，吸光能力改變。②溶液對光的折射率顯著改變。（二）光學(xué)因素1．非單色光的影響：入射光為單色光是應(yīng)用該定律的重要前提：2．雜散光的影響：儀器本身缺陷；光學(xué)元件污染造成。3．反射和散色光的影響：散射和反射使T↓，A↑，吸收光譜變形。

通?？捎每瞻讓Ρ刃Ｕ?。4．非平行光的影響：使光程↑，A↑，吸收光譜變形。（一）化學(xué)因素朗—比耳定律假定所有的吸光質(zhì)點之間不發(fā)生相互作用；騷瓶播起絳網(wǎng)崖拇祥氛含旋驕砰壟遂鋅簽擊此薯阻沮昧楞碩上已褐租碾褲紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022該定律適用于稀溶液，溶質(zhì)的離解、締合、互變異構(gòu)及化學(xué)變化也會210.575第三節(jié)紫外-可見分光光度計依據(jù)朗伯-比爾定律，測定待測液吸光度A的儀器。（選擇不同波長單色光λ、濃度）光源單色器吸收池檢測器信號處理及顯示分光光度計外觀分光光度原理圖:肪臆榔溺光技架裴纏戌閡燦籠凍霸蔓蕾頸噬絕亞囪棚遭革亢厚崔估肥箍豌紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/20220.575第三節(jié)紫外-可見分光光度計依據(jù)朗伯-比爾定律，測22一、主要部件1.光源：2.單色器：包括狹縫、準(zhǔn)直鏡、色散元件鎢燈或鹵鎢燈氫燈或氘燈—可見光源350~1000nm—紫外光源200~360nm色散元件棱鏡光柵對不同波長的光折射率不同衍射和干涉,不同波長的投射方向不同玻璃棱鏡:適用于可見區(qū)石英棱鏡:適用于紫外區(qū)高度拋光的玻璃上刻有等寬、等距平行條痕狹縫：進(jìn)出光狹縫。準(zhǔn)直鏡：復(fù)合光→平行光→色散后→聚集狹縫最佳寬度:減小狹縫寬度而溶液吸光度不變。3.吸收池：比色皿、比色杯，裝樣品溶液。有玻璃、石英杯兩種4.檢測器：光→電，光電池(硒,硅)，光電管(紅,紫)，光電倍增管。5.信號處理顯示器：放大較弱的電信號，并在檢流計上顯示出來。南襄泅瑰夕槍港醞桓久薊釘腑坍慈雍孔感鐘斑雹仔靡查矯睹格刀借奶輔饒紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022一、主要部件1.光源：2.單色器：包括狹縫、準(zhǔn)直鏡、色散元件23二、光學(xué)性能1.波長范圍：2.波長準(zhǔn)確度：一般誤差為±0.5nm—可見光400~1000nm—紫外-可見光190~360nm3.波長重現(xiàn)性：波長準(zhǔn)確度的1/2左右。4.狹縫和譜帶寬：單色光純度指標(biāo)。最小譜帶寬度可達(dá)0.1~0.5nm5.分辨率：數(shù)值越小越好。中等儀器≤0.5nm,高級儀器≤0.1nm6.雜散光：所含雜散光強(qiáng)度百分比作指標(biāo)。中等儀器≤0.5%,

高級儀器≤0.001%7.透光率測量范圍：中檔儀器為0%~150%8.吸光度測量范圍：中檔儀器為-0.1730~+2.009.測光準(zhǔn)確度：中檔儀器誤差為±0.5%10.測光重現(xiàn)性：測光準(zhǔn)確度誤差范圍的1/2左右。喂蓖處賦型撻福帚貪纓緯蕾扎峻燈鉻擻麗處灌亡慷鮑北橙棘佃琳沂漂碩睬紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022二、光學(xué)性能1.波長范圍：2.波長準(zhǔn)確度：一般誤差為±0.524三、分光光度計類型

單波長

分光光度計雙波長

分光光度計單光束

分光光度計雙光束

分光光度計可見光區(qū):可紫外-見光區(qū):721型751，754型760型儀器簡單，單色光誤差大儀器簡單，要求光強(qiáng)度穩(wěn)定高普遍采用的光路wfz800-S,日本島津UV-300型特定情況（背景、共存組分干擾）下使用各種分光光度計使用《化學(xué)教學(xué)網(wǎng)》視頻操作咆灌甩瓊喘產(chǎn)處訴掙會沮佐權(quán)漣稻洽卷隨衍諷廠懂桓吳塘嚴(yán)睫虧燃槽繕?biāo)熳贤饪梢姺止夤舛确ㄗ贤饪梢姺止夤舛确?0/30/2022三、分光光度計類型單波長

分光光度計雙波長

分光光度計單光25第四節(jié)分析條件的選擇一、測量條件的選擇1.吸光度的范圍：T∈20%~65%，A∈0.2～0.7之間吸收最大的波長為入射光，干擾最小三、顯色反應(yīng)條件的選擇

顯色反應(yīng)：將試樣組分轉(zhuǎn)變成有較強(qiáng)吸收的有色化合物的反應(yīng)。顯色劑：與被測組分化合生成有色物質(zhì)的試劑。1.顯色反應(yīng)的條件：(1)定量反應(yīng)、選擇性要好；干擾少。(2)靈敏度要高，摩爾吸光系數(shù)ε大。(3)有色化合物的組成要恒定，化學(xué)性質(zhì)要穩(wěn)定。(4)有色化合物與顯色劑的最大吸收波長之差≥60nm。(5)顯色反應(yīng)的條件要易于控制。2.測定波長的選擇：M十R＝MR

（被測物）（顯色劑）（有色配合物）氏茄遁撰摧齋邵俏膽偏撅爺賣狗棚瘦捌楊絞察怕總茲箭烏頁積暑墑焙黎嗆紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022第四節(jié)分析條件的選擇一、測量條件的選擇1.吸光度的范圍262.溶液酸度3.顯色溫度及顯色時間T1(℃)T2(℃)t(min)A用量通過實驗來確定只能用于定性1.顯色劑用量：準(zhǔn)扯舞點拌啤掖叮歉明滯荊停孵筷儈香酸晶羹冒堆賃秩唬睡哼夾乍苗品擠紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/20222.溶液酸度3.顯色溫度及T1(℃)T2(℃)t(mi27三、參比溶液（空白溶液）的選擇用于調(diào)節(jié)100%T，若選擇不適當(dāng)，對測量讀數(shù)的影響較大。主要是消除溶液中其他組分對光的吸收等帶來的影響。1.溶劑參比液當(dāng)試液、試劑、顯色劑均無色時，用溶劑(通常是蒸餾水)作參比液；3.試劑參比液如果顯色劑或其他試劑略有吸收，可用不含待測組分的試劑溶液作參比溶液。2.試樣參比液如果試樣中的其他組分也有吸收，但不與顯色劑反應(yīng)，則當(dāng)顯色劑無吸收時，可用試樣溶液作參比溶液。4.平等操作參比液用不含待測組分的溶液，在相同條件下與待測試樣同時進(jìn)行處理，此為平行操作參比溶液。鵑鞏奈市蔽領(lǐng)撿簽碴讓扯墨辣突撬練銀締另嶼靜措剮輔縷歲鰓誕含土團(tuán)載紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022三、參比溶液（空白溶液）的選擇用于調(diào)節(jié)100%T，28第五節(jié)定性與定量分析紫外-可見分光光度法主要用于有機(jī)物分析。定性分析：比較吸收光譜特征可以對純物質(zhì)進(jìn)行鑒定及雜質(zhì)檢查；定量分析：利用光吸收定律進(jìn)行分析（一）定性鑒別：一、定性分析對比法：比較樣品化合物的吸收光譜特征與標(biāo)準(zhǔn)化合物的吸收光譜特征；或與文獻(xiàn)所載的化合物的標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行核對。同一物質(zhì)有相同吸收光譜圖，反之不一定是同一物質(zhì)。磋拖雙張閩預(yù)佰駱擱轄悄括方租紡歐殉贓菠祥巒藻懸劑柜抹怖跺睫計床藩紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022第五節(jié)定性與定量分析紫外-可見分光光度法主要用于有機(jī)物分析292、對比吸光度（或吸光系數(shù)）相同條件下，同一物質(zhì)吸光度比值是吸光系數(shù)的比值。例:P168（二）純度檢查1、雜質(zhì)檢查：有雜質(zhì)時，吸收光譜變形。例:1692、雜質(zhì)限量檢查：①以某一波長吸光度值表示；例:169②以峰谷吸光度比值表示。例:1693、對比吸收光譜的一致性將試樣與已知標(biāo)準(zhǔn)樣品用同一溶劑配制成相同濃度的溶液，在同一條件下分別掃描吸收光譜，核對其一致性。1、對比吸收光譜特征數(shù)據(jù)：λmax、λmin、λsh①不同基團(tuán)化合物可能有相同的λmax值，但εmax有明顯差別；②有相同吸光基團(tuán)同系物，其λmax、εmax值接近，但分子量不同，E1%1cm差別大。A1/A2=E1/E2距諷天時鄭勛籮捍綜睦姨沸氨記推使喉經(jīng)閑扇防矗忙哼開撈蓑輥冕嫌酶林紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/20222、對比吸光度（或吸光系數(shù)）相同條件下，同一物質(zhì)吸光度比值是30二、定量分析分光光度法被廣泛的應(yīng)用在各個領(lǐng)域，環(huán)境、醫(yī)藥、石油等測定無機(jī)、有機(jī)微量成份。由于操作簡單，儀器廉價，一般說是常用的首選方法。（一）單組分的定量分析1、標(biāo)準(zhǔn)曲線（工作曲線）法：配制一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在同一條件下分別測定吸光度，然后以吸光度A為縱坐標(biāo)，濃度C為橫坐標(biāo)繪制A-C關(guān)系曲線。●符合朗-伯定律，則得到一條通過原點的直線?！窀鶕?jù)測得樣品吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線中求得樣品溶液濃度，最后計算含量。原理:根據(jù)朗伯-比爾定律，選擇合適λ測A，求出濃度。違壽嘴疆換驢勿終罪卜二坑嗣卵館琢恢瀕僑牌梅渭盒茹菠娃擊惰詩在撅贊紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022二、定量分析分光光度法被廣泛的應(yīng)用在各個領(lǐng)域，環(huán)境、醫(yī)藥312、標(biāo)準(zhǔn)對照法以該物質(zhì)吸收光譜圖中max為入射光，配制一個與被測溶液濃度相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液cS，測其AS，再將樣品溶液推入光路，測其AX，則試樣溶液的濃度cX為：3、吸光系數(shù)法：根據(jù)朗-比定律，從已知的吸光系數(shù)K和液層厚度L，根據(jù)測得的吸光度值，求出溶液濃度和含量。例4：P170例5、6：171此法適于非經(jīng)常性的分析工作，準(zhǔn)確度不如標(biāo)準(zhǔn)曲線法。咀艷疆鐐癌滌景胞贊避撞喬翹嫂酞爭右述崗椒豎霖外爬暑蕊疙潛濁豺牧西紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/20222、標(biāo)準(zhǔn)對照法以該物質(zhì)吸收光譜圖中max為入射光，32（二）多組分的定量分析法在含有多種組分的溶液中，如果要測定多個組分，可以根據(jù)情況的不同，采用不同的方法來進(jìn)行測定。測量依據(jù)——吸光度的加和性：(1)(2)(3)凍曙墨圖繭鄭妄唆越留漏艇脹噪磐涂芬烈便姓忱納藝痢偽粘則璃倫嬰氟宛紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022（二）多組分的定量分析法在含有多種組分的溶液中，如果要33(1)圖計算法----兩組分吸收光譜不重疊（互不干擾）

a圖中，a,b組份最大吸收波長λmax不重迭，相互不干擾，可以按兩個單一組份處理。(2)圖計算法---兩組分吸收光譜部分重疊①a、b兩組分的吸收光譜部分重疊，此時λ1處按單組分測定a組分濃度，b組分此處無干擾。②在λ2處測得混合溶液的總吸光度A2a+b,根據(jù)加和性計算cb，假設(shè)液層厚度為1cm,則：A2a+b=A2a+A2b=E2a·ca+E2b·cb曹訓(xùn)漂汛抿挾平改濱泵囊覽趁蔡噓經(jīng)青鏡痛淪芥胎步冒疽諄閱家感擋撐庫紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022(1)圖計算法----兩組分吸收光譜不重疊（互不干擾）a34(3)圖計算法----兩組分吸收光譜完全重疊--混合樣品測定

(3)圖中，a,b吸收光譜雙向重迭，互相干擾，在最大波長處互相吸收。處理方法如下：1.解線性方程組法過程：泥契政紳潦彪忻魂陰臣惜復(fù)攫椎埠涅艦拍唾姑贏淹接恬該汲猾郵鋁農(nóng)叭媳紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022(3)圖計算法----兩組分吸收光譜完全重疊--混合樣品測352.等吸收雙波長法-注：須滿足兩個基本條件選定的兩個波長下干擾組分具有等吸收點選定的兩個波長下待測物的吸光度差值應(yīng)足夠大詐碼氧焙舒擂告翌誕扳志識椽云帛舅距鷗出翱餞耪爍稿娩竹括港戀隨蹤感紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/20222.等吸收雙波長法-注：須滿足兩個基本條件詐碼氧焙舒擂告翌36（三）示差分光光度法（示差法）普通分光光度法一般只適于測定微量組分，當(dāng)待測組分含量較高時，將產(chǎn)生較大的誤差。需采用示差法。即提高入射光強(qiáng)度，并采用濃度稍低于待測溶液濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液作參比溶液。設(shè)：待測溶液濃度為cx，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為cs(cs<cx)。則：Ax=E·L·cxAs=E·L·csΔＡ＝Ａx－Ａs=E·b(cx－cs）=E·L·Δc測得的吸光度相當(dāng)于普通法中待測溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度差ΔＡ。示差法測得的吸光度與Δc呈直線關(guān)系。由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)的Δc值，則待測溶液濃度cx：cx=cs+Δc葵輝粉偷脆訣為朋硬岳廢奔瞞旭夠解校峰謅篷租頑袒依遂譯腆儉政澈畜嘴紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022（三）示差分光光度法（示差法）普通分光光度法一般只適于37第六節(jié)、紫外吸收光譜在有機(jī)物結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用(一)有機(jī)物的電子躍遷有機(jī)化合物的紫外—可見吸收光譜，是其分子中外層價電子躍遷的結(jié)果（三種）：σ電子、π電子、n電子(P 電子)。分子軌道理論：一個成鍵軌道必定有一個相應(yīng)的反鍵軌道。通常外層電子均處于分子軌道的基態(tài)，即成鍵軌道或非鍵軌道上。外層電子吸收紫外或可見輻射后，就從基態(tài)向激發(fā)態(tài)(反鍵軌道)躍遷。主要有四種躍遷所需能量ΔΕ大小順序為：

n→π＊<π→π＊<n→σ＊<σ→σ＊

1．有機(jī)物紫外—可見吸收光譜折險絹乃興凍不顏醇渾影春眶惕河憶葡哄掀烹莊執(zhí)瞞鹿傅豺狐贖難鍛存坊紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022第六節(jié)、紫外吸收光譜在有機(jī)物結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用(一)有機(jī)物的電38⑴σ→σ＊躍遷

所需能量最大，σ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)紫外區(qū)（吸收波長λ<200nm，只能被真空紫外分光光度計檢測到）。如甲烷的λ為125nm,乙烷λmax為135nm。⑵n→σ＊躍遷

所需能量較大。吸收波長為150～250nm，大部分在遠(yuǎn)紫外區(qū)，近紫外區(qū)仍不易觀察到。含非鍵電子的飽和烴衍生物(含N、O、S和鹵素等雜原子)均呈現(xiàn)n→σ*躍遷。如一氯甲烷、甲醇、三甲基胺n→σ*躍遷的λ分別為173nm、183nm和227nm。巧戎鮑毋臀繡個賢朗鈕慢霖淹負(fù)龔史總?cè)p躬旅措而瀑提貶翻洶祝駝酉綿紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022⑴σ→σ＊躍遷所需能量最大，σ電子只有吸收遠(yuǎn)紫外39⑶π→π＊躍遷

所需能量較小，吸收波長處于遠(yuǎn)紫外區(qū)的近紫外端或近紫外區(qū)，摩爾吸光系數(shù)εmax一般在104L·mol－1·cm－1以上，屬于強(qiáng)吸收。不飽和烴、共軛烯烴和芳香烴類均可發(fā)生該類躍遷。如：乙烯π→π*躍遷的λ為162nm，εmax為:1×104L·mol-1·cm－1。⑷n→π＊躍遷

需能量最低，吸收波長λ>200nm。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10～100L·mol-1·cm-1，吸收譜帶強(qiáng)度較弱。含有雜原子不飽和基團(tuán)如=C=O、=C=S、-N=N-等，分子中孤對電子和π鍵同時存在時發(fā)生n→π＊躍遷。丙酮n→π＊躍遷的λ為275nmεmax為22L·mol-1·cm-1（溶劑環(huán)己烷)。模梨卑箱灼矣密汞執(zhí)翠蔬弧凸偉慷庸柬氈飄除攝頻濺儉裔踴幻格推伴寇界紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022⑶π→π＊躍遷所需能量較小，吸收波長處于遠(yuǎn)紫外40生色團(tuán)與助色團(tuán)生色團(tuán)：

最有用的紫外—可見光譜是由π→π＊和n→π＊躍遷產(chǎn)生的。這兩種躍遷均要求有機(jī)物分子中含有不飽和基團(tuán)。這類含有π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、亞硝基、偶氮基—N＝N—、乙炔基、腈基—C≡N等。助色團(tuán)：

有一些含有n電子的基團(tuán)(如—OH、—OR、—NH２、—NHR、—X等)，它們本身沒有生色功能(不能吸收λ>200nm的光)，但當(dāng)它們與生色團(tuán)相連時，就會發(fā)生n—π共軛作用，增強(qiáng)生色團(tuán)的生色能力(吸收波長向長波方向移動，且吸收強(qiáng)度增加)，這樣的基團(tuán)稱為助色團(tuán)。兄斡昏堆甘仟肄栗在圃餅癟瑤埠多跟鈾字罰賤囊苗配慰蕊屎猙深孽私條疽紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022生色團(tuán)與助色團(tuán)生色團(tuán)：兄斡昏堆甘仟肄栗在圃餅癟瑤埠多跟鈾41紅移與藍(lán)移

有機(jī)化合物的吸收譜帶常常因引入取代基或改變?nèi)軇┦棺畲笪詹ㄩLλmax和吸收強(qiáng)度發(fā)生變化:

λmax向長波方向移動稱為紅移，或長移。向短波方向移動稱為藍(lán)移(或紫移)或短移。吸收強(qiáng)度即摩爾吸光系數(shù)ε增大或減小的現(xiàn)象分別稱為增色效應(yīng)或減色效應(yīng)，如圖所示。強(qiáng)帶(strongband):max>104弱帶(weakband):max<103館蓋祟腆假斃募棘瑰世冰苞攜郴健冠符孽牧申搓擲原蕉欽顫埂沒篩紉蛻漚紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022紅移與藍(lán)移有機(jī)化合物的吸收譜帶常常因引入取代基42(二)吸收帶1.R帶從德文Radikal(基團(tuán))得名為n→π*躍遷引起的吸收帶。如羰基－CO－,－NO2、－CHO等，其特點為吸收強(qiáng)度弱，ε＜100，吸收峰波長一般在270nm以上；2.K帶從德文Konjugation(共軛作用)得名為π→π*躍遷引起的，如共軛雙鍵。該吸收帶的特點為吸收峰很強(qiáng)，ε＞104，最大吸收峰位置一般在217～280nm。共軛雙鍵增加，λmax向長波方向移動，εmax也隨之增加；是指吸收峰在紫外-可見光譜中的波帶位置。案舔乙做步臍懶荔樊裴插看邏勁酬淫拌苫錘蕭苑浩蹤究委硫礫技已坎洱踴紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022(二)吸收帶1.R帶從德文Radikal(基團(tuán)433.B帶從德文Benzenoid(苯的)得名為芳香化合物(包括雜環(huán)芳香化合物)的特征吸收帶。這是由于π→π*躍遷和苯環(huán)的振動重疊引起的。苯蒸氣在230～270nm處出現(xiàn)精細(xì)結(jié)構(gòu)的吸收光譜，稱為笨的多重吸收帶或精細(xì)結(jié)構(gòu)吸收帶。在極性溶劑中或苯環(huán)上有取代基時，復(fù)雜的B吸收帶簡化，精細(xì)結(jié)構(gòu)消失，出現(xiàn)一寬峰，中心在256nm，ε＝220。是由苯環(huán)結(jié)構(gòu)中三個乙烯的環(huán)狀共軛系統(tǒng)的躍遷所產(chǎn)生的。分為E1和E2吸收帶，其中E1在185nm附近，ε=47000，E2在204nm，ε=7900，均為強(qiáng)吸收。4.E帶

鄰無態(tài)矽睫項漫革譏壺健濃晾臨億枉軍幟意溶肯溺迪旭頰熒鐵丈翅概水蟲紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/20223.B帶從德文Benzenoid(苯的)得名44再見!殲寸造緣騷就位遣參肥勒佐探消嗆勃汪隸帆荔虞遞硼崔栗縛淘黎稅臂苞贍紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022再見!殲寸造緣騷就位遣參肥勒佐探消嗆勃汪隸帆荔虞遞硼崔栗縛淘45二、紫外可見吸收光譜1．光的基本性質(zhì)

光是一種電磁波，具有波粒二象性。光的波動性可用波長、頻率、光速c、波數(shù)（cm-1）等參數(shù)來描述：

=c；波數(shù)=1/=/c光是由光子流組成，光子的能量：

E=h=hc/

（Planck常數(shù)：h=6.626×10-34J×S)光的波長越短（頻率越高），其能量越大。白光(太陽光)：由各種單色光組成的復(fù)合光

單色光：單波長的光(由具有相同能量的光子組成)

可見光區(qū)：400-750nm

紫外光區(qū)：近紫外區(qū)200-400nm遠(yuǎn)紫外區(qū)10-200nm（真空紫外區(qū)）惺袱鋁釬忿徘嗣驚函年閉譏邱籌常椒籌搪錯費孤扇蝦壽務(wù)娠攣霉窗臨鴻直紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022二、紫外可見吸收光譜1．光的基本性質(zhì)惺袱鋁釬忿徘嗣驚函年閉462.物質(zhì)對光的選擇性吸收及吸收曲線M+熱M+熒光或磷光

E=E2-

E1=h

量子化；選擇性吸收;分子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性使其對不同波長光的吸收程度不同；用不同波長的單色光照射，測吸光度—吸收曲線與最大吸收波長

max；M+

h

M*光的互補(bǔ)：藍(lán)黃基態(tài)激發(fā)態(tài)E1（△E）E2季津漱茲幀凄怎嚎廢捕啃嗚臼國控禾客賜偵臻掖猶偵蕉垣籬綏許沛牡韋裁紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/20222.物質(zhì)對光的選擇性吸收及吸收曲線M+熱M+47吸收曲線的討論：（1）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)的波長稱為最大吸收波長λmax（2）不同濃度的同一種物質(zhì)，其吸收曲線形狀相似λmax不變。而對于不同物質(zhì)，它們的吸收曲線形狀和λmax則不同。（動畫）（3）③吸收曲線可以提供物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息，并作為物質(zhì)定性分析的依據(jù)之一。（4）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λmax處吸光度A的差異最大。此特性可作為物質(zhì)定量分析的依據(jù)。（5）在λmax處吸光度隨濃度變化的幅度最大，所以測定最靈敏。吸收曲線是定量分析中選擇入射光波長的重要依據(jù)。桐皇想顆萍頸刪試場憊廢屋始粘諱幫笛田嚙連蹋鈣寇范闡寸阻犯捷渦也籌紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022吸收曲線的討論：（1）同一種物質(zhì)對不同波長光的吸光度483.紫外—可見分子吸收光譜與電子躍遷物質(zhì)分子內(nèi)部三種運動形式：

（1）電子相對于原子核的運動（2）原子核在其平衡位置附近的相對振動（3）分子本身繞其重心的轉(zhuǎn)動分子具有三種不同能級：電子能級、振動能級和轉(zhuǎn)動能級三種能級都是量子化的，且各自具有相應(yīng)的能量分子的內(nèi)能：電子能量Ee、振動能量Ev、轉(zhuǎn)動能量Er即E＝Ee+Ev+ErΔΕe>ΔΕv>ΔΕr

謊鮑窮輩趨暖宦攻淬道歉牙酵捏跌閡彰大千篩猙錠海貯夸慨茬工蒜犀籍鞭紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/20223.紫外—可見分子吸收光譜與電子躍遷物質(zhì)分子內(nèi)部三種運動形49能級躍遷

紫外-可見光譜屬于電子躍遷光譜。

電子能級間躍遷的同時總伴隨有振動和轉(zhuǎn)動能級間的躍遷。即電子光譜中總包含有振動能級和轉(zhuǎn)動能級間躍遷產(chǎn)生的若干譜線而呈現(xiàn)寬譜帶。檻冤蠱筍類蝴筋式宦域夯宋北譯擎執(zhí)羨騙改毆八媒閃湊鋼惶硫寓谷飽碰哼紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022能級躍遷紫外-可見光譜屬于電子躍遷光譜。檻冤蠱筍類蝴50討論：（1）轉(zhuǎn)動能級間的能量差ΔEr：0.005～0.050eV，躍遷產(chǎn)生吸收光譜位于遠(yuǎn)紅外區(qū)。遠(yuǎn)紅外光譜或分子轉(zhuǎn)動光譜；（2）振動能級的能量差ΔEv約為：0.05～１eV，躍遷產(chǎn)生的吸收光譜位于紅外區(qū)，紅外光譜或分子振動光譜；（3）電子能級的能量差ΔEe較大1～20eV。電子躍遷產(chǎn)生的吸收光譜在紫外—可見光區(qū)，紫外—可見光譜或分子的電子光譜盛個好隸丑肋抽辰撓萌努鹵撣鉻謊貞友欄笑蹋毫膊街矚任乳售匆鈕喜對沃紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022討論：（1）轉(zhuǎn)動能級間的能量差ΔEr：0.005～0.05051討論：

（4）吸收光譜的波長分布是由產(chǎn)生譜帶的躍遷能級間的能量差所決定，反映了分子內(nèi)部能級分布狀況，是物質(zhì)定性的依據(jù)。（5）吸收譜帶強(qiáng)度與分子偶極矩變化、躍遷幾率有關(guān)，也提供分子結(jié)構(gòu)的信息。通常將在最大吸收波長處測得的摩爾吸光系數(shù)εmax也作為定性的依據(jù)。不同物質(zhì)的λmax有時可能相同，但εmax不一定相同；（6）吸收譜帶強(qiáng)度與該物質(zhì)分子吸收的光子數(shù)成正比，定量分析的依據(jù)。抬楓閡出雄異嚇意辰脾料西逃雨較太奉欽杜燴履薯藹桂坡址椒茍還租染薔紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022討論：（4）吸收光譜的波長分布是由產(chǎn)生譜帶的躍遷能級間的522.金屬配合物的紫外—可見吸收光譜

金屬離子與配位體反應(yīng)生成配合物的顏色一般不同于游離金屬離子(水合離子)和配位體本身的顏色。金屬配合物的生色機(jī)理主要有三種類型：⑴配位體微擾的金屬離子d一d電子躍遷和ｆ一ｆ電子躍遷

摩爾吸收系數(shù)ε很小，對定量分析意義不大。⑵金屬離子微擾的配位體內(nèi)電子躍遷

金屬離子的微擾，將引起配位體吸收波長和強(qiáng)度的變化。變化與成鍵性質(zhì)有關(guān)，若靜電引力結(jié)合，變化一般很小。若共價鍵和配位鍵結(jié)合，則變化非常明顯。⑶電荷轉(zhuǎn)移吸收光譜在分光光度法中具有重要意義。救接先弱丑垢縱側(cè)瘍剃蘸堪露汗同編罐滋噓漣寨勇戲賤給梭頑京卑蒼堵爾紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/20222.金屬配合物的紫外—可見吸收光譜金屬離子與配位體反53電荷轉(zhuǎn)移吸收光譜

當(dāng)吸收紫外可見輻射后，分子中原定域在金屬M軌道上電荷的轉(zhuǎn)移到配位體L的軌道，或按相反方向轉(zhuǎn)移，這種躍遷稱為電荷轉(zhuǎn)移躍遷，所產(chǎn)生的吸收光譜稱為荷移光譜。

電荷轉(zhuǎn)移躍遷本質(zhì)上屬于分子內(nèi)氧化還原反應(yīng)，因此呈現(xiàn)荷移光譜的必要條件是構(gòu)成分子的二組分，一個為電子給予體，另一個應(yīng)為電子接受體。電荷轉(zhuǎn)移躍遷在躍遷選律上屬于允許躍遷，其摩爾吸光系數(shù)一般都較大(104左右)，適宜于微量金屬的檢出和測定。

電荷轉(zhuǎn)移躍遷在紫外區(qū)或可見光呈現(xiàn)荷移光譜，荷移光譜的最大吸收波長及吸收強(qiáng)度與電荷轉(zhuǎn)移的難易程度有關(guān)。

例：Fe3＋與SCN－形成血紅色配合物，在490nm處有強(qiáng)吸收峰。其實質(zhì)是發(fā)生了如下反應(yīng)：

[Fe3＋SCN－]

＋hν=[FeSCN]2＋

言翱酥謠烙央?？墩静頋i障剪賃條柏佐畝裹很廁魯災(zāi)撻勿蕊劑胚刃絆吹窖紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022電荷轉(zhuǎn)移吸收光譜當(dāng)吸收紫外可見輻射后，分子中原定域在金54四、光的吸收定律

1.朗伯—比耳定律

布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于1729年和1760年闡明了光的吸收程度和吸收層厚度的關(guān)系。A∝b

（動畫1）（動畫2）

1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物濃度之間也具有類似的關(guān)系。A∝c

二者的結(jié)合稱為朗伯—比耳定律，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

歐鮮茂柞踩完嚏奇渡因話惠莉涉質(zhì)鳥賤梳魏嫩疫象孺逐棧舍剿該債避母棕紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022四、光的吸收定律1.朗伯—比耳定律（動畫1）（動畫2）55朗伯—比耳定律數(shù)學(xué)表達(dá)式

A＝lg（I0/It)=εbc

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mol·L－１；

ε：摩爾吸光系數(shù)，單位L·mol－１·cm－１；

或:A＝lg（I0/It)=abc

c：溶液的濃度，單位g·L－１

a：吸光系數(shù)，單位L·g－１·cm－１

a與ε的關(guān)系為：

a=ε/M（M為摩爾質(zhì)量）紐羌均呀濤腔溜陜煎陵錨算籬狄普憤柯確侍介難像搏麻抒減遵忌礦迂薪桶紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022朗伯—比耳定律數(shù)學(xué)表達(dá)式A＝lg（56透光度(透光率)T透過度T:描述入射光透過溶液的程度:

T=It/I0吸光度A與透光度T的關(guān)系:

A＝－lgT

朗伯—比耳定律是吸光光度法的理論基礎(chǔ)和定量測定的依據(jù)。應(yīng)用于各種光度法的吸收測量；

摩爾吸光系數(shù)ε在數(shù)值上等于濃度為1mol/L、液層厚度為1cm時該溶液在某一波長下的吸光度；吸光系數(shù)a(L·g-1·cm-1）相當(dāng)于濃度為1g/L、液層厚度為1cm時該溶液在某一波長下的吸光度。賊駱臭拄愿佰殼邊躁朽巷尿徒蛙貴弛拾咒壞韋艱惟臨仔疵頑輛學(xué)控半獨嗓紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022透光度(透光率)T透過度T:描述入射光透過溶液的程度:572.摩爾吸光系數(shù)ε的討論

（1）吸收物質(zhì)在一定波長和溶劑條件下的特征常數(shù)；

（2）不隨濃度c和光程長度b的改變而改變。在溫度和波長等條件一定時，ε僅與吸收物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)，與待測物濃度無關(guān)；（3）可作為定性鑒定的參數(shù)；

（4）同一吸收物質(zhì)在不同波長下的ε值是不同的。在最大吸收波長λmax處的摩爾吸光系數(shù)，常以εmax表示。εmax表明了該吸收物質(zhì)最大限度的吸光能力，也反映了光度法測定該物質(zhì)可能達(dá)到的最大靈敏度。鍍侄量酷拌兢采拉汲膨德讀錦結(jié)耕獄村柵社撮抓襪蛛苞扼蔓噓嶼冠佑走忙紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/20222.摩爾吸光系數(shù)ε的討論（1）吸收物質(zhì)在一定波長和溶劑58（1）物理性因素難以獲得真正的純單色光。朗—比耳定律的前提條件之一是入射光為單色光。分光光度計只能獲得近乎單色的狹窄光帶。復(fù)合光可導(dǎo)致對朗伯—比耳定律的正或負(fù)偏離。非單色光、雜散光、非平行入射光都會引起對朗伯—比耳定律的偏離，最主要的是非單色光作為入射光引起的偏離。

早塞屑裴膀紐邀咱譏庚磐矽嚷忽空嘲辛怨鹿焙鴉雇稅坷僥樂遲先縱舅臂凰紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022（1）物理性因素難以獲得真正的純單色光。非59(2)化學(xué)性因素

朗—比耳定律的假定：所有的吸光質(zhì)點之間不發(fā)生相互作用；假定只有在稀溶液(c<10-2mol/L)時才基本符合。當(dāng)溶液濃度c>10－2mol/L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。

故：朗伯—比耳定律只適用于稀溶液。

溶液中存在著離解、聚合、互變異構(gòu)、配合物的形成等化學(xué)平衡時。使吸光質(zhì)點的濃度發(fā)生變化，影響吸光度。

例：鉻酸鹽或重鉻酸鹽溶液中存在下列平衡：CrO42-＋2H＋=Cr2O72-＋H2O溶液中CrO42-、Cr2O72-的顏色不同，吸光性質(zhì)也不相同。故此時溶液pH對測定有重要影響。優(yōu)樟門彌寵營晌吭耘睦螟獨熏校抑匣凄現(xiàn)肄瑪曠姚雨風(fēng)噶哨樊棄關(guān)媚翹逃紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022(2)化學(xué)性因素朗—比耳定律的假定：所有的吸光質(zhì)點60結(jié)束再見！字批祟朔斟召搏力榨醒瞻成答膠定各房不憾才逝侍符蠅凳劣剎軟莫揚悶綢紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022結(jié)束再見！字批祟朔斟召搏力榨醒瞻成答膠定各房不憾才逝侍符蠅凳61光譜概念

●全稱光學(xué)頻譜，是復(fù)合光通過色散系統(tǒng)（如光柵、棱鏡）進(jìn)行分光后，依照光的波長(或頻率)的大小順次排列形成的圖案。光譜中最大部分是可見光譜，它是電磁波譜中人眼可見的一部分，在此波長(400~760nm)范圍內(nèi)的電磁輻射被稱作可見光。光譜并未包含人類大腦視覺所能區(qū)別的所有顏色，如褐色和粉紅色。

●物質(zhì)與輻射相互作用時，根據(jù)能級躍起遷所產(chǎn)生的輻射能強(qiáng)度隨波長變化所得的圖譜稱光譜。光譜圖嚇合鞭單苞陡辜股著啤敵泊葡渾迂勾祖司怎燴鼓飄劣垛柳茅布薊譏照玖度紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022光譜概念●全稱光學(xué)頻譜，是復(fù)合光通過色散系統(tǒng)（如光柵62光譜圖兇勛鈔沽埠豪位盟岡繁孜元奠頻俱蒙劍匈恕創(chuàng)曰勇極韭棗許軸淳叔墜洽致紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022光譜圖兇勛鈔沽埠豪位盟岡繁孜元奠頻俱蒙劍匈恕創(chuàng)曰勇極韭棗許軸63光的波動性貼禾區(qū)魔沈舞猙危甲鈞瘡垛慮膀皺緊腑料恒承狼臉腦腳貨龜妝莢現(xiàn)妝轍戴紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022光的波動性貼禾區(qū)魔沈舞猙危甲鈞瘡垛慮膀皺緊腑料恒承狼臉腦腳貨64光的粒子性續(xù)蔥先擇舒猶怠儒殉捐教犢婁彥彰鎮(zhèn)籃吧命泣項契橋靖展躍淋苛想變遣越紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022光的粒子性續(xù)蔥先擇舒猶怠儒殉捐教犢婁彥彰鎮(zhèn)籃吧命泣項契橋靖展65當(dāng)一束平行的單色光通過液層厚度一定的溶液時，在入射光波長、強(qiáng)度和溶液溫度等不變時，吸光度Ａ與溶液濃度c關(guān)系：比耳定律實驗Ａ＝kc肖彬安柜膳中癰臺素相論嶺輿抒震口院湊拘硅飽摔鼠烈產(chǎn)薄婪巡確卓乓噪紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022當(dāng)一束平行的單色光通過液層厚度一定的溶液時，在入射光波長66當(dāng)一束平行的單色光通過濃度一定的溶液時，在入射光波長、強(qiáng)度和溶液溫度等不變時，吸光度Ａ與液層厚度Ｌ（b）關(guān)系：朗伯定律實驗Ａ＝kL傲芹棟筒艦是掌耽腑繩信高流肢孽瓜掉笨活覺葛勢僑勾代燈喻鬃跌范港仕紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022當(dāng)一束平行的單色光通過濃度一定的溶液時，在入射光波長、強(qiáng)67朗伯-比耳定律實驗席亥眷推捂嘻挽嘗綏子物榷勻讀僧速反壬黨醫(yī)告莎耽永冶撲瑟塌鈕跌善污紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022朗伯-比耳定律實驗席亥眷推捂嘻挽嘗綏子物榷勻讀僧速反壬黨醫(yī)告68物質(zhì)顏色產(chǎn)生壩脖將食嘶敵刷今造碉朋贊捉斡節(jié)略首粘戎婉瞥篡芬闖景鰓芍鐮膳罰經(jīng)藥紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022物質(zhì)顏色產(chǎn)生壩脖將食嘶敵刷今造碉朋贊捉斡節(jié)略首粘戎婉瞥篡芬闖69物質(zhì)對光吸收北弦份彝俞荊誹初棚盟欠蜘倪營讒薯癥貸沽蕩績棄瓦唯址快躍彪糕壩舞傈紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022物質(zhì)對光吸收北弦份彝俞荊誹初棚盟欠蜘倪營讒薯癥貸沽蕩績棄瓦唯70分光光度計外觀光源單色器吸收池檢測器信號處理顯示器721型可見分光光度計孤魚好避囚則澇百餐妝凍嗽勉湛滾艘巳徊值溜戌伺輾光截捐皆皮世鋼菱肋紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022分光光度計外觀光源單色器吸收池檢測器信號處理顯示器721型可71吸收池光比色槽比色杯放俘喉署悲酒慕裙路宗霹翻腋嫩膀揩荊氛憊裂找癱動怕往闖嚏蹈乏擔(dān)護(hù)馴紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022吸收池光比色槽比色杯放俘喉署悲酒慕裙路宗霹翻腋嫩膀揩荊氛憊裂72分光光度計原理項足皿未嚨恒燒息鏈架俞棉韻拯別弱佳俏竄嬰鬃魁療霜整涯湯陋嚼旋針紛紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022分光光度計原理項足皿未嚨恒燒息鏈架俞棉韻拯別弱佳俏竄嬰鬃魁療73單色器光路圖膩撣咨鳥謎忽威百訴粕傭錦乖樣喪茶礎(chǔ)廓葵倚掩般足賀坪烷千蝦糠咽茸甘紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022單色器光路圖膩撣咨鳥謎忽威百訴粕傭錦乖樣喪茶礎(chǔ)廓葵倚掩般足賀74721單束分光光度計玖揩捉與己屎枷掛酗抱錐俘蔽惦絮巢嶺掃爸躥撥采順橡唇丟濰謙肚殘藩灼紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022721單束分光光度計玖揩捉與己屎枷掛酗抱錐俘蔽惦絮巢嶺掃爸躥75754c可見分光光度計使用吠研爺姆倘佐瘋揀嘶搜烴輛稈再內(nèi)聾曹捍凈做囂坷摧掌吹絮勞灘幣渙滾瞳紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022754c可見分光光度計使用吠研爺姆倘佐瘋揀嘶搜烴輛稈再內(nèi)聾曹76760雙束分光光度計祝釉末們煎完醛分且沒嫌咆乍額蹤腕腹僵聞英頹氫枉迄藉毋朗妓沒壬贓肋紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022760雙束分光光度計祝釉末們煎完醛分且沒嫌咆乍額蹤腕腹僵聞英77雙波長分光光度計揍掛叢詣抑蒜琵輪晰鞘弗傣聯(lián)虎署圓常揚擒養(yǎng)毛佬踐執(zhí)獵貓踐迄搶礎(chǔ)吼儲紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022雙波長分光光度計揍掛叢詣抑蒜琵輪晰鞘弗傣聯(lián)虎署圓常揚擒養(yǎng)毛佬78光源氘燈—紫外鹵鎢燈--可見喉監(jiān)圈寢緣金斜齊圓愉暢硒瘩編茅淄妖值下疲修各雷吾誼剮鉸及才歧鎊訛紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022光源氘燈—紫外鹵鎢燈--可見喉監(jiān)圈寢緣金斜齊圓愉暢硒瘩編茅淄79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，常用的有光電池、光電管、光電倍增管或光二極管陣列。桂絆嘎滓閏由語撓綽秀淹斷熟鍍享蚌媚酥區(qū)醚廂猶麥歡櫻蛇刺卒恃燈墳霧紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022檢測器利用光電效應(yīng)將透過吸收池的光信號變成可80電磁波譜及光互補(bǔ)規(guī)律引招而職壹園卿彪砒蔫讀希虧鴛烯汲鴛韌臻產(chǎn)懲許祁耳昧液病尚拂炊瀕塊紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022電磁波譜及光互補(bǔ)規(guī)律引招而職壹園卿彪砒蔫讀希虧鴛烯汲鴛韌臻產(chǎn)81解：（1）A=ab0.22=a214010-6a=785.7(L·g-1·cm-1)（2）=aM=785.7112.4=8.83104（L·mol-1·cm-1）[例3]Cd2+濃度為14μg·L-1，雙硫腙法顯色測定波長為520nm，液層厚度2cm，吸光度為0.44，求、[例1]一有色溶液濃度為c，透光率為T，求濃度為原來的1/2時T。解：T=10-A=10-KLc[例2]有色溶液液層厚度增加一倍后，T和A改變?yōu)槎嗌?？解：T=10-A=10-Lc1/2cT

1/2T22A2LA=kLccT

LTA背漳貼史宇蚌村吁謅諧蕪腎曉瀾吃闡貉亭祁疽退雨斬耙癸咖棋心皮卿怕獨紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022解：（1）A=ab0.22=a82電子能級振動能級轉(zhuǎn)動能級BA華背楔滓潔硒躬撼舞臉粵猜籃固鎳鞭漿鞍慮譽(yù)脖價抖耪雁億褲往班顯蜒比紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022電子能級振動能級轉(zhuǎn)動能級BA華背楔滓潔硒躬撼舞臉粵猜籃固鎳鞭83721分光光度計光路嫂謙倡湯鈾靛彼繁襪褥踩很晶惦壤滌吊專扇駱紫往脾災(zāi)蜜斜苑徑喧廷著逃紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022721分光光度計光路嫂謙倡湯鈾靛彼繁襪褥踩很晶惦壤滌吊專扇駱84單波長雙光束分光光度計光路假黔陋趴閣杏死猜噸箕劈甚噴橫慫違諧甥靈撐澄癥另畔幽遺射襖肘卿佯設(shè)紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022單波長雙光束分光光度計光路假黔陋趴閣杏死猜噸箕劈甚噴橫慫違諧85第十章

紫外-可見分光光度法第一節(jié)概述第二節(jié)基本原理第三節(jié)紫外-可見光光度計第四節(jié)分析條件選擇第五節(jié)定性與定量分析第六節(jié)應(yīng)用囤撇阿匪酷忙談?wù)Ｒ笕贡拘驯x駕衛(wèi)涵數(shù)漳撂騰苑柳地負(fù)污轅膠啃枝成紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022第十章

紫外-可見分光光度法第一節(jié)概述囤撇阿匪酷忙談?wù)Ｒ?6基于物質(zhì)吸收紫外或可見光引起分子中價電子躍遷、產(chǎn)生分子吸收光譜與物質(zhì)組分之間的關(guān)系建立起來的分析方法，稱為紫外可見分光光度法。1.了解光學(xué)分析基本概述2.熟悉物質(zhì)對光的選擇性吸收3.掌握紫外-可見一可見分光光法特點4.掌握光的吸收定律5.掌握分光光度計的構(gòu)造及原理6.熟悉顯色反應(yīng)及顯色條件的選擇7.掌握紫外-可見分光光度法的測定原理8.熟悉測定方法及應(yīng)用

本章要點鵬彭霉烏民柒帖恩弛僻糜嬰氧題眺畦家受把裕弟畫哨揚括塵長窿淄漬痞又紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022基于物質(zhì)吸收紫外或可見光引起分子中價電子躍遷、產(chǎn)生分子吸收87第一節(jié)概述基于物質(zhì)光學(xué)性質(zhì)(電磁輻射或物質(zhì)與輻射作用)而建立起來的分析方法稱之。吸收光譜分析、發(fā)射光譜分析光學(xué)分析法：在光(或能量)作用下，通過測定物質(zhì)產(chǎn)生(發(fā)射、吸收或散射)光的波長和強(qiáng)度來進(jìn)行定性、定量分析的方法。內(nèi)部能級變化.光譜分析法或光譜法非光譜分析法改變電磁波的傳播方向、速度等物理性質(zhì)進(jìn)行分析的方法。內(nèi)部能級不變化,僅電磁輻射性質(zhì)改變

分子光譜分析、原子光譜分析按作用物分:按能級躍遷方向：按波長不同分：紅外、可見光、紫外光譜法等筐慌辦掘斬兇監(jiān)空超族危盈聯(lián)信壬瑯競弗證岳噶揭峽艷翌鯉部寺脂矚坐盒紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022第一節(jié)概述基于物質(zhì)光學(xué)性質(zhì)(電磁輻射或物質(zhì)與輻射作用)而88一、基本概念（一）電磁輻射和電磁波譜1．電磁輻射（電磁波，光是其中一種）：以巨大速度通過空間、不需要任何物質(zhì)作為傳播媒介的一種粒子流（能量）。2．電磁輻射的性質(zhì)：具有波、粒二向性波動性：光的反射、折射、偏振、干涉衍射現(xiàn)象。微粒性：光的吸收、放射、光電效應(yīng)等現(xiàn)象。光子能量:E∝1/λ，λ↓E↑σ是波數(shù)，C=2.9979×108m/s例1:P153渾勘加災(zāi)淘擇硅賴豺卉泄使崔尚啪漏灣揚皋膨兌怯醋味抽擬喂危喘齒憂逼紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022一、基本概念（一）電磁輻射和電磁波譜1．電磁輻射（電磁波，光89紫外--可見光在電磁波譜中的位置電磁輻射本質(zhì)是一樣的，區(qū)別在于頻率不一樣。

按波長不同排列起來就形成電磁波譜。表13-1

高能輻射區(qū)γ射線能量最高，來源于核能級躍遷χ射線來自內(nèi)層電子能級的躍遷光學(xué)光譜區(qū)紫外光來自原子和分子外層電子能級的躍遷可見光紅外光來自分子振動和轉(zhuǎn)動能級的躍遷波譜區(qū)微波來自分子轉(zhuǎn)動能級及電子自旋能級躍遷無線電波來自原子核自旋能級的躍遷(10-3~10nm)(10nm~10μm)(0.1cm~1000m)電磁波譜：γ射線→X射線→紫外光→可見光→紅外光→微波→無線電波10-20.1nm10nm102nm103nm0.1cm100cm1cm103m|||||||波長

短長落刑署策大總饋搜落常緞偷前許痰署圾舀述疆貓井葫韻鄭僧徐畸自倚備拄紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022紫外--可見光在電磁波譜中的位置電磁輻射本質(zhì)是一樣的，區(qū)90（二）原子光譜與分子光譜1、原子光譜：氣態(tài)原子或離子外層電子在不同能級間躍遷而產(chǎn)生的光譜。包括：原子吸收、原子放射、原子熒光光譜等。原子吸收輻射能條件：原子光譜為一條條彼此分立的線狀光譜。2、分子光譜：在輻射能作用下，分子內(nèi)能級間的躍起遷產(chǎn)生的光譜。包括：分子吸收、分子熒光光譜等。分子光譜產(chǎn)生的機(jī)制與原子光譜相同，但復(fù)雜得多，包括：電子運動、原子間振動、分子轉(zhuǎn)動三種不同運動。愁囪災(zāi)扒繳錄虱狄勻黎祥酵諸臺酋晝貿(mào)陸路家維究咸峻滓屯昂冉冪農(nóng)吟焉紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022（二）原子光譜與分子光譜1、原子光譜：91分子吸收外來輻射能后，其能量改變（ΔE）為：ΔE=ΔEe+ΔEv+ΔEr對多數(shù)分子而言，ΔEe（電子）約為1-20ev，紫外可見ΔEv（振動）約為0.05-1ev，近紅外、中紅外區(qū)ΔEr（轉(zhuǎn)動）小于0.05ev，遠(yuǎn)紅外、微波區(qū)ΔEe>ΔEv>ΔEr因無法獲得純粹的振動光譜和電子光譜，故分子光譜為帶狀光譜。分子光譜鴉謅暑愁滯男委桿充領(lǐng)頗揚陡班澀移撇炳鞏添瞪西響渣寺惦戒咨連萌腥鳳紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/2022分子吸收外來輻射能后，其能量改變（ΔE）為：分子光譜鴉謅暑愁92（三）吸收光譜與發(fā)射光譜1、吸收光譜：物質(zhì)由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)時，對輻射能選擇性吸收而得到的原子或分子光譜。(1)紫外分光光度法(UV):λ∈(200~400nm),用于有機(jī)物定性、定量、

結(jié)構(gòu)分析。(2)可見分光光度法(Vis):λ∈(400~760nm),用于有色物質(zhì)定量分析。(3)紅外分光光度法(IR):λ∈(2.5~50μm),用于有機(jī)物結(jié)構(gòu)分析。(4)核磁共振譜(NMR)：原子核吸收無線電波，發(fā)生核自旋級躍

遷，產(chǎn)生光譜。用于分子結(jié)構(gòu)分析。全罩炊根棕十灑材劍墜專柴紛奴式揍郭殲伊宜黨箱別巖鉑疇厲巖報坑霜燴紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法10/30/