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1、紫外可见吸收光谱的产生及基本原理 分子吸收光谱 电子能 级跃迁 紫外、可见吸收光谱紫外、可见吸收光谱 (: 200-750 nm) 10200 nm: :远紫外；远紫外；200400 nm: :近紫外；近紫外；400750 nm: :可见光可见光 红外光谱红外光谱 (: 0.75-1000 m) 振动能级与 转动能级跃迁 紫外-可见吸收光谱的产生 由于分子吸收中每个电子能级上耦合有许多的振-转能级， 所以处于紫外-可见光区的电子跃迁而产生的吸收光谱具有 “带状吸收” 的特点。 分光光度法定性定量的依据 紫外可见吸收光谱定性的依据： 同一种吸光物质，浓度不同时，吸收曲线的形状相同， 最大吸收波长
2、不变，只是相应的吸光度大小不同。 紫外可见吸收光谱定量的依据： 吸光度的大小与其浓度相关，其定量关系符合朗伯比 耳定律。 朗伯比耳定律（定量分析） a比例常数，称为吸光系数 b液层厚度，单位cm c浓度。当浓度c以g L-1为单位，液层厚度b以cm为单位 时，吸光系数的单位为：L g-1 cm-1 0 lg I Aabc I 紫外分光光度法定性分析 比较吸收光谱曲线法： 可以将在相同条件下测得的未知物的吸收光谱与标准谱图 进行比较来作定性分析。如果吸收光谱的形状，包括吸收光谱 的max、min、吸收峰的数目、位置、拐点以及等完全一致，则 可以初步认为是同一化合物。 判别顺反异构体 顺式反式 m
3、ax=280nm max=13500 max=295nm max=27000 C C H H C C HH 共平面产生最大共轭效应， max大 判别互变异构体 CH3 C O C H H C O OC2H5 酮式酮式:max=272nm,max=16 CH3 C OH OC2H5CC O H 烯醇式烯醇式:max=243nm,max=16000 OO H OO HO H HO H 纯度的控制和检验 a) 根据吸收光谱判断 b) 根据lg判断 例如：标准菲 现测得某菲的精制品，说明精制品不纯。 10. 4lg )nm296max( 氯仿氯仿 69. 3lg )nm296max( 氯仿氯仿 苯溶液
4、苯溶液 含含1010- -6 6M M蒽的苯溶液蒽的苯溶液 共轭基团相同的不同分子， 紫外、可见吸收光谱很相 似。 O=CC =C 两分子具有相同的 共轭基团 紫外谱图提供的结构信息紫外谱图提供的结构信息 （1 1）化合物在化合物在 220220 - - 800800nmnm 内无紫外吸收内无紫外吸收，说明该化合说明该化合 物是脂肪烃物是脂肪烃、脂环烃或它们的简单衍生物脂环烃或它们的简单衍生物（氯化物氯化物、醇醇、醚醚、 羧酸等羧酸等），甚至可能是非共轭的烯甚至可能是非共轭的烯。 （2 2）220220- -250250nmnm内显示强的吸收内显示强的吸收（ 近近1000010000或更大或更
5、大），这表这表 明明K K带的存在带的存在，即存在共轭的两个不饱和键即存在共轭的两个不饱和键（共轭二烯或共轭二烯或 、 不饱和醛不饱和醛、酮酮） （3 3）250250- -290290nmnm内显示中等强度吸收内显示中等强度吸收，且常显示不同程度的且常显示不同程度的 精细结构精细结构，说明苯环或某些杂芳环的存在说明苯环或某些杂芳环的存在。 （4）250-350nm内显示中、低强度的吸收， 说明羰基或共轭羰基的存在。 （5）300nm以上的高强度的吸收，说明该化 合物具有较大的的共轭体系。若高强度吸收 具有明显的精细结构，说明稠环芳烃、稠环 杂芳烃或其衍生物的存在。 溶剂对紫外吸收光谱有较大的
6、影响，且 影响较为复杂。改变溶剂极性，会引起吸收 带形状的变化。当溶剂极性变大，大多数化 合物的振动精细结构消失，吸收带变得更为 平滑，且使max发生位移，因此在研究化合 物的紫外吸收光谱时，需注意选择所使用的 溶剂。 仪器介绍 紫外可见近红外吸收光谱仪 生产厂家：Varian Company, USA 仪器型号：Cary 5000 性能指标 波长范围：175-3300 nm 吸光度线性范围：0-8.0 Abs 波长精度：0.08 nm（UV/Vis）；0.4 nm（NIR） 应用范围（Application area）： 化学、生物、材料、医学和环境样品中无机有机成分 的定性、定量分析 分光
7、光度计基本部件分光光度计基本部件 光源单色器样品室检测器显示 单波长双光束分光光度计 比值比值 光源单色器 吸收池检测器 显示 光束分裂器 光源 在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，具有足够 的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。 可见光-近红外区：钨灯作为光源，其辐射波长范围在350 3730 nm。 紫外区：氘灯。发射190350 nm的连续光谱。低于190nm 需接高纯氮气。 汞灯用于波长检定。 用积分球的检测器波长2500nm。 单色器 将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出一任波 长单色光的光学系统。 入射狭缝：光源的光由此进入单色器； 准光装置：透镜或返射镜使入射光
8、成为平行光束； 色散元件：将复合光分解成单色光；棱镜或光栅； 聚焦装置：透镜或凹面反射镜，将分光后所得单色光聚焦 至出射狭缝； 出射狭缝。 棱镜: 玻璃3503200 nm, 石英1854000 nm 光栅:波长范围宽, 色散均匀,分辨性能好, 使用方便 单色器 光栅：在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的等宽度等间距条痕 (600、1200、2400条/mm )。 原理： 利用光通过光栅时 发生衍射和干涉现象而分 双光束 一束光打到参照 一束光打到样品 光栅衍射示意图光栅衍射示意图 M M1 1 光屏光屏 透透 镜镜 平面透平面透 射光栅射光栅 出出 射射 狭狭 缝缝 M M2 2 液体样品：需要稀释至一定的浓度，使其吸光值在0.1A-1A 需提供参照液体，定量需要做标准浓度曲线 固体样品：薄膜，玻璃等， 粉末样品：样品的量约为100mg,即样品的量能够铺满粉末样 品池 样品制备