紫外可见分光光度法
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紫外-可见分光光度法(Ultraviolet-Visibl
实验注意事项
确保分光光度计的波长准确性和稳定性，定期进行校准。
在测量过程中，避免强光直接照射样品池，以免影响测 量结果。
选择合适的空白溶液，以消除干扰物质的影响。
对于不同浓度的待测溶液，应进行适当稀释或浓缩，以 适应样品池的容量和分光光度计的测量范围。
03 实验结果分析
数据处理与分析
数据整理
绘制光谱图
环境因素等。
误差传递
02
对实验数据进行误差传递分析，了解误差对实验结果的影响程
度。
提高精度措施
03
提出提高实验精度的方法和措施，如选用高精度仪器、规范操
作流程、多次测量取平均值等。
04 应用领域
化学分析
01
02
03
物质定性分析
通过紫外-可见光谱的特征 峰，可以确定物质的结构 和组成，有助于对未知物 质进行鉴定。
物质定量分析
通过测量物质在紫外-可见 光谱特定波长下的吸光度， 可以计算出物质的浓度， 实现定量分析。
络合物组成分析
络合物在紫外-可见光谱中 表现出特殊的吸收峰，通 过分析这些吸收峰可以推 断络合物的组成和结构。
生物分析
生物大分子分析
如蛋白质、核酸等，可 以通过紫外-可见光谱研 究其构象变化和相互作 用。
紫外-可见分光光度计
用于测量物质在紫外-可见光谱区的吸收光 谱，确定物质的特征波长和吸光度。
移液管和吸管
用于准确移取一定量的待测溶液。
样品池
用于盛放待测溶液，通常有石英和玻璃两种 材质。
滤纸、试纸或离心管
用于过滤或分离待测物质。
实验操作流程
2. 设置分光光度计
打开分光光度计，预热30分钟， 设置测量波长范围、扫描速度等 参数。
紫外可见分光光度法
得单色光聚焦至出射狭
缝； ⑤出射狭缝。
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3.样品室
样品室放置各种类型的吸收池 （比色皿）和相应的池架附件。 在紫外区须采用石英池，可见区一般用玻璃池。 注意：用作盛空白溶液的比色皿与盛试样溶液的比色皿应 互相匹配，即有相同的厚度与相同的透光性。为了减少反射损 失，比色皿的光学面必须完全垂直于光束方向。 不能用手指拿比色皿杯的光学面，用后要及时洗涤，可用 温水或稀盐酸，乙醇以至铬酸洗液（浓酸中浸泡不要超过 15分 钟），表面只能用柔软的绒布或拭镜头纸擦净。
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Hale Waihona Puke 20紫外可见分光光度的使用
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721分光光度计操作步骤
1.预热仪器。为使测定稳定，将电源开关打开，使仪器预热20min， 为了防止光电管疲劳，不要连续光照。预热仪器和不测定时应将比 色皿暗箱盖打开，使光路切断。 2.选定波长。根据实验要求，转动波长调节器，使指针指示所需要 的单色光波长。 3.固定灵敏度档。旋动灵敏度档，使其固定于某一档，在实验过程 中不再变动。一般测量固定在“1”档。 4.调节“0”点。轻轻旋动调“0”电位器，使读数表头指针恰好位于透 光度为“0”处（此时，比色皿暗箱盖是打开的，光路被切断，光电 管不受光照）。 5.调“0”和调“100％”。比色皿中装入参比溶液近4/5,放入比色皿座 架的第一格内，其它格内放入样品或标样，把比色皿暗箱盖子轻轻 盖上，用参比溶液重复调“0”和“100%”,至仪器稳定。 6.测定。轻轻拉动比色皿座架拉杆，使样品或标样溶液进入光路， 此时表头指针所示为该溶液的吸光度A。读数后，打开比色皿暗箱 盖。 7.关机。实验完毕，整理仪器，切断电源。将比色皿取出洗净，并 将比色皿座架及暗箱用软纸擦净。
仪器分析-紫外-可见分光光度法
电子接受体
R1 hυ N
R2
电子给予体
R hυ
CO
电子给予体 电子接受体
R1
+
-
N
R2
R
+
C O-
（二）常用术语
1. 生色团：分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的 原子基团。（含有π键的不饱和基团）
2. 助色团：有些基团本身没有生色作用，但却能增 强生色团的生色能力，即它们与生色团相连时， 会使其吸收带是最大吸收波长发生红移，并且增 加其强度。通常是带有非键电子对的基团。
4.1 原理
4.1.1 紫外可见吸收光谱的产生
E分子 = E电子 + E振动 + E转动 分子中的电子发生跃迁需要的能量约在
1~20eV之间，其对应的吸收光的波长范围 大部分处于紫外和可见光区域，通常将分 子在这一区域的吸收光谱称为电子光谱或 紫外—可见吸收光谱。
吸收光谱
用不同波长的光依次透过待测物质， 并测量物质对不同波长的光的吸收程 度（吸光度），以波长为横坐标，吸 光度为纵坐标作图，就可以得到该物 质在测量波长范围内的吸收曲线。这 种曲线体现了物质对不同波长的光的 吸收能力，也称为吸收光谱。
在实际测量中，采用在另一等同的吸收池中放 入溶剂与被分析溶液的透射强度进行比较， 即： A = lg( I溶剂 / I溶液 ) ≈ lg ( I 0 / I )
吸光度具有加和性：A总λ = A1λ + A2λ + …Anλ 比尔定律应用的局限性：只适用于稀溶液、化
学偏离、仪器偏离
4.2 紫外一可见分光光度计
1. 光源
功能：提供能量激发被测物质分子，使之产 生电子光谱谱带（提供宽带辐射）。
紫外—可见分光光度法
10
（三）溶剂对吸收光谱的影响
1.对最大吸收波长的影响 溶剂极性增大， *红移， n*蓝移。
产生*跃迁的基团， 激发态的极性比基态强， 溶剂化作用使激发态能 量降低，吸收峰红移。
产生n*跃迁的基团， 基态时n电子会与极性 溶剂形成氢键，n轨道 能量降低，吸收峰蓝移。
11
溶剂对亚异丙酮紫外吸收光谱的影响。
3、*跃迁 吸收峰一般接近或大于200 nm，其特征是摩尔吸光 系数大，一般max104，为强吸收带。如乙烯（蒸气） 的最大吸收波长max为162 nm(孤立）。丁二烯为 217nm（离域）。
5
4、n*跃迁 虽然所需跃迁能量最小，但n轨道和*
轨道重叠少，跃迁机率很小。其特点是谱带强度弱， 摩尔吸光系数小，通常小于100，属于禁阻跃迁。
共轭体系 最大吸收波长红移，但摩尔吸收系数
显著变化。 1,3-丁二烯 217nm, 20 900 Lmol-1cm-1
*
碳氧双键与烯键
220nm, 15 000 Lmol-1cm-1
的共轭
CH3CH=HCHO 322nm, 28 Lmol-1cm-1
170nm
280nm
n*
8
助色团是指带有非键电子对的基团，如184OnHm、 5-O0R0、00 -LNmHRo、l-1-cSmH-、1 -Cl、 -Br、-I等，它们本身不能吸收大 204于nm200n7m40的0光L，m但ol-是1c当m它-1 们与生 色团相连时，会使生色团的吸收 254峰nm向长2波00方L向m移ol动-1，cm并-1且增加其 吸收强度。
1
2
§2 紫外—可见吸收光谱
一、有机化合的紫外-可见吸收光谱 （一）电子跃迁类型
3
4
（三）溶剂对吸收光谱的影响
1.对最大吸收波长的影响 溶剂极性增大， *红移， n*蓝移。
产生*跃迁的基团， 激发态的极性比基态强， 溶剂化作用使激发态能 量降低，吸收峰红移。
产生n*跃迁的基团， 基态时n电子会与极性 溶剂形成氢键，n轨道 能量降低，吸收峰蓝移。
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溶剂对亚异丙酮紫外吸收光谱的影响。
3、*跃迁 吸收峰一般接近或大于200 nm，其特征是摩尔吸光 系数大，一般max104，为强吸收带。如乙烯（蒸气） 的最大吸收波长max为162 nm(孤立）。丁二烯为 217nm（离域）。
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4、n*跃迁 虽然所需跃迁能量最小，但n轨道和*
轨道重叠少，跃迁机率很小。其特点是谱带强度弱， 摩尔吸光系数小，通常小于100，属于禁阻跃迁。
共轭体系 最大吸收波长红移，但摩尔吸收系数
显著变化。 1,3-丁二烯 217nm, 20 900 Lmol-1cm-1
*
碳氧双键与烯键
220nm, 15 000 Lmol-1cm-1
的共轭
CH3CH=HCHO 322nm, 28 Lmol-1cm-1
170nm
280nm
n*
8
助色团是指带有非键电子对的基团，如184OnHm、 5-O0R0、00 -LNmHRo、l-1-cSmH-、1 -Cl、 -Br、-I等，它们本身不能吸收大 204于nm200n7m40的0光L，m但ol-是1c当m它-1 们与生 色团相连时，会使生色团的吸收 254峰nm向长2波00方L向m移ol动-1，cm并-1且增加其 吸收强度。
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2
§2 紫外—可见吸收光谱
一、有机化合的紫外-可见吸收光谱 （一）电子跃迁类型
3
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紫外可见光分光光度法
紫外-可见分光光度法是在190～800nm波长范围内测定物质的吸光度，用于鉴别、杂质检查和定量测定的方法。
当光穿过被测物质溶液时，物质对光的吸收程度随光的波长不同而变化。
因此，通过测定物质在不同波长处的吸光度，并绘制其吸光度与波长的关系图即得被测物质的吸收光谱。
从吸收光谱中，可以确定最大吸收波长λmax和最小吸收波长λmin。
物质的吸收光谱具有与其结构相关的特征性。
因此，可以通过特定波长范围内样品的光谱与对照光谱或对照品光谱的比较，或通过确定最大吸收波长，或通过测量两个特定波长处的吸收比值而鉴别物质。
用于定量时，在最大吸收波长处测量一定浓度样品溶液的吸光度，并与一定浓度的对照溶液的吸光度进行比较或采用吸收系数法求算出样品溶液的浓度。
紫外可见分光光度法
键的π轨道能量提高得更大，这样使得π→π*跃迁
所需能量降低，吸收峰长移。
n电子能量不变， π*轨道的能级提高，使得 n→π*跃迁所需能量增大，吸收峰短移
5.芳香族化合物 （1）苯和取代苯 苯：最简单的芳香族化合物，具有环状共轭体系， π→π*跃迁可产生E1、E2和B。B带的精细结构 在极性溶剂中消失。 取代苯：苯环上有取代基使得苯的三个带 都长移，吸光系数增大，B带的精细结构 也因取代基的变化而变得简单
max(正己烷) max(氯仿)
max(甲醇)
max(水)
pp*
np*
230
329
238
315
237
309
243
305
结论：当溶剂极性增大时
n→π*跃迁紫移，
π→π*跃迁红移，
当溶剂极性增大时
n<p
n→π*跃迁紫移， π→π*跃迁红移，
C
n
O
p p
由苯环中三个乙烯的环状共轭结构的p → p*引起，分 为E1(λ＝180 nm =4.7×104)，E2(λ＝200 nm ≈7000) 带。
苯和取代 苯在异丙 烷溶液中 的紫外吸 收图谱
苯与乙酰苯紫外光谱图
双键羰基与苯环共扼,使得： (1) K带强；苯的 E2 带与 K 带 合并，红移； (2)取代基使B带简化
2.孤立助色团和生色团的饱和有机化合物 （1）孤立助色团
发生n→ơ* 跃迁，所需能量小于ơ→ơ*跃 迁所需能量，故吸收峰长移。
杂原子的电负性越小和离子半径越大，n电子能级 越高，n →ơ*跃迁所需能量小，吸收峰波长越长。
（2）孤立生色团化合物 发生n→ơ* 、 n→π* 、π→π*跃迁，孤立π→π*跃迁 吸收峰在150～180nm间。 醛和酮有三个吸收峰
所需能量降低，吸收峰长移。
n电子能量不变， π*轨道的能级提高，使得 n→π*跃迁所需能量增大，吸收峰短移
5.芳香族化合物 （1）苯和取代苯 苯：最简单的芳香族化合物，具有环状共轭体系， π→π*跃迁可产生E1、E2和B。B带的精细结构 在极性溶剂中消失。 取代苯：苯环上有取代基使得苯的三个带 都长移，吸光系数增大，B带的精细结构 也因取代基的变化而变得简单
max(正己烷) max(氯仿)
max(甲醇)
max(水)
pp*
np*
230
329
238
315
237
309
243
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结论：当溶剂极性增大时
n→π*跃迁紫移，
π→π*跃迁红移，
当溶剂极性增大时
n<p
n→π*跃迁紫移， π→π*跃迁红移，
C
n
O
p p
由苯环中三个乙烯的环状共轭结构的p → p*引起，分 为E1(λ＝180 nm =4.7×104)，E2(λ＝200 nm ≈7000) 带。
苯和取代 苯在异丙 烷溶液中 的紫外吸 收图谱
苯与乙酰苯紫外光谱图
双键羰基与苯环共扼,使得： (1) K带强；苯的 E2 带与 K 带 合并，红移； (2)取代基使B带简化
2.孤立助色团和生色团的饱和有机化合物 （1）孤立助色团
发生n→ơ* 跃迁，所需能量小于ơ→ơ*跃 迁所需能量，故吸收峰长移。
杂原子的电负性越小和离子半径越大，n电子能级 越高，n →ơ*跃迁所需能量小，吸收峰波长越长。
（2）孤立生色团化合物 发生n→ơ* 、 n→π* 、π→π*跃迁，孤立π→π*跃迁 吸收峰在150～180nm间。 醛和酮有三个吸收峰
紫外-可见分光光度法
单色器质量的优劣，主要决定于 色散元件的质量。色散元件常用棱镜 和光栅。
3 吸收池
吸收池又称比色皿或比色杯，按材 料可分为玻璃吸收池和石英吸收池，前 者不能用于紫外区。 吸收池的种类很多，其光径可在 0.1~10cm之间，其中以1cm光径吸收池 最为常用。
4 检测器 检测器的作用是检测光信号，并将光 信号转变为电信号。现今使用的分光光度 计大多采用光电管或光电倍增管作为检测 器。 5 信号显示系统 常用的信号显示装置有直读检流计， 电位调节指零装置，以及自动记录和数用 基本结构:
光源→单色器→吸收池→检测器→信号显示系统 ↑ 样品
1 光源
在紫外可见分光光度计中，常用的光 源有两类：热辐射光源和气体放电光源
热辐射光源用于可见光区，如钨灯和 卤钨灯；气体放电光源用于紫外光区，如 氢灯和氘灯。
2 单色器
单色器的主要组成：入射狭缝、出射 狭缝、色散元件和准直镜等部分。
4 要点与注意事项 4.1 开机前将样品室内的干燥剂取出， 仪器自检过程中禁止打开样品室盖。 4.2 比色皿内溶液以皿高的2/3～4/5为 宜，不可过满以防液体溢出腐蚀仪器。 测定时应保持比色皿清洁，池壁上液 滴应用滤纸擦干，切勿用手捏透光面。 测定紫外波长时，需选用石英比色皿。
4.3 测定时，禁止将试剂或液体物质放在 仪器的表面上，如有溶液溢出或其它原因 将样品槽弄脏，要尽可能及时清理干净。 4.4 如果仪器不能初始化，关机重启。 4.5 如果吸收值异常，依次检查：波长设 置是否正确（重新调整波长，并重新调 零）、测量时是否调零（如被误操作，重 新调零）、比色皿是否用错（测定紫外波 段时，要用石英比色皿）、样品准备是否 有误（如有误，重新准备样品）。
2.1.2 按数字[1]键进入%T/ABS（透过率/吸 光度测定）子菜单，选中对应的数字键来 设定测定条件：①NUM WL(设定测试波长 的数目，最多可设定6个不同波长)；②WL Setting （设定测试波长具体数值）③ Data Mode( 选择测定吸光度或透光率 ) ，设定完 毕后点击 [Enter] 键确定，所有项目设定完 毕后按数字[0] 键确定，等待仪器调整至准 备状态。
4紫外-可见分光光度法
在进行光度测量时，调节仪器的零点，消除由于吸收池壁及溶剂对 入射光的反射和吸收带来的误差，有时还可以扣除干扰的影响
• 2.参比溶液的选择原则：
• (1)溶剂参比：试样组成简单、共存组份少（基体干扰少）、显色剂 不吸收时，直接采用溶剂（多为蒸馏水）为参比；
• (2) 试样参比：如试样基体在测定波长处有吸收，但不与显色剂反 应时，可以试样作参比（不能加显色剂）。
紫外-可见分光光度法
紫外-可见分光光度法
一、紫外-可见分光光度法原理 二、紫外-可见分光光度计 三、紫外-可见分光光度法应用
紫外-可见分光光度法
分子的能量变化E为各种形式能量变化的总和：
ΔΕ ΔΕe ΔΕv ΔΕr
电子能级间隔比振动能级和转 动能级间隔大1~2个数量级， 在发生电子能级跃迁时，伴有 振-转能级的跃迁，形成所谓的 带状光谱。
第一节 基本原理
二 Lambert- Beer 定律
Lambert-Beer 定律适用范围： ①入射光为单色光，适用于可见、红外、紫外光。 ②均匀、无散射溶液、固体、气体。
吸光度具有加和性：
不仅适用于紫外光、可见光，也适用红外光；在同一波长下， 各组分吸光度具有加和性
A=A1+A2++An
（1）入射光必须为单色光 （2）被测样品必须是均匀介质 （3）在吸收过程中吸收物质之间不能发生相
偏离Lambert-Beer 定律的因素 1. 样品性质影响
1）待测物高浓度--吸收质点间隔变小—质点间相互作用—对特定辐射的吸收 能力发生变化--- 变化；
2）溶剂的影响：对待测物生色团吸收峰强度及位置产生影响； 3）被测溶液不均匀导致的偏离
第一节 基本原理
二 Lambert- Beer 定律
• 2.参比溶液的选择原则：
• (1)溶剂参比：试样组成简单、共存组份少（基体干扰少）、显色剂 不吸收时，直接采用溶剂（多为蒸馏水）为参比；
• (2) 试样参比：如试样基体在测定波长处有吸收，但不与显色剂反 应时，可以试样作参比（不能加显色剂）。
紫外-可见分光光度法
紫外-可见分光光度法
一、紫外-可见分光光度法原理 二、紫外-可见分光光度计 三、紫外-可见分光光度法应用
紫外-可见分光光度法
分子的能量变化E为各种形式能量变化的总和：
ΔΕ ΔΕe ΔΕv ΔΕr
电子能级间隔比振动能级和转 动能级间隔大1~2个数量级， 在发生电子能级跃迁时，伴有 振-转能级的跃迁，形成所谓的 带状光谱。
第一节 基本原理
二 Lambert- Beer 定律
Lambert-Beer 定律适用范围： ①入射光为单色光，适用于可见、红外、紫外光。 ②均匀、无散射溶液、固体、气体。
吸光度具有加和性：
不仅适用于紫外光、可见光，也适用红外光；在同一波长下， 各组分吸光度具有加和性
A=A1+A2++An
（1）入射光必须为单色光 （2）被测样品必须是均匀介质 （3）在吸收过程中吸收物质之间不能发生相
偏离Lambert-Beer 定律的因素 1. 样品性质影响
1）待测物高浓度--吸收质点间隔变小—质点间相互作用—对特定辐射的吸收 能力发生变化--- 变化；
2）溶剂的影响：对待测物生色团吸收峰强度及位置产生影响； 3）被测溶液不均匀导致的偏离
第一节 基本原理
二 Lambert- Beer 定律
紫外可见分光光度法
3.红移与蓝移（紫移）
01
02
03
增色效应指由于基团取代或溶剂的影响，使紫外吸收强度增加; 减色效应指由于基团取代或溶剂的影响，使紫外吸收强度减小。
4.增色效应和减色效应：
指吸收曲线随波长变短而强度增加，直至仪器测量极限时测得的吸收。
5.末端吸收：
指吸收曲线在下降或上升处有停顿，或吸收稍微增加或降低的峰，是由于主峰内隐藏有其它峰。
与样品分子形成氢键。如溶剂与羰基形成氢键，则n→π*的吸收峰蓝移。改变溶剂的极性，会引起吸收带形状的变化。
例如，当溶剂的极性由非极性改变到极性时，精细结构消失，吸收带变向平滑。
因此，在测定紫外、可见吸收光谱时，应注明在何种溶剂中测定。与已知化合物紫外光谱作对照时也应注意所用的溶剂是否相同。选择溶剂紫外光谱法分析时，必须正确选择溶剂。选择溶剂时注意下列几点：
2.助色团
指化合物的结构改变或溶剂效应等引起吸收峰向短波方向移动，称为蓝移，反之则称为红移。
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。 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。如-CH2、-CH2CH3、-OCOCH3。
R1=R2=R3=R4=H
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。
同环双键，张力大，双键扭曲
松香酸 左旋海松酸
在环体系中:
λmax=235nm,ε=16100 λmax=270nm,ε=7100
B: λmax = 214+3x5+1x5=234(234) nm
01
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增色效应指由于基团取代或溶剂的影响，使紫外吸收强度增加; 减色效应指由于基团取代或溶剂的影响，使紫外吸收强度减小。
4.增色效应和减色效应：
指吸收曲线随波长变短而强度增加，直至仪器测量极限时测得的吸收。
5.末端吸收：
指吸收曲线在下降或上升处有停顿，或吸收稍微增加或降低的峰，是由于主峰内隐藏有其它峰。
与样品分子形成氢键。如溶剂与羰基形成氢键，则n→π*的吸收峰蓝移。改变溶剂的极性，会引起吸收带形状的变化。
例如，当溶剂的极性由非极性改变到极性时，精细结构消失，吸收带变向平滑。
因此，在测定紫外、可见吸收光谱时，应注明在何种溶剂中测定。与已知化合物紫外光谱作对照时也应注意所用的溶剂是否相同。选择溶剂紫外光谱法分析时，必须正确选择溶剂。选择溶剂时注意下列几点：
2.助色团
指化合物的结构改变或溶剂效应等引起吸收峰向短波方向移动，称为蓝移，反之则称为红移。
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。 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。如-CH2、-CH2CH3、-OCOCH3。
R1=R2=R3=R4=H
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。
同环双键，张力大，双键扭曲
松香酸 左旋海松酸
在环体系中:
λmax=235nm,ε=16100 λmax=270nm,ε=7100
B: λmax = 214+3x5+1x5=234(234) nm
紫外可见分光光度法
AsO3H2
OH OH
H2O3As
NN
NN
HO3S
SO3H
可用于测定铀、钍、锆等，
三 显色条件的选择：
显色条件主要包括显色剂用量、 显色反应的酸度、显色温度和显 色时间等，
1 显色剂用量：
显色反应就是将待测组分转变成有 色化合物的反应,其反应一般可用下式 代表：
1 显色剂用量：
显色反应一般可用下式代表： M＋R = MR
紫
TiO H2O2 2+
黄
VO H2O2 3+ Nb2O3 SO4 2 H2O2
红橙 黄
λmax /nm 480 460
405 420 670～820 670～820 660 420
620 500 580 420
400～450 360
2．有机显色剂：
显色剂
测定元素
反应介质
λmax /nm
ε
/ L/ mol·cm
其不足之处是价格昂贵，
第四节 紫外可见分光光度法条件选 择
一、显色条件的选择 一 显色反应 在光度分析中将试样中的待测组分转 变成有色化合物的反应叫显色反应，
显色反应常用的有两大类： 一类是配位反应； Fe3＋＋3SCN－=Fe SCN 3； 另一类是氧化还原反应， Mn2＋＋S2O82-= MnO4－＋SO42在这两类反应中,用得较多的是配 位反应， 此外还有：吸附显色反应、多元配 合物显色体系
透镜或凹面反射镜 、色散元件、聚焦
元件和出射狭缝，
800
λ1
600
500 白光
入射狭缝 准光器
λ
400
棱镜 聚焦元件2 出射狭缝
单色器的核心部分是色散元件， 色散元件主要是棱镜和光栅，
紫外可见分光光度法
12
• 对溶液 –溶液呈现不同的颜色，是由于溶液中的质点 (分子或离子)选择性的吸收某种颜色的光所引 起的。 •如果各种颜色的光透过程度相同，这种物质 就是无色透明。 •如果只让一部分波长的光透过，其他波长的 光被吸收，则溶液就呈现出透过光的颜色， 也就是溶液呈现的是与它吸收的光成互补色 的颜色。
• 固体物质 –白光照射到物质上时，物质对于不同波长的光线吸 收、透过、反射、折射的程度不同而使物质呈现出不 同的颜色。 • 如果物质对各种波长的光完全吸收,则呈现黑色； • 如果完全反射，则呈现白色 • 如果对各种波长光吸收程度差不多,则呈现灰色； • 如果物质选择性地吸收某种波长的光，那么这种 物质的颜色由它透过光的颜色来决定。
17
(二)、显色反应条件的选择
1.显色剂用量:
•(a)在ab之间选择合适的显色剂用量 •(b)控制好显色剂的用量 •(c)只用于定性不用于定量
18
• 2.酸度: –最适宜pH范围(酸度) ，作A-pH关系曲线 图来确定
pH1<pH< pH2
19
• 3. 显色温度 –绘制A-t(℃)曲线，选择A较大的温度显色
9
• 每种颜色的光具有一定的波长范围。由不同 波长的光混合而成的光称为复合光。 • 白光是复合光。
• 把只具有一种颜色的光，叫做单色光。 • 单色光是理想的
10
适当选配两种颜色的光按一定的强度比 例混合，可以获得白光，则这两种色光称为 互补色光。
绿 黄
青
橙
白光
青蓝
红
蓝
紫
11
（三）物质的颜色与吸收光的关系
• 光栅——衍射和干涉 分出光波长等距
• 氢灯或氘灯——紫外光源 200~360nm
• 对溶液 –溶液呈现不同的颜色，是由于溶液中的质点 (分子或离子)选择性的吸收某种颜色的光所引 起的。 •如果各种颜色的光透过程度相同，这种物质 就是无色透明。 •如果只让一部分波长的光透过，其他波长的 光被吸收，则溶液就呈现出透过光的颜色， 也就是溶液呈现的是与它吸收的光成互补色 的颜色。
• 固体物质 –白光照射到物质上时，物质对于不同波长的光线吸 收、透过、反射、折射的程度不同而使物质呈现出不 同的颜色。 • 如果物质对各种波长的光完全吸收,则呈现黑色； • 如果完全反射，则呈现白色 • 如果对各种波长光吸收程度差不多,则呈现灰色； • 如果物质选择性地吸收某种波长的光，那么这种 物质的颜色由它透过光的颜色来决定。
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(二)、显色反应条件的选择
1.显色剂用量:
•(a)在ab之间选择合适的显色剂用量 •(b)控制好显色剂的用量 •(c)只用于定性不用于定量
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• 2.酸度: –最适宜pH范围(酸度) ，作A-pH关系曲线 图来确定
pH1<pH< pH2
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• 3. 显色温度 –绘制A-t(℃)曲线，选择A较大的温度显色
9
• 每种颜色的光具有一定的波长范围。由不同 波长的光混合而成的光称为复合光。 • 白光是复合光。
• 把只具有一种颜色的光，叫做单色光。 • 单色光是理想的
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适当选配两种颜色的光按一定的强度比 例混合，可以获得白光，则这两种色光称为 互补色光。
绿 黄
青
橙
白光
青蓝
红
蓝
紫
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（三）物质的颜色与吸收光的关系
• 光栅——衍射和干涉 分出光波长等距
• 氢灯或氘灯——紫外光源 200~360nm
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p
C
n
C p
n > p p
n
C
O
极性
p
p p
C
C
非极性
非极性
极性
苯 酰 丙 酮
1 2
1：乙醚 2：水
250
300
极性溶剂使精 细结构消失
非极性 → 极性 n → p*跃迁：紫移； ； p → p*跃迁：红移； ；
测定有机分子的紫外可见吸收光谱时，对溶剂要求： 极性较小、能很好地溶解被测物；
紫外可见分光光度法的特点：
(1)灵敏度较高(10-4~10-6g/ml)
(2)精密度和准确度较高(0.2~0.5%) (3)选择性较好 (4)仪器设备简单、费用少、分 析速度快、易于掌握和推广 (5)应用范围广
第一节、概述
一、电子跃迁类型 1.分子中价电子类型：σ电子， π电子，n电子
移的配合物，然后进行测定。
三、有机化合物的吸收带
R带：由n→π*跃迁引起，是杂原子的
不饱和基团的特征。 λmax ≈300nm，
ε <100； λmax随溶剂极性增加而 向短
波方向移动
p K R K R
p n p
K带：由π →π*跃迁引起，是不 p
饱和基团的特征。 ε>104， λmax随溶
s
H
C H
O
p
n
2.分子轨道 轨道： 电子围绕分子或原子运动的几率。 分子轨道：当两个原子靠近而结合成分子时，两 个原子 的原子轨道以线性组合而成。。
成键轨道：两个分子轨道中能量较低
的轨道，如σ 、 π 。
反键轨道：两个分子轨道中能量较高
的轨道，如σ * 、 π * 。
非键轨道：n电子能级基本保持不变 。
(四)检测器
检测光信号，即将光信号转变为电信号。现在使用的分
光光度计大多采用光电管和光电倍增信号管以及光电二 极 管阵列作为检测器 (五)信号显示系统 常用的信号显示装置有直读检流计、电位调节 指零装置、以及自动记录和数字显示装置等。
二、紫外可见分光光度计的类型 类 型 单光束分光光度计 单波长分光光度计
（2）吸光系数的两种表示方法
A＝kcl
摩尔吸光系数：l 以 cm，c 以 mol／L 为单位时，称为
摩尔吸光系数，用ε表示， ε的单位为L／(mol.cm)。 ε表示物质的浓度为1mol／L， 液层厚度为lcm时溶液的吸光度
此时：A＝εc l
A＝kcl
百分吸光系数或比吸光系数：c 为 1g／100ml，
苯紫外光谱图
苯环上助色基团对吸收带的影响
苯环上发色基团对吸收带的影响
四、影响紫外-可见吸收光谱的因素
1．温度
在室温范围内，温度对吸收光谱的影响不大。在低
温时，由于分子的热运动降低，邻近分子间的能量
交换减少，产生红移，吸收峰变得比较尖锐，吸收
强度有所增大。温度较高时，分子的碰撞频率增加， 谱带变宽，谱带精细结构消失。
10.增色效应：
吸收强度增加
11.减色效应：
吸收强度减弱
12.强带： εmax>104 13.弱带： εmax<102
无机化合物对光的吸收 1．f电子跃迁吸收光谱：镧系和锕系元素；
2．d电子跃迁吸收光谱：过渡金属离子的d电子
3．电荷迁移光谱
在金属配合物中，一个电子从配位体轨道跃迁 到中心离子的轨道上去，产生的光吸收谱带在紫 外可见区域。这种光谱带的 εmax 很大，用这类光 谱进行定量分析可以得到很高的测定灵敏度。所 以，在实际的分析工作中，常将待测的金属离子 与某种配体 ( 显色剂 ) 作用，使之生成具有电荷迁
3、吸光系数
（1）物理意义
A k C.l
吸光物质在单位浓度及单位厚度的吸光度。
在给定单色光、溶剂和温度等条件下，吸光系数是物 质的特性常数，表明物质对某一特定波长的吸收能力。
不同的物质对同一波长的单色光，可有不同的吸光 系数，吸光系数越大，表明该物质的吸光能力越强，
灵敏度越高，所以吸光系数是定量和定性的依据。
200～400nm ；λmax随溶剂极性增加而向短波方
向移动，称为紫移(或蓝移、短移)。
π→π*跃迁 特征：所需能量较小； ε>104 ，属于强吸收；孤立 π→π* 跃迁吸收峰在 200nm左右；随着共轭双键的增 多，所需能量越小，吸收峰长移； λmax随溶剂极性增
加而向长波方向移动，称为红移(长移)。
max(正己烷) max(氯仿)
max(甲醇)
max(水)
pp*
np*
230
329
238
315
237
309
243
305
结论：当溶剂极性增大时
n→π*跃迁紫移，
π→π*跃迁红移，
当溶剂极性增大时
n<p
n→π*跃迁紫移， π→π*跃迁红移，
C
n
O
p p
形成的溶液具有良好的化学和光化学稳定性；
在样品的吸收光谱区无明显吸收；
如果要与标准品的吸收光谱相比较，须用相同的溶剂。
5．pH值的影响
很多化合物都具有酸性或碱性可解离基团，在不同 pH的溶液中，分子的解离形式可能发生改变，其 吸收光谱的形状、λmax和吸收强度可能不一样。
OH O-
OHH+
λmax 210.5nm ,270nm
（二）双波长分光光度计
从同一光源发出的光分为两束，分别经过两个单色
器后，得到两束不同波长(λ 1和λ 2)的光，利用切光
器使两束光以一定的频率交替照射同一吸收池，最 后由检测器显示出两个波长下的吸光度差值(Δ A)
第三节、基本原理
1.透光率和吸光度
I0＝Ia＋It＋Ir
I0——入射光强度 It——透射光强度 Ia——吸收光强度 Ir——反射光强度
双光束分光光度计 双波长分光光度计
(一)单波长单光束分光光度计
光源：钨灯或氢灯 型号：国产721型、751型、XG-125型 英国SP500型、伯克曼DU-8型等 721型分光光度计采用自准式棱镜色散系统，
波长范围为360-800nm，
用钨灯作光 源，光电管作检测器
1.光源：2.聚光透镜；3.色散棱镜；4.准直镜；5. 保护 玻璃； 6.狭缝；7.反射镜；8.光栏；9.聚光透镜；10.吸 收池；11.光门；12.保护玻璃；13.光电管
化合物 H2O CH3OH CH3CL CH3I CH3NH2 max（nm） 167 184 173 258 215 max 1480 150 200 365 600
n→π*跃迁（200～400nm） 特征：发生在含有杂原子的不饱和化合物中；
ε 比 较 小 ， 10 ～ 100 ； 吸 收 峰 在 近 紫 外 区 ，
第八章 紫外－可见分光光度法
第一节、概述（补充讲解） 第二节、紫外－可见分光光度计
第三节、基本原理
第四节、分析条件的选择 第五节、 紫外吸收光谱法的应用
紫外可见分光光度法是利用被测物质对光 的吸收特征和吸收强度对物质进行定量和 定性的分析方法。按吸收光的波长区域不 同，分为紫外分光光度法和可见分光光度 法，合称为紫外－可见分光度法。
如果溶液的浓度(c)和透光液层厚度(l)是不固 定的，就必须同时考虑c和l对吸光度的影响
A＝kcl
朗伯-比尔定律
k——比例常数，与吸光物质的本性、入射 光波长、溶剂及温度等因素有关。 当用适当波长的单色光照射一溶液时，吸光度与溶 液浓度及液层厚度的乘积成正比。朗伯—比尔定律
适用于均匀、非散射介质，但不适用于非单色光和 浓度大的溶液。
溶液时，其吸光度与光透过的液层厚度成正比 A＝k′l l——液层厚度 k′——比例系数
朗伯定律对所有的均匀吸收介质都适用。
比尔定律(1852年) 当用一适当波长的单色光照射一溶液时，若
液层厚度一定 ，则吸光度与溶液浓度成正比
A＝k′′c c——溶液浓度
k′′——比例系数
比尔定律不是对所有的吸光溶液均适用
2.位阻影响
H C C H
H C C H
顺式
λmax=283nm；εmax=12300
反式： λmax=295 nm；εmax=25000 共平面产生最大共轭效应， εmax大
3.跨环效应
有些β 、γ 不饱和酮中，须双键与酮不产生共轭，但
适当的立体排列使羰基氧的孤对电子和双键的p电子 作用，使得相当于n→π*跃迁的R带波长长移，同时 吸收增强；此外羰基的π轨道与杂原子的P轨道能够 有效交盖时也会出现跨环效应。
射狭缝、色散元件和准直镜等部分。
1.入射狭缝 2. 准直镜
限制杂散光进入
把来自入射狭缝的光束转化为平行光，然后投向色
散元件，并把色散后的平行光束聚焦于出射狭缝上 3.出射狭缝 将额定波长的光波射出单色器
4．色散元件
(1)棱镜 玻璃 棱镜——可见光区
石英棱镜——紫外光区 (2)光栅 多数用平面反射光栅，用于紫外、可见及红外光谱区域
O H2C O C .. S ..
214nm处显示中等强度的吸收 带，同时在284nm处出现R带
λmax=238nm； εmax=2535
4．溶剂效应
对物质的紫外可见光谱的测定，大多是在溶液中进 行的，由于使用的溶剂不同，同一种物质得到的紫 外可见吸收光谱可能不一样。 溶剂极性对异丙叉丙酮的两种跃迁吸收峰的影响
I0＝Ia＋It
吸光度(absorbance)——物质对光的吸收程度 A＝-lgT＝Ecl 或 T＝10-A＝10-ECL
A值越大，表明物质对光的吸收越大。透光度和
吸光度都是表示物质对光的吸收程度的一种量度， 透光度以百分数表示，吸光度为一无因次的量。