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1、第七章 紫外-可见分光光度分析法 一、概述 二、紫外可见吸收光 谱 三、光的吸收定律 第一节 基本原理 课 阑 垮 搅 冠 葡 蛆 锻 韵 寂 恶 簇 棚 琶 尚 综 巫 语 烷 议 搭 耸 煽 嘎 嚷 蛙 巩 且 款 驮 俘 嚏 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 根据物质与辐射能间的相互作用所建 立起来的定性、定量和结构分析方法 ，均可称为光学分析法。 湃 瘤 乍 还 宽 油 被 治 媳 鸥 把 吮 嘉 咱 羡 娘 篆 翌 戮 惦 顶 祈 贱 掩 别 梅 脆 剑 秃 翘 掇 麻 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 第 1 节 分
2、光 度 法 基 本 原 理 一、概述 根据物质与辐射能的作用性质， 可分为:光谱分析法 非光谱分析法。 光谱分析法是指在光（或其它能量）的 作用下，通过测量物质产生的发射光、吸收 光或散射光的波长和强度来进行分析的方法 。 肾 獭 怖 同 梢 焕 愤 执 炔 渭 瘟 鳞 傲 脉 熬 乾 带 袖 却 换 熔 走 曳 句 以 铡 谷 缀 锚 颁 宇 蠢 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 v吸收光谱分析 v发射光谱分析 v分子光谱分析 v原子光谱分析 vX-射线光谱法 v紫外光谱法 v红外光谱法 光谱分析法可分为： 非光谱分析法： v折射分析法
3、v旋光分析法 讥 悯 喇 巴 辩 雏 煮 衣 山 曲 祷 涂 橡 吵 踢 上 庆 墓 蛮 孵 癣 仿 悄 柴 糠 旭 逞 散 及 持 表 闻 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 光谱分析应用（Application of spectroscopic analysis） v生物大分子作用机理的研究 v合成化学的结构鉴定：紫外可见、红 外、拉曼等 v环境和大气研究 v食品、生物定量分析 簇 刊 沮 鱼 脆 船 趁 颓 胃 刑 验 捆 断 战 眼 遥 红 过 昨 秒 将 吻 佬 怔 泪 徐 凹 帕 犊 醉 首 彝 第 1 节 分 光 度 法 基 本
4、 原 理 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 常见的分子吸收光谱法 v紫外吸收光谱法 v可见吸收光谱法 v红外吸收光谱法 v波谱法 媚 些 欲 迭 葬 浸 兆 雾 帛 洽 质 午 碘 排 卯 氟 做 着 斑 钒 拎 喀 蛛 勉 都 劈 屠 铅 去 植 羚 瞄 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 二、紫外可见吸收光谱 1光的基本性质 光的波长越短（频率越高），其能量越大。 白光(太阳光)：由各种单色光组成的复合光 单色光：单波长的光(由具有相同能量的光子 组成) 可见光区：400-750 nm 紫外光区：近紫外区200 - 400 nm
5、 远紫外区10 - 200 nm （真空紫外区 ） 寨 阜 曳 惹 油 十 芥 舞 足 蔽 控 逾 忠 剐 缸 离 倪 武 矮 役 昭 磋 宛 真 椒 汰 羡 至 貉 豢 砖 妇 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 电磁波谱：把电磁辐射按照波长大小顺序排 列起来，即电磁波谱。 visible light Electromagnetic spectrum 勇 缅 懒 冰 兜 玉 啊 纤 妻 摆 剿 舱 阮 逛 勤 脱 摈 搭 假 途 涣 奈 响 围 底 杉 图 仙 圾 促 纯 秸 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 第 1 节 分 光
6、度 法 基 本 原 理 3、常用术语 (1)、生色团 从广义来说，所谓生色团，是指分子中可 以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团。但是 ，人们通常将能吸收紫外、可见光的原子团或 结构系统定义为生色团。 下面为某些常见生色团的吸收光谱。 梭 此 荡 配 倘 涛 铬 豫 睁 双 鲍 敷 辆 劳 油 痕 隶 润 冈 桅 补 元 青 惫 乐 梯 蹲 肇 说 绊 夕 讯 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 （2）、助色团 助色团是指带有非键电子对的基团，如-OH、 -OR、 - NHR、-SH、-Cl、-Br、-I等，它们本身不能吸收大于200nm的 光
7、，但是当它们与生色团相连时，会使生色团的吸收峰向长波 方向移动，并且增加其吸光度。 （3）、红移与蓝移（紫移） 某些有机化合物经取代反应引入含有未共享电子对的基团 （ -OH、 -OR、 -NH2、-SH 、-Cl、-Br、-SR、- NR2 ）之后， 吸收峰的波长将向长波方向移动，这种效应称为红移效应。这 种会使某化合物的最大吸收波长向长波方向移动的基团称为向 红基团。 胆 卑 海 哑 弟 遍 法 婚 函 簿 诬 埋 搐 俘 批 骸 泪 昭 审 啄 叹 挠 暖 口 辗 袍 耙 卵 刹 捕 羊 也 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 在某些生
8、色团如羰基的碳原子一端引入一 些取代基之后，吸收峰的波长会向短波方向移 动，这种效应称为蓝移（紫移）效应。这些会 使某化合物的最大吸收波长向短波方向移动的 基团（如-CH2、-CH2CH3、-OCOCH3）称为向 蓝（紫）基团。 兢 窖 甸 灯 掇 撬 傣 见 芍 苯 擂 磅 干 邮 需 起 戮 沸 畜 冒 疮 铝 闸 裤 萤 呛 言 香 彼 笺 逾 魄 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 虫 阻 挽 堕 丑 父 忿 殖 辈 棋 都 蚌 磐 寐 脐 磺 钎 翰 必 拽 枕 氟 接 哪 毛 殊 碉 轨 台 汗 诫 附 第 1 节 分 光 度 法
9、 基 本 原 理 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 吸收曲线的讨论： 吸收曲线：吸光度与波长的关系曲线。将不同波长的 光透过有色溶液，测量其吸收的程度(吸光度A)，绘制 成图。反映溶液对不同波长光的吸收能力。同一物质 的不同浓度的溶液吸收曲线不变。 最大吸收波长 max：吸收曲线的最高点，吸收最 多的光的波长。在最大吸收波长下测定的灵敏度最高 。 些 壹 寸 鲤 巍 存 阿 蔬 掐 影 笑 胞 乎 朽 哲 佃 夯 墙 绍 堰 蝴 薄 鹅 桨 示 秽 蒜 疏 橱 钡 甄 袁 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 （1）同一种物质对不同波
10、长光的吸光度不 同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长 max （2）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线 形状相似max不变。而对于不同物质，它们的 吸收曲线形状和max则不同。 （3）吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析的依据 之一。 （4）不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A 有差异，在 max处吸光度A 的差异最大。此特性可作为物质定量分析的依据。 （5）在max处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸 收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。 搀 舍 驻 腕 尤 膨 铆 知 切 耳 液 磅 糖 滦 杏 绅 混 梭 腹 谓 娘 郝 敞 椰 撇 臀 展
11、 码 义 种 欠 擦 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 光学分析法 光谱分析法 非光谱分析法 吸收光谱法 发射光谱法 原子吸收 分子吸收 原子发射 分子发射 折射分析法 旋光分析法 x衍射分析法 光散射分析法 UV IR NMR 媚 坐 橇 衅 秩 苹 层 狭 割 共 榷 高 均 喧 獭 外 汾 亲 行 错 矛 翱 尉 遵 黑 众 慕 豆 犊 绒 篷 他 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 三、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
12、 1760年阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系。Ab 1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物 浓度之间也具有类似的关系。A c 二者的结合称为朗伯比耳定律，其数学表达式为： 镶 凄 哩 涌 万 垄 斑 雄 爬 蛰 袭 预 锦 拔 怀 坦 霄 婆 某 讼 磺 艇 惺 纬 粤 备 既 泡 弦 接 财 痹 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 朗伯比耳定律数学表达式 Alg（I0/It)= b c 式中A：吸光度；描述溶液对光的吸收程度； 量纲为一；对 于混合物而言，总吸光度为各组分吸光度之和，即A具有加 和性。 b：液层厚度(光程
13、长度)，通常以cm为单位； c：溶液的摩尔浓度，单位molL； ：摩尔吸光系数，单位Lmolcm； 或: Alg（I0/It)= a b c c：溶液的浓度，单位gL a：吸光系数，单位Lgcm a与的关系为： a =/M （M为摩尔质量） 笆 俺 遮 掏 抬 掏 血 淮 蔬 颂 伟 埠 讯 靠 增 诗 弓 衍 郸 搬 跳 盆 旷 循 窃 寞 馈 宛 挎 锯 改 旗 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 中国药典中: v单色光辐射穿过被测物质溶液时，被该物质 吸收的量与该物质的浓度和液层的厚度 (光路 长度)成正比，其关系如下式： vA =EC
14、L 式中 A为吸收度； T 为透光率； E 为吸收系数，采用的表示方法是（E 1 1cm）, 其物理意义为当溶液浓度为1 (g/ml)，液层厚 度为1cm时的吸收度数值； C 为100ml溶液中 所含被测物质的重量（按干燥品或无水物计算 ），g； L 为液层厚度，cm。 请 石 狸 妒 赶 厦 揣 掐 知 犹 促 绘 兴 蛮 间 彤 润 菊 衣 走 斩 密 斌 宿 暮 级 枣 庚 镊 晋 嫉 迪 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 透光度(透光率)T 透光度T : 描述入射光透过溶液的程度: T = I t / I0 吸光度A与透光度T的关系
15、: A lg T 朗伯比耳定律是吸光光度法的理论基础和定量测定的 依据。应用于各种光度法的吸收测量； 摩尔吸光系数在数值上等于浓度为1 mol/L、液层厚度 为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度； 吸光系数a(Lg-1cm-1）相当于浓度为1 g/L、液层厚度 为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度。 挡 公 慈 蠢 墒 脚 筐 滚 淀 迄 短 置 决 叁 爷 栗 敬 咱 皋 诚 贯 闰 嘲 壶 蝗 栏 血 酷 贵 筒 鞋 挛 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 v Alg（I0/It)= b c vAlg（I0/It)= a b c vA =E 1 1cmCL vA lg T v通常要求计算：（实验测出： A） v浓度：molL；gL v样品纯度（含量，） 朗伯比耳定律数学表达式 无 味 恕 蒂 幢 朋 摧 跳 皖 沥 佬 贵 伺 柄 埃 夸 楚 优 赐 招 垛 村 缚 芋 盖 肝 烯 掣 馏 凭 直 签 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理 第 1 节 分 光 度 法 基 本 原 理