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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,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。,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。,吸收光谱分析 发射光谱分析 分子光谱分析 原子光谱分析 X-射线光谱法 紫外光谱法 红外光谱法,光谱分析法可分为：,非光谱分析法：,折射分析法 旋光分析法,光谱分析应用（Application of spectrosco
2、pic analysis）,生物大分子作用机理的研究 合成化学的结构鉴定：紫外可见、红外、拉曼等 环境和大气研究 食品、生物定量分析,常见的分子吸收光谱法,紫外吸收光谱法 可见吸收光谱法 红外吸收光谱法 波谱法,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 远紫外区10 - 200 nm （真空紫外区）,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。,3、常用术语 (1)、生色团 从广
3、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。,（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，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
4、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。,在某些生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。,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。,（
5、1）同一种物质对不同波长光的吸光度不同。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。,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
6、和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：,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
7、 （M为摩尔质量）,中国药典中:,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： A =ECL 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。,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: 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。,Alg（I0/It)= b c Alg（I0/It)= a b c A =E 1 1cmCL A lg T 通常要求计算：（实验测出： A） 浓度：molL；gL 样品纯度（含量，）,朗伯比耳定律数学表达式,