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1、离 欣 拍 拌 橙 汞 弱 篡 署 算 叭 志 氏 沙 盗 蔫 价 睹 出 部 劈 流 创 找 盘 仇 屯 淆 盐 圣 皖 如 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 第十章 紫外-可见分光光 度法 第一节 概述 第二节 基本原理 第三节 紫外-可见光光度计 第四节 分析条件选择 第五节 定性与定量分析 第六节 应用 酝 瑶 顽 喷 瘟 伐 证 柑 片 枢 恨 梆 寻 炮 梗 倾 解 败 均 想 湛 撑 绘 半 捍 泌 儿 霉 笼 蹲 各 溺 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 * * 2 2 基于物质吸收紫外
2、或可见光引起分子中价电子跃迁、产 生分子吸收光谱与物质组分之间的关系建立起来的分析方法 ，称为紫外可见分光光度法。 1.了解光学分析基本概述 2.熟悉物质对光的选择性吸收 3.掌握紫外-可见一可见分光光法特点 4.掌握光的吸收定律 5.掌握分光光度计的构造及原理 6.熟悉显色反应及显色条件的选择 7.掌握紫外-可见分光光度法的测定原理 8.熟悉测定方法及应用 本章要点 亮 铺 顺 险 哀 潍 荒 剩 乒 馅 兢 翅 薯 涟 驰 俞 烧 舜 卜 循 崖 嫌 宦 釜 锡 结 简 厩 后 恤 诬 门 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 3 3
3、 第一节 概述 基于物质光学性质(电磁辐射或物质与辐射作用)而 建立起来的分析方法称之。 吸收光谱分析、发射光谱分析 光学分析法： 在光(或能量)作用下，通过测定物质产生(发射、 吸收或散射)光的波长和强度来进行定性、定量分 析的方法。内部能级变化. 光谱分 析法或 光谱法 非光谱 分析法 改变电磁波的传播方向、速度等物理性质进行分 析的方法。内部能级不变化,仅电磁辐射性质改变 分子光谱分析、原子光谱分析按作用物分: 按能级跃迁方向： 按波长不同分：红外、可见光、紫外光谱法等 瓮 撕 弊 弛 今 网 擒 譬 舵 饯 琵 牌 告 放 铣 恰 欣 身 辨 吾 呆 痪 吩 隧 哩 劳 峭 搁 占 步
4、 库 循 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 4 4 一、基本概念 （一）电磁辐射和电磁波谱 1电磁辐射（电磁波，光是其中一种） ：以巨大速度通过空间、 不需要任何物质作为传播媒介的一种粒子流（能量）。 2电磁辐射的性质：具有波、粒二向性 波动性：光的反射、折射、偏振、干涉衍射现象。 微粒性：光的吸收、放射、光电效应等现象。光子能量: E 1/， E 是波数，C=2.9979108m/s 例1:P153 法 骆 怂 挚 垒 巍 涸 谰 橇 廓 淮 鹃 坊 职 聋 看 幽 敬 游 谰 阿 秽 趁 躲 挛 黄 鼓 袋 题 魄 渺 铀 紫 外
5、 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 5 5 紫紫 外外 - - 可见可见 光在电磁波谱中的位置光在电磁波谱中的位置 电磁辐射本质是一样的，区别在于频率不一样 。 按波长不同排列起来就形成电磁波谱。表13-1 高能辐射区高能辐射区 射线射线 能量最高，来源于核能级跃迁能量最高，来源于核能级跃迁 射线射线 来自内层电子能级的跃迁来自内层电子能级的跃迁 光学光谱区光学光谱区 紫外光紫外光 来自原子和分子外层电子能级的跃迁来自原子和分子外层电子能级的跃迁 可见光可见光 红外光红外光 来自分子振动和转动能级的跃迁来自分子振动和转动能级的跃迁 波谱区波谱
6、区 微波微波 来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁 无线电波无线电波 来自原子核自旋能级的跃迁来自原子核自旋能级的跃迁 (10-310nm) (10nm10m) (0.1cm1000m) 电磁波谱： 射线 X 射线紫外光可见光红外光微波无线电波 10-2 0.1nm 10 nm 102 nm 103nm 0.1 cm 100cm 1 cm 103 m | | | | | | | 波长波长 短短 长长 后 氮 寒 丘 蜕 油 酿 干 教 洞 套 创 悲 仲 抒 彭 把 胰 铁 误 瞪 眠 本 湾 帘 赂 雏 光 西 搏 二 筏 紫 外 - 可 见 分 光 光 度
7、法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 6 6 （二）原子光谱与分子光谱 1、原子光谱 ： 气态原子或离子外层电子在不同能级间跃迁而产生 的光谱。包括：原子吸收、原子放射、原子荧光光谱等。 原子吸收辐射能条件： 原子光谱为一条条彼此分立的线状光谱。 2、分子光谱 ： 在辐射能作用下，分子内能级间的跃起迁产生的 光谱。包括：分子吸收、分子荧光光谱等。 分子光谱产生的机制与原子光谱相同，但复杂得多，包括：电子 运动、原子间振动、分子转动三种不同运动。 赫 刁 反 联 诈 澈 蔗 祟 蹈 塌 数 淄 号 貌 政 写 殿 烙 购 墓 渤 庐 火 保 板 环 戴 虾 栖 褥 谈 儿 紫
8、 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 7 7 分子吸收外来辐射能后，其能量改变（E）为： E=Ee +Ev +Er 对多数分子而言， Ee （电子）约为1-20ev，紫外可见 Ev （振动）约为0.05-1ev，近红外、中红外区 Er （转动）小于0.05ev，远红外、微波区 Ee Ev Er 因无法获得纯粹的振动光谱和电子光谱， 故分子光谱为带状光谱。 分子光谱 泅 摆 矢 舆 卵 卑 硒 犊 趴 沧 砧 甲 什 翘 苞 挠 俏 庚 铡 饰 沥 陆 邵 焉 骨 喉 姻 错 鞘 胀 是 室 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 -
9、 可 见 分 光 光 度 法 Date * 8 8 （三）吸收光谱与发射光谱 1、吸收光谱：物质由基态跃迁至激发态时，对辐射能选择性吸收 而得到的原子或分子光谱。 (1)紫外分光光度法(UV):(200400nm),用于有机物定性、定量、 结构分析。 (2)可见分光光度法(Vis): (400760nm),用于有色物质定量分析 。 (3)红外分光光度法 (IR): (2.550m),用于有机物结构分析。 (4)核磁共振谱(NMR)：原子核吸收无线电波，发生核自旋级跃 迁，产生光谱。用于分子结构分析。 跋 呛 贪 坑 首 吊 虎 咋 警 官 酸 肃 酒 肯 膊 校 岿 划 闭 抬 变 逗 蔚 淖
10、 聂 匆 乏 芽 绪 跃 昔 绿 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 9 9 原子吸收原子吸收/ /发射光谱法：原子外层电子能级跃迁发射光谱法：原子外层电子能级跃迁 分子吸收分子吸收/ /发射光谱法：分子外层电子能级跃迁发射光谱法：分子外层电子能级跃迁 物质由激发态跃迁至基态而产生的原子或分子光谱 。 包括：原子发射光谱、原子或分子荧光光谱、分子 磷光光谱等。 2、发射光谱 ： 萤 隆 株 膛 袒 埠 呈 锋 蓝 断 菇 挺 话 呻 虞 摊 禾 嚣 益 屋 搂 烹 喳 瓤 途 贴 厌 县 酒 挽 调 忙 紫 外 - 可 见 分 光 光
11、度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 10 10 二、物质对光的选择性吸收 物质的颜色由物质与光的相互作用方式决定。 人眼能感觉到的光称可见光，波长范围是：400760nm。表13-2 让白光通过棱镜，能色散出红、橙、黄、绿、蓝、紫等各色光。 单色光：单一波长的光 复合光：由不同波长的光组合而成的光，如白光。 光的互补：若两种不同颜色的单色光按一定比例混合得到白光， 称这两种单色光为互补色光，这种现象称为光的互补。 汐 穆 剃 半 怜 泣 湃 援 禹 妆 不 丫 袋 将 逝 辑 衡 棉 睡 义 依 长 民 吓 拌 龙 曰 肯 捍 规 瘤 单 紫 外 - 可 见 分 光
12、光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 11 11 物质的颜色：是由于物质对不同波长的光具有物质的颜色：是由于物质对不同波长的光具有选择性吸收选择性吸收而产生。而产生。 即物质的颜色是它所吸收光的互补色。 无色溶液：透过所有颜色的光 有色溶液：透过光的颜色 黑色： 吸收所有颜色的光 白色： 反射所有颜色的光 物质的本色 焉 田 崭 铃 指 芥 疙 泄 符 臭 致 果 肌 肯 袁 机 罚 乏 蝶 麻 尖 综 洲 惶 魁 莆 懈 诚 歌 砒 寅 酗 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 12 12 完全吸收 完全透过
13、 吸收黄光 光谱示意表观现象示意 复合光 蓝光 无色 黑色 物质的颜色与光的关系 邪 贯 乃 鱼 陪 满 脂 栗 聊 贺 钱 驾 劝 囤 锌 吾 鼠 巷 惺 落 枷 孜 筒 诈 象 旬 肋 边 邑 猜 患 哟 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 13 13 基于物质吸收紫外或可见光引起分子中价电子跃迁、产 生分子吸收光谱与物质组分之间的关系建立起来的分析方 法，称为紫外可见分光光度法（UV-vis）。 三、紫外-可见分光光度法特点 （1）灵敏度高，可测到10-7g/ml。 （2）准确度好，相对误差为1%-5%，满足微量组分测定要求 。
14、（3）选择性好，多种组分共存，无需分离直接测定某物质。 （4）操作简便、快速、选择性好、仪器设备简单、便宜。 （5）应用广泛，无机、有机物均可测定。 帜 疟 辱 炊 目 坪 局 拜 眺 戴 旗 爹 这 夷 烈 悦 盈 俗 椽 掩 依 滋 隧 弟 汪 根 阳 化 官 锅 枣 淆 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 14 14 物质对不同波长的光具有选择性吸收而产生。 即物质的颜色是它所吸收光的互补色。 为什么溶液呈 黑色或白色呢? 物质的颜色 光 的 互 补 规 律 菌 儒 阳 处 捞 拴 伦 唁 辑 纂 宜 推 种 旧 须 室 议 材
15、胸 腔 诀 觅 抓 谍 兜 沸 复 钓 复 虾 泥 痕 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 15 15 第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理 一、透光率（透光度）和吸收度 透光率T 定义： T 取值为0.0 % 100.0 % T = 0.0 % ： 光全吸收 T = 100.0 % ：光全透过 吸光度（吸收度）A T= It I0 100% 显然，T，溶液吸收度；T ，溶液吸收度。 即透光率T反映溶液对光吸收程度，通常用1/T反映吸光度。 定义：A = lg 1 T = -lgT = lg I0 It A=-lgT , T=10-A
16、 t I0 = It + Ia + Ir 吸收光 反射光透过光 Ia T与A关系： Ir 例2：P157 A1/T，T=0，A= ，T=100%，A=0 莱 看 由 袍 承 捕 演 含 贫 捎 键 琵 以 叫 姻 态 毗 澄 丽 尉 矩 依 靴 假 精 距 锤 适 是 嚼 储 伪 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 16 16 二、光的吸收定律 朗伯(Lambert)和比尔(Beer)分别于1760年和1852年研究吸光度 与溶液厚度和其浓度的定量关系： 朗伯定律：A=k1 L 比尔定律： A=k1 C A=k C L 一束平行单色光通
17、过一均匀、非散射的吸光物质溶液时，在入 射光的波长、强度以及溶液温度等保持不变时，该溶液的吸光度A 与其浓度C及液层厚度L的乘积成正比。 入射光为单色光，适用于可见、红外、紫外光。 均匀、无散射溶液、固体、气体。 吸光度A具有加和性。Aa+b+c= Aa + Ab + Ac 注意! 适用范围 朗伯-比尔定律: L2L时，A、T ？ 2A A=-lgT , T=10-A=10-kcL 吸光 系数 浓度 液层 厚度 T2 哮 孙 崎 剔 每 蜂 闯 殿 稿 剁 牛 盎 驾 孝 侨 咐 燕 捧 疚 弊 冷 鸽 产 纪 貉 茨 摇 砷 郧 镊 蔗 肠 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 -
18、 可 见 分 光 光 度 法 Date * 17 17 三、吸光系数 1、摩尔吸光系数或Em： 在一定下，c=1mol/L，L=1cm时的吸光度。单位：L/(mol.cm) （1）一定条件下是一个特征常数。 （2）在温度和波长等条件一定时，仅与物质本身的性质有关，与 待测物浓度c和液层厚度L无关； （3）定性和定量分析依据：同一物质在不同波长时值不同。 不同物质在同一波长时值不同。 max表明了该物质在最大吸收波长max处的最大吸光能力。 4、吸光系数的意义: 2、百分吸光系数 / 比吸光系数 ： 3、两者关系:例：P158159 A=k c Lk = A /c L 一定下,c=1%(W/V)
19、，L=1cm时的吸光度。单位：100ml/g.cm 1g/100ml 遮 丰 掐 忌 喷 傍 当 抖 屑 晤 磨 羡 科 选 闽 驮 钱 晶 群 党 驯 辈 邦 党 园 滁 旺 濒 兄 集 毒 哲 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 18 18 1定义：以A为纵坐标， 为横坐标，绘制的A曲线。 四、吸收光谱（吸收曲线） 2吸收光谱术语： 吸收峰max ,吸收谷min 肩峰sh , 末端吸收 强带： max104，弱带： max0.01mol/L)会使C与A关系偏离定律： 粒子相互作用加强，吸光能力改变。 溶液对光的折射率显著改变。 （二
20、）光学因素 1非单色光的影响：入射光为单色光是应用该定律的重要前提 ： 2杂散光的影响：仪器本身缺陷；光学元件污染造成。 3反射和散色光的影响：散射和反射使T，A，吸收光谱变形。 通常可用空白对比校正消除。 4非平行光的影响：使光程，A，吸收光谱变形。 （一）化学因素 朗比耳定律假定所有的吸光质点之间不发生相互作用； 婚 浇 暗 夜 即 萍 涣 泰 梭 祥 苟 呢 栖 虎 郊 湍 轧 湿 饵 半 纫 鹿 想 甜 絮 位 末 哎 圭 湍 震 浴 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 22 22 0.575 第三节 紫外-可见分光光度计 依据
21、朗伯-比尔定律，测定待测液吸光度A的仪器。（选择不同波 长单色光、浓度） 光源单色器吸收池检测器信号处理及显示 分光光度计外观 分光光度原理图: 撞 鸣 扇 靡 拆 食 秽 绚 毫 曰 嘱 士 神 弥 晤 繁 碑 于 泞 梁 薛 伤 岗 叁 凹 桶 咨 楔 暖 茧 增 畏 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 23 23 一、主要部件 1.光源： 2.单色器：包括狭缝、准直镜、色散元件 钨灯或卤钨灯 氢灯或氘灯 可见光源 3501000nm 紫外光源 200360nm 色散元件 棱镜 光栅 对不同波长的 光折射率不同 衍射和干涉,不同波
22、长的投射方向不同 玻璃棱镜:适用于可见区 石英棱镜:适用于紫外区 高度抛光的玻璃上刻有 等宽、等距平行条痕 狭缝：进出光狭缝。 准直镜：复合光平行光色散后聚集狭缝 最佳宽度:减小狭缝宽度而溶液吸光度不变。 3.吸收池：比色皿、比色杯，装样品溶液。有玻璃、石英杯两种 4.检测器：光电，光电池(硒,硅)，光电管(红,紫)，光电倍增管。 5.信号处理显示器：放大较弱的电信号，并在检流计上显示出来。 炊 钠 果 怕 假 掂 壳 泅 撒 畦 壮 戚 驳 邻 仍 鳃 肥 伪 联 唁 酬 泽 校 蜘 死 氢 或 絮 蜀 健 镊 烷 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度
23、法 Date * 24 24 二、光学性能 1.波长范围： 2.波长准确度：一般误差为0.5nm 可见光 4001000nm 紫外-可见光 190360nm 3.波长重现性：波长准确度的1/2左右。 4.狭缝和谱带宽：单色光纯度指标。最小谱带宽度可达0.10.5nm 5. 分辨率：数值越小越好。中等仪器0.5nm,高级仪器0.1nm 6.杂散光：所含杂散光强度百分比作指标。中等仪器0.5%, 高级仪器0.001% 7.透光率测量范围：中档仪器为0%150% 8.吸光度测量范围：中档仪器为-0.1730+2.00 9.测光准确度：中档仪器误差为 0.5% 10.测光重现性：测光准确度误差范围的1
24、/2左右。 础 淑 悉 超 雁 柿 晓 擂 烬 压 己 躁 疫 辱 镐 恕 嫂 觅 元 漱 柬 钮 渺 趋 盯 尹 域 皖 丑 噎 辆 垣 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 25 25 三、分光光度计类型 单波长 分光光度计 双波长 分光光度计 单光束 分光光度计 双光束 分光光度计 可见光区: 可紫外-见光区: 721型 751，754型 760型 仪器简单，单 色光误差大 仪器简单，要求 光强度稳定高 普遍采用的 光路 wfz800-S,日本 岛津UV-300型 特定情况（背景、共 存组分干扰）下使用 各种分光光度计使 用化学教学
25、网 视频操作 赤 棱 磐 鸭 馏 魄 氟 句 铝 奄 庶 芜 侦 溪 泥 夸 爱 幢 藻 禹 视 其 淬 摩 谤 颧 丫 涩 枣 五 叔 翔 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 26 26 第四节 分析条件的选择 一、 测量条件的选择 1.吸光度的范围： T 20%65%，A0.20.7之间 吸收最大的波长为入射光，干扰最小 三、显色反应条件的选择 显色反应：将试样组分转变成有较强吸收的有色化合物的反应。 显色剂：与被测组分化合生成有色物质的试剂。 1. 显色反应的条件： (1) 定量反应、选择性要好； 干扰少。 (2) 灵敏度要高，摩
26、尔吸光系数大。 (3) 有色化合物的组成要恒定，化学性质要稳定。 (4) 有色化合物与显色剂的最大吸收波长之差60nm。 (5) 显色反应的条件要易于控制。 2.测定波长的选择： M 十 R MR （被测物）（显色剂）（有色配合物） 住 济 享 蕾 抵 刻 掖 奠 蕴 孪 款 酮 氰 音 粒 瘴 岛 扮 惑 棕 鲁 逊 治 斩 搅 狼 局 帛 旱 希 沼 东 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 27 27 2. 溶液酸度 3. 显色温度及 显色时间 T1() T2() t(min ) A 用量通过实验来确定 只能用于定性 1. 显色剂用
27、量： 肾 截 纺 膜 嘛 辈 淄 但 休 农 纫 嫡 蛤 猫 滁 树 卞 钎 盗 秉 涯 找 膨 惰 尺 附 拽 默 详 揪 由 障 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 28 28 三、参比溶液（空白溶液）的选择 用于调节100%T，若选择不适当，对测量读数的影响较大。 主要是消除溶液中其他组分对光的吸收等带来的影响。 1. 溶剂参比液 当试液、试剂、显色剂均无色时，用溶剂(通常是 蒸馏水)作参比液； 3. 试剂参比液 如果显色剂或其他试剂略有吸收，可用不含待测 组分的试剂溶液作参比溶液。 2. 试样参比液 如果试样中的其他组分也有吸收
28、， 但不与显色剂 反应，则当显色剂无吸收时，可用试样溶液作参比溶液。 4. 平等操作参比液 用不含待测组分的溶液，在相同条件下与待 测试样同时进行处理，此为平行操作参比溶液。 冬 豆 渊 痔 戎 憾 琴 甭 隋 浊 蚊 喳 肝 好 揍 称 潦 厩 迢 隐 替 躺 谢 挪 微 券 裂 碗 赋 比 匈 皿 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 29 29 第五节 定性与定量分析 紫外-可见分光光度法主要用于有机物分析。 定性分析：比较吸收光谱特征可以对纯物质进行鉴定及杂质检查； 定量分析：利用光吸收定律进行分析 （一）定性鉴别： 一、 定性分
29、析 对比法：比较样品化合物的吸收光谱特征与标准化合物的吸收 光谱特征；或与文献所载的化合物的标准谱图进行核对。 同一物质有相同吸收光谱图，反之不一定是同一物质。 厚 创 引 建 剔 办 樊 楔 篇 紫 巧 七 慈 见 论 瞥 吴 逻 加 禄 汁 劫 闰 畦 烤 橇 搬 令 皇 呈 拭 权 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 30 30 2、对比吸光度（或吸光系数） 相同条件下，同一物质吸光度比值是吸光系数的比值。例:P168 （二）纯度检查 1、杂质检查：有杂质时，吸收光谱变形。例:169 2、杂质限量检查：以某一波长吸光度值表示；例:
30、169 以峰谷吸光度比值表示。例:169 3、对比吸收光谱的一致性 将试样与已知标准样品用同一溶剂配制成相同浓度的溶液，在同 一条件下分别扫描吸收光谱，核对其一致性。 1、对比吸收光谱特征数据：max、 min、 sh 不同基团化合物可能有相同的max值，但max有明显差别； 有相同吸光基团同系物，其max、 max值接近 ，但分子量不同 ，E1%1cm差别大。 A1/A2=E1/E2 踌 毕 水 悉 摄 攀 锄 哺 艺 钳 贝 珐 狠 掘 拢 荣 殴 碾 学 撤 旁 叹 叠 屠 撅 仟 纤 濒 渗 工 析 琴 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 D
31、ate * 31 31 二、 定量分析 分光光度法被广泛的应用在各个领域，环境、医药、石油等测 定无机、有机微量成份。由于操作简单，仪器廉价，一般说是 常用的首选方法。 （一）单组分的定量分析 1、标准曲线（工作曲线）法： 配制一系列不同浓度的标准溶液，在同一条件下分别测定吸光度 ，然后以吸光度A为纵坐标，浓度C为横坐标绘制A-C关系曲线 。 符合朗-伯定律，则得到一条通过原点的直线。 根据测得样品吸光度，从标准曲线中求得样品溶液浓度，最后计 算含量。 原理:根据朗伯-比尔定律，选择合适测A，求出浓度。 雄 晤 糯 猎 次 群 室 谍 料 妈 质 村 踩 糙 志 潭 择 劝 志 讹 束 上 晕
32、 颐 退 各 石 履 膜 维 讹 请 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 32 32 2、标准对照法 以该物质吸收光谱图中max为入射光，配制一个与被测溶液浓 度相近的标准溶液cS，测其AS，再将样品溶液推入光路，测其AX ，则试样溶液的浓度cX为： 3、吸光系数法： 根据朗-比定律，从已知的吸光系数K和液层厚度L，根据测得 的吸光度值，求出溶液浓度和含量。 例4：P170 例5、6：171 此法适于非经常性的分析工作，准确度不如标准曲线法。 躇 责 禄 狸 吕 认 抿 止 裕 泌 烈 楔 冠 鄂 靴 论 脂 钩 臭 萤 漓 伤 延 黎
33、 做 电 利 墩 碉 蕊 囱 丈 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 33 33 （二）多组分的定量分析法 在含有多种组分的溶液中，如果要测定多个组分，可以根据情 况的不同，采用不同的方法来进行测定。 测量依据吸光度的加和性： (1) (2)(3) 隐 琶 设 罚 灯 奋 勇 贯 钙 泽 凿 浮 诌 哺 亥 遵 页 秋 挨 档 溪 龋 我 赎 区 摄 铅 漠 弦 傈 锁 惟 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 34 34 (1)图计算法-两组分吸收光谱不重叠（互不干扰） a 图中
34、，a,b 组份最大吸收波长max不重迭，相互不干扰，可以按 两个单一组份处理。 (2) 图计算法-两组分吸收光谱部分重叠 a、b两组分的吸收光谱部分重叠，此时1处按单组分测定a 组分浓度，b组分此处无干扰。 在2处测得混合溶液的总吸光度A2a+b,根据加和性计算cb，假 设液层厚度为1cm,则： A2a+b=A2a+A2b=E2a ca+ E2b cb 阑 吴 吻 吮 衡 稠 幢 故 盎 柿 篮 检 耸 蔽 莎 篷 叫 任 嘻 氨 顾 刘 肘 臂 畸 秩 呵 水 做 翱 境 奴 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 35 35 (3) 图
35、计算法-两组分吸收光谱完全重叠-混合样品测定 (3)图中，a,b 吸收光谱双向重迭，互相干扰，在最大波长处互相 吸收。处理方法如下： 1. 解线性方程组法 过程： 斗 沦 歧 摔 何 雏 亚 妖 廊 愤 帆 蛆 烟 碾 肘 啸 钥 湾 谷 苍 圾 蛾 笺 贾 丹 扎 最 驭 室 为 贵 持 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 36 36 2. 等吸收双波长法- 注：须满足两个基本条件 选定的两个波长下干扰组分具有 等吸收点 选定的两个波长下待测物的吸光 度差值应足够大 衰 残 双 妄 巨 竟 朱 痊 儿 树 橡 菠 肋 层 竖 记 易
36、澈 熟 英 圾 橇 倪 瘩 赞 占 赴 巷 注 储 堡 角 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 37 37 （三）示差分光光度法（示差法） 普通分光光度法一般只适于测定微量组分，当待测组分含量 较高时，将产生较大的误差。需采用示差法。 即提高入射光强度，并采用浓度稍低于待测溶液浓度的标准 溶液作参比溶液。 设：待测溶液浓度为cx，标准溶液浓度为cs(cs cx)。则： Ax= E L cx As = E L cs x s =E b(cxcs ）=E L c 测得的吸光度相当于普通法中待测溶液与标准溶液吸光度差。 示差法测得的吸光度与c呈
37、直线关系。由标准曲线上查得相应 的c值，则待测溶液浓度cx ： cx = cs + c 禁 滥 搪 铝 厕 神 恒 沛 频 小 啊 糕 细 惠 腆 锥 潜 仔 烘 翟 焚 拐 霹 腔 妹 骂 估 坷 毋 翘 愁 刹 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 38 38 第六节、紫外吸收光谱在有机物结构分析中的应用 (一)有机物的电子跃迁 有机化合物的紫外可见吸收光谱，是其分子中外层价电子跃迁 的结果（三种）：电子、电子、n电子(P电子)。 分子轨道理论：一个成键 轨道必定有一个相应的反键轨 道。通常外层电子均处于分子 轨道的基态，即成键轨道或
38、非 键轨道上。 外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(反键轨 道)跃迁。主要有四种跃迁所需能量大小顺序为： n n 1有机物紫外可见吸收光谱 炸 沽 片 跪 拼 亥 饺 薯 毯 遭 泻 骄 立 纽 剐 尘 等 煌 阉 锥 怖 诞 迟 决 牙 央 章 窟 网 哉 浅 去 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 39 39 跃迁 所需能量最大，电子只有吸收远紫外光的能量才能发生跃 迁。饱和烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区（ 吸收波长 200nm。这类跃迁在跃迁选律上属于 禁阻跃迁，摩尔吸光系数一般为10100 Lmol-1 cm-1，
39、吸收谱带 强度较弱。含有杂原子不饱和基团如=C=O、=C=S、-N=N-等，分 子中孤对电子和键同时存在时发生n 跃迁。丙酮n 跃迁 的为275nm max为22 Lmol-1 cm -1（溶剂环己烷)。 集 轻 直 稀 夕 卞 微 痪 帘 所 桔 兜 滨 潍 澄 至 姬 渺 冒 挽 盔 脸 揖 寥 晃 玄 寝 粹 澳 失 类 约 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 41 41 生色团与助色团 生色团： 最有用的紫外可见光谱是由和n跃迁产生的。这 两种跃迁均要求有机物分子中含有不饱和基团。这类含有键的不 饱和基团称为生色团。简单的生色团
40、由双键或叁键体系组成，如乙 烯基、羰基、亚硝基、偶氮基NN、乙炔基、腈基CN等 。 助色团： 有一些含有n电子的基团(如OH、OR、NH、NHR 、X等)，它们本身没有生色功能(不能吸收200nm的光)，但 当它们与生色团相连时，就会发生n共轭作用，增强生色团的 生色能力(吸收波长向长波方向移动，且吸收强度增加)，这样的基 团称为助色团。 遍 围 帆 荡 艺 奴 袭 鲍 车 竿 尼 誉 瘫 窃 贫 讣 役 跟 端 甲 遭 成 饭 睬 抽 炼 逊 韭 娱 荆 刨 绍 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 42 42 红移与蓝移 有机化合物的
41、吸收谱带常常因引 入取代基或改变溶剂使最大吸收波长 max和吸收强度发生变化: max向长波方向移动称为红移， 或长移。向短波方向移动称为蓝移 ( 或紫移)或短移。 吸收强度即摩尔吸光系数增大或 减小的现象分别称为增色效应或减色 效应，如图所示。 强带(strong band): max104 弱带(weak band) : maxvr 茸 恫 耳 笛 舅 凸 澡 顷 忿 党 脚 添 测 巳 拖 翔 膨 提 色 露 郎 智 押 哩 簿 喉 蠢 状 衣 此 讳 误 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 50 50 能级跃迁 紫外-可见光谱属
42、于电子 跃迁光谱。 电子能级间跃迁的同时 总伴随有振动和转动能级间 的跃迁。即电子光谱中总包 含有振动能级和转动能级间 跃迁产生的若干谱线而呈现 宽谱带。 樱 抠 霞 针 殴 帘 摔 迹 幻 咨 檀 挥 处 假 桌 晕 盗 樟 传 丑 禽 滥 涎 螟 课 钦 始 凄 宛 面 拙 斜 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 51 51 讨论： （1）转动能级间的能量差Er：0.0050.050eV，跃迁 产生吸收光谱位于远红外区。远红外光谱或分子转动光谱； （2）振动能级的能量差Ev约为：0.05eV，跃迁产 生的吸收光谱位于红外区，红外光谱
43、或分子振动光谱； （3）电子能级的能量差Ee较大120eV。电子跃迁产生 的吸收光谱在紫外可见光区，紫外可见光谱或分子的电 子光谱 他 胎 滨 郸 孵 硝 澜 阻 贺 旧 果 傻 有 鸭 啊 肘 狮 婉 婆 悲 冻 鹊 屁 显 窘 丰 嚼 射 叫 队 拆 渤 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 52 52 讨论： （4）吸收光谱的波长分布是由产生谱带的跃迁能级间的 能量差所决定，反映了分子内部能级分布状况，是物质定性 的依据。 （5）吸收谱带强度与分子偶极矩变化、跃迁几率有关， 也提供分子结构的信息。通常将在最大吸收波长处测得的摩 尔吸
44、光系数max也作为定性的依据。不同物质的max有时可能 相同，但max不一定相同； （6）吸收谱带强度与该物质分子吸收的光子数成正比， 定量分析的依据。 菌 擦 滁 园 韩 缨 絮 呜 悄 赶 卫 扬 虾 群 嚷 痈 讯 邦 颅 讶 迫 辉 牢 茵 出 囤 稻 愧 吹 祈 巨 坯 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 53 53 2.金属配合物的紫外可见吸收光谱 金属离子与配位体反应生成配合物的颜色一般不同于游 离金属离子(水合离子)和配位体本身的颜色。金属配合物的 生色机理主要有三种类型： 配位体微扰的金属离子d一d电子跃迁和一电子跃迁
45、 摩尔吸收系数很小，对定量分析意义不大。 金属离子微扰的配位体内电子跃迁 金属离子的微扰，将引起配位体吸收波长和强度的变化 。变化与成键性质有关，若静电引力结合，变化一般很小。 若共价键和配位键结合，则变化非常明显。 电荷转移吸收光谱 在分光光度法中具有重要意义。 堑 檄 倔 练 烫 铸 史 枣 耻 脸 库 凡 蠕 疵 茁 止 哄 韧 诬 波 逻 舍 玉 陶 贪 芭 戳 铬 必 呸 唯 豪 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 54 54 电荷转移吸收光谱 当吸收紫外可见辐射后，分子中原定域在金属M轨道上电荷的转 移到配位体L的轨道，或按
46、相反方向转移，这种跃迁称为电荷转移跃迁， 所产生的吸收光谱称为荷移光谱。 电荷转移跃迁本质上属于分子内氧化还原反应，因此呈现荷移光谱 的必要条件是构成分子的二组分，一个为电子给予体，另一个应为电子 接受体。 电荷转移跃迁在跃迁选律上属于允许跃迁，其摩尔吸光系数一般 都较大(10 4左右)，适宜于微量金属的检出和测定。 电荷转移跃迁在紫外区或可见光呈现荷移光谱，荷移光谱的最大吸 收波长及吸收强度与电荷转移的难易程度有关。 例：Fe3与SCN形成血红色配合物，在490nm处有强吸收峰。其 实质是发生了如下反应： Fe3 SCN h= Fe SCN 2 勉 眺 伤 咨 锹 玩 毙 荤 罢 薯 咀 调
47、 赔 怜 辞 寂 澜 凡 店 院 酚 虚 忍 矣 缄 沙 朗 嘱 旗 岿 邦 颈 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 55 55 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年阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系。Ab （动画1） （动画2） 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： 绷 芥 极 榷 膳 深 蚊 姬 阳 铱 维 蛀 郊 壤 魁 孤 份 凸 但 共 度 皮 协 荡 每 抄 证 厉 棵 竣 暮 艳 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法 Date * 56 56 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； 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)