材料科学分析技术(分子光谱分析)
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二、定量分析
分光光度法，依据是朗珀-比尔定律
溶剂 分析条件的选择 （1）单组份定量分析 定量分析方法 （2）多组分定量分析 （3）络合物结合比的测定 标准加入 测定浓度 测定波长 标准曲线
27
10.2 分子荧光光谱法
• 分子荧光光谱(FS)也是电子光谱，但它属于二次 发射光谱(光致发光)，是几种发光分析方法(如磷 光、化学发光、生物发光、热致发光等)中的一 种。 • 分子荧光的发射至少有两个步骤：吸收激发光过 程和后继的发射过程。 • 发光分析方法的特点： • 优点为：选择性好，灵敏度高(检测限比吸收光 谱小1~3个数量级)和具有较大的线性浓度范围。 • 缺点：不如吸收光谱应用广泛。主要是由于能够 产生荧光辐射的化学(分子)体系的数量有限。28
样品谱峰的数目、位置、强度、 样品谱峰的数目、位置、强度、形状等特点对材 料进行定性和定量分析
3
10.1 紫外-可见吸收光谱法
紫外-可见光谱(UV-VIS)是电子光谱 电子光谱。 电子光谱 UV-VIS是物质在吸收10~800nm光波波长范围的光子所引起分子 中电子能级跃迁时产生的吸收光谱。 波长<200nm的紫外光属于远紫外光，由于被空气所吸收，故亦 称真空紫外光。该波段的吸收光谱属于真空紫外光谱。 一般紫外可见光谱的波长范围：200~800（1000）nm。 4 紫外可见吸收光谱分析法常称为紫外可见分光光度法 紫外可见分光光度法。 紫外可见分光光度法
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（2）无机物的跃迁类型 ①电荷转移跃迁 在电磁辐射作用下，分子中原定域在金属轨道 上的电荷转移到配位体的轨道，或按相反方向转移， 称为电荷转移跃迁。所产生的吸收光谱称为电荷转 移光谱。一般可表示为：
Mn+ Lb- → M(n+1)+ - L(b+1)hν
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②配位体场跃迁
过渡元素的d或f轨道为简并轨道，当与配位体配合 时，轨道简并解除， d或f轨道发生能级分裂。如 果轨道未充满，则低能量轨道上的电子吸收外来能 量时，将会跃迁到高能量的d或f轨道，从而产生吸 收光谱。多用于研究配合物结构及其键合理论。
12
3. 分子结构与吸收光谱
（1）有机物的跃迁类型
分子中电子跃迁示意图
13
相应的外层电子和价电子有三种：σ电子、π电子 和n 电子。通常情况下，电子处于低的能级（成键 轨道和非键轨道）。当用合适能量的紫外光照射分 子时，分子可能吸收光的能量，而又低能级跃迁到 反键*轨道。在紫外可见光区，主要有下列几种跃 迁类型：
2. 溶液的吸收定律---朗伯-比尔定律
（1）朗伯-比尔定律 • 一束平行电磁辐射，强度为I0，穿过厚度为b、浓度为C 的透明介质溶液后，由于介质中粒子对辐射的吸收，结 果强度衰减为I，则溶液透光率T(%)表示为 T = I / I0 • 溶液的吸光度A由下式定义 A = -lgT＝lg(I0 / I) • 吸光度与吸收层厚度(b)及被测物质浓度C之关系由朗伯比耳定律表达，即 A = ε bC式中， ε 称为吸收系数。 UV-Vis光谱定量分析的依据
29
10.3 红外吸收光谱法
• 红外吸收光谱（Infrared absorption 红外吸收光谱（ spectroscopy, IR）又称为分子振动 转动光谱。 转动光谱。 ）又称为分子振动—转动光谱 当样品受到频率连续变化的红外光照射时， 当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子 吸收了某些频率的辐射， 吸收了某些频率的辐射，并由其振动或转动运动 引起偶极矩的净变化， 引起偶极矩的净变化，产生分子振动和转动能级 从基态到激发态的跃迁， 从基态到激发态的跃迁，使相应于这些吸收区域 的透射光强度减弱。 的透射光强度减弱。记录红外光的百分透射比与 波数或波长关系的曲线，就得到红外光谱。 波数或波长关系的曲线，就得到红外光谱。
11
（2）偏离朗伯-比尔定律的因素
主要有3个方面： 第一，非单色光引起的偏离 仪器偏差 非单色光引起的偏离（仪器偏差 非单色光引起的偏离 仪器偏差）。主要来自光的 单色性、平行性和散射性等因素造成的偏差。 第二，介质不均匀引起的偏离 比尔定律本身的局限性 介质不均匀引起的偏离（比尔定律本身的局限性 介质不均匀引起的偏离 比尔定律本身的局限性）， 朗伯-比尔定律主要适用于稀溶液，忽略了分子之间的相 互作用，当浓度高时，分子间作用增强会引起偏差。 第三，溶液本身的化学反应引起的偏离 化学偏离 溶液本身的化学反应引起的偏离（化学偏离 溶液本身的化学反应引起的偏离 化学偏离）。当 被分析的粒子发生分解、缔合或与溶剂发生反应生成一种 具有不同光谱的产物时会发生这种偏离；
14
★ σ-σ*跃迁 σ 跃迁
• 吸收波长在真空紫外区。 • 饱和烃无一例外地都含有σ电子，它们的电子光谱 都在远紫外区。
★ n-σ*跃迁 σ 跃迁
• 吸收波长在150~250nm范围，绝大多数吸收峰出现在 200nm左右。 • 含有未共享电子对杂原子(O、N、S和卤素等)的饱和烃 衍生物可发生此类跃迁。 • 这种跃迁所需的能量主要取决于原子成键的种类，而与 分子结构关系不大； • 摩尔吸收系数(ε)比较低，即吸收峰强度比较小，很少在 15 近紫外区观察到。
5
M+hv→M*
6
当分子吸收外界的辐射能量时，会发生运动状态的 变化，亦即发生能级的跃迁，其中含电子能级、振 动能量和转动能量的跃迁。所以整个分子能量的变 化∆E同样包含着电子能级的变化∆Ee ，振动能级的 变化∆Ev和转动能级的变化∆Er ：
∆E ＝ ∆Ee+∆Ev+ ∆Er ∆E ＝hv
若用一连续波的电磁辐射以波长大小顺序分别照射分子， 若用一连续波的电磁辐射以波长大小顺序分别照射分子， 并记录物质分子对辐射吸收程度随辐射波长变化的关系曲 7 这就是分子吸收曲线，通常叫分子吸收光谱。 线，这就是分子吸收曲线，通常叫分子吸收光谱。
一些化合物n-σ*跃迁所产生吸收的数据
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n-π*和π-π*跃迁 π 和 π 跃迁
• 吸收波长在200~700nm范围。 • 绝大多数有机分子的吸收光谱都是由n电子或π电 子向π*激发态跃迁产生的。 • 这两种跃迁都要求分子中存在具有π轨道的不饱 和基团，这种不饱和的吸收中心称做生色基团 （简称生色团）。 • n-π*跃迁产生的光谱峰的摩尔吸收系数一般较低， 通常在10~100范围内， • 而π-π*跃迁的摩尔吸收系数一般在1000~10000范 17 围内。
应 用
• 无机荧光分析方法有两种类型： • 直接法：先形成荧光鳌合物，然后测量其荧光发射光谱图。主要应用 于阳离子分析（主要是非过渡金属）。 • 另一种方法：基于被测物质的淬灭作用引起的荧光减少效应。广泛应 用于阴离子分析。 • 有4种常用的鳌合剂：苯偶姻、茜素石榴红R、黄烷酮醇、8-羟基喹啉。 • 有机荧光分析：可分析100多类物质，如腺膘呤、氨茴酸、芳香多环碳 氢化合物、半光氨酸、胍、吲哚、萘酚、蛋白质、水杨酸及尿酸等； • 医药试剂分析方面：有50多类例如，肾上腺素、烷基吗啡、氯奎、青 雷素、普鲁卡因、利血平及本巴比妥等；还包括甾类化合物和酶、辅 酶等； • 在植物制品方面，包括叶绿素、萝芙藤螺旋生物碱、黄烷酮类及鱼藤 酮类等；还包括维他命及维他命制品等，以及食品和天然产品的分析。
（1）单波长分光光度计
23
（2）单波长双光束分光光度计
24
（3）双波长分光光度计
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10.1.3 紫外-可见吸收光谱应用
• 一般采用液体样品，也可以用固体样品。 一、定性分析 • 利用紫外与可见光谱的定性分析主要是依据这些化合物 的吸收光谱的特征，如吸收光谱曲线形状、吸收峰数目 以及各吸收峰的波长位置和相应的摩尔吸光系数。其中 λ最大和ε的主要参数。总体上来说，紫外可见光谱在定 性分析上应用并不广泛。 （1）已知化合物的验证 （2）判断互变异构和立体异构 （3）纯度检查 （4）能级结构的确定
10.1.1 基本原理
1. 分子吸收光谱的形成
分子，甚至是最简单的双原子分子的光谱，要比原子 光谱复杂得多。这是由于在分子中，除了电子相对于原子 核的运动外，还有组成分子的原子的原子核之间相对位移 引起的分子振动和转动。分子中的电子处于相对于核的不 同运动状态就有不同的能量，处于不同的转动运动状态代 表不同的能级，即有电子能级 振动能级和转动能级 电子能级、振动能级 转动能级。分 电子能级 振动能级 转动能级 子总的能量可以认为是这三种运动能量之和。即 E ＝ Ee+Ev+ Er
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短波
ຫໍສະໝຸດ Baidu
长波
•红外吸收光谱(IR)是分子振动光谱，它对电磁辐射波数的响应范围 在12800~10cm-1（即波长范围：0.78~1000µm）。 •大多数红外吸收光谱仪在中红外区应用，波数范围在4000~400cm-1， 波数大于4000cm-1为近红外，小于200cm-1为远红外区。 •振动光谱所涉及的是分子中原子间化学键振动而引起的能级跃迁的 检测。振动频率对分子中特定基团表现出高度的特征性。除光学异 构体外，每一种化合物都有自己的红外吸收光谱。
发光材料
分子荧光光谱
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光谱分析法是基于物质对不同波长光的吸收、 光谱分析法是基于物质对不同波长光的吸收、发射 等现象而建立起来的一类光学分析法。 等现象而建立起来的一类光学分析法。 光谱是光的不同波长成分及其强度分布按波长或波 数次序排列的记录，它描述了物质吸收或发射光的特征， 数次序排列的记录，它描述了物质吸收或发射光的特征， 可以给出物质的组成、含量以及有关分子、 可以给出物质的组成、含量以及有关分子、原子的结构 信息。 信息。由原子的吸收或发射所形成的光谱称为原子光谱 （atomic spectrum），原子光谱是线光谱。由分子的吸 ） 原子光谱是线光谱。 收 或 发 光 所 形 成 的 光 谱 称 为 分 子 光 谱 （ molecular spectrum），分子光谱是带状光谱。 ） 分子光谱是带状光谱。
第10章 分子光谱分析
概 述
分子光谱是由分子能级跃迁而产生的光谱。
紫外-可见吸收光谱
聚合物材料中的颜料 和紫外光稳定剂
分子吸收光谱
其吸收的辐射波长不同
ultraviolet & visible absorption spectrum ，UV-VIS
红外吸收光谱
官能团或化合物定性
infrared absorption spectrum，IR fluorescence spectrometry，FS
③红移、蓝移 吸收峰位置向长波方向的移动，叫红移。吸收峰位置 向短波方向移动，叫蓝移 ④增色效应和减色效应——波长不变 使吸收强度增加的现象称为增色效应。使吸收强度降 低的现象称为减色效应
22
10.1.2 分光光度计---测定吸光度
1.分光光度计的基本组成 基本结构是由五个部分组成：即光源、单色 器、吸收池、检测器和显示装置。 2. 分光光度计的类型
20
（3）常用术语 ①生色团
能吸收紫外-可见光的基团叫生色团。主要为具有不饱 和键和未成对电子的基团。 例：
②助色团 助色团是一种能使生色团的吸收峰向长波方向位移并增强 其吸收强度的官能团，一般是含有未共享电子的杂原子基 团，如-NH2、-OH、-NR2、-OR、-SH、-SR、-Cl、-Br等。 这些基团中的 n电子能与生色团中的π电子相互作用(可能 产生p-π共轭)，使π-π *跃迁能量降低，跃迁几率变大。 21
8
分子在紫外-可见区的吸收与电子结构紧 密相关，物质由于电子结构不同而具有不同 的量子化能级，所以所能吸收光的波长也不 同（对光的吸收具有选择性），这是UV-Vis 定性分析的基础。
9
吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长λmax λmax和ε是定性的主要依据 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 10 一。
将不同波长的光（200-780nm）透过某一固定浓 度和厚度的溶液，测量每一波长下溶液对光的吸 收程度（吸光度），而后以波长为横坐标，以吸 光度为纵坐标，即可得吸收光谱。 电子能级跃迁时不可避免地会产生振动和转动能 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，因而产生的谱线呈现宽谱带。 紫外—可见光谱实际上是电子 振动 转动光谱 电子-振动 转动光谱。 电子 振动-转动光谱
二、定量分析
分光光度法，依据是朗珀-比尔定律
溶剂 分析条件的选择 （1）单组份定量分析 定量分析方法 （2）多组分定量分析 （3）络合物结合比的测定 标准加入 测定浓度 测定波长 标准曲线
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10.2 分子荧光光谱法
• 分子荧光光谱(FS)也是电子光谱，但它属于二次 发射光谱(光致发光)，是几种发光分析方法(如磷 光、化学发光、生物发光、热致发光等)中的一 种。 • 分子荧光的发射至少有两个步骤：吸收激发光过 程和后继的发射过程。 • 发光分析方法的特点： • 优点为：选择性好，灵敏度高(检测限比吸收光 谱小1~3个数量级)和具有较大的线性浓度范围。 • 缺点：不如吸收光谱应用广泛。主要是由于能够 产生荧光辐射的化学(分子)体系的数量有限。28
样品谱峰的数目、位置、强度、 样品谱峰的数目、位置、强度、形状等特点对材 料进行定性和定量分析
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10.1 紫外-可见吸收光谱法
紫外-可见光谱(UV-VIS)是电子光谱 电子光谱。 电子光谱 UV-VIS是物质在吸收10~800nm光波波长范围的光子所引起分子 中电子能级跃迁时产生的吸收光谱。 波长<200nm的紫外光属于远紫外光，由于被空气所吸收，故亦 称真空紫外光。该波段的吸收光谱属于真空紫外光谱。 一般紫外可见光谱的波长范围：200~800（1000）nm。 4 紫外可见吸收光谱分析法常称为紫外可见分光光度法 紫外可见分光光度法。 紫外可见分光光度法
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（2）无机物的跃迁类型 ①电荷转移跃迁 在电磁辐射作用下，分子中原定域在金属轨道 上的电荷转移到配位体的轨道，或按相反方向转移， 称为电荷转移跃迁。所产生的吸收光谱称为电荷转 移光谱。一般可表示为：
Mn+ Lb- → M(n+1)+ - L(b+1)hν
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②配位体场跃迁
过渡元素的d或f轨道为简并轨道，当与配位体配合 时，轨道简并解除， d或f轨道发生能级分裂。如 果轨道未充满，则低能量轨道上的电子吸收外来能 量时，将会跃迁到高能量的d或f轨道，从而产生吸 收光谱。多用于研究配合物结构及其键合理论。
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3. 分子结构与吸收光谱
（1）有机物的跃迁类型
分子中电子跃迁示意图
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相应的外层电子和价电子有三种：σ电子、π电子 和n 电子。通常情况下，电子处于低的能级（成键 轨道和非键轨道）。当用合适能量的紫外光照射分 子时，分子可能吸收光的能量，而又低能级跃迁到 反键*轨道。在紫外可见光区，主要有下列几种跃 迁类型：
2. 溶液的吸收定律---朗伯-比尔定律
（1）朗伯-比尔定律 • 一束平行电磁辐射，强度为I0，穿过厚度为b、浓度为C 的透明介质溶液后，由于介质中粒子对辐射的吸收，结 果强度衰减为I，则溶液透光率T(%)表示为 T = I / I0 • 溶液的吸光度A由下式定义 A = -lgT＝lg(I0 / I) • 吸光度与吸收层厚度(b)及被测物质浓度C之关系由朗伯比耳定律表达，即 A = ε bC式中， ε 称为吸收系数。 UV-Vis光谱定量分析的依据
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10.3 红外吸收光谱法
• 红外吸收光谱（Infrared absorption 红外吸收光谱（ spectroscopy, IR）又称为分子振动 转动光谱。 转动光谱。 ）又称为分子振动—转动光谱 当样品受到频率连续变化的红外光照射时， 当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子 吸收了某些频率的辐射， 吸收了某些频率的辐射，并由其振动或转动运动 引起偶极矩的净变化， 引起偶极矩的净变化，产生分子振动和转动能级 从基态到激发态的跃迁， 从基态到激发态的跃迁，使相应于这些吸收区域 的透射光强度减弱。 的透射光强度减弱。记录红外光的百分透射比与 波数或波长关系的曲线，就得到红外光谱。 波数或波长关系的曲线，就得到红外光谱。
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（2）偏离朗伯-比尔定律的因素
主要有3个方面： 第一，非单色光引起的偏离 仪器偏差 非单色光引起的偏离（仪器偏差 非单色光引起的偏离 仪器偏差）。主要来自光的 单色性、平行性和散射性等因素造成的偏差。 第二，介质不均匀引起的偏离 比尔定律本身的局限性 介质不均匀引起的偏离（比尔定律本身的局限性 介质不均匀引起的偏离 比尔定律本身的局限性）， 朗伯-比尔定律主要适用于稀溶液，忽略了分子之间的相 互作用，当浓度高时，分子间作用增强会引起偏差。 第三，溶液本身的化学反应引起的偏离 化学偏离 溶液本身的化学反应引起的偏离（化学偏离 溶液本身的化学反应引起的偏离 化学偏离）。当 被分析的粒子发生分解、缔合或与溶剂发生反应生成一种 具有不同光谱的产物时会发生这种偏离；
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★ σ-σ*跃迁 σ 跃迁
• 吸收波长在真空紫外区。 • 饱和烃无一例外地都含有σ电子，它们的电子光谱 都在远紫外区。
★ n-σ*跃迁 σ 跃迁
• 吸收波长在150~250nm范围，绝大多数吸收峰出现在 200nm左右。 • 含有未共享电子对杂原子(O、N、S和卤素等)的饱和烃 衍生物可发生此类跃迁。 • 这种跃迁所需的能量主要取决于原子成键的种类，而与 分子结构关系不大； • 摩尔吸收系数(ε)比较低，即吸收峰强度比较小，很少在 15 近紫外区观察到。
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M+hv→M*
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当分子吸收外界的辐射能量时，会发生运动状态的 变化，亦即发生能级的跃迁，其中含电子能级、振 动能量和转动能量的跃迁。所以整个分子能量的变 化∆E同样包含着电子能级的变化∆Ee ，振动能级的 变化∆Ev和转动能级的变化∆Er ：
∆E ＝ ∆Ee+∆Ev+ ∆Er ∆E ＝hv
若用一连续波的电磁辐射以波长大小顺序分别照射分子， 若用一连续波的电磁辐射以波长大小顺序分别照射分子， 并记录物质分子对辐射吸收程度随辐射波长变化的关系曲 7 这就是分子吸收曲线，通常叫分子吸收光谱。 线，这就是分子吸收曲线，通常叫分子吸收光谱。
一些化合物n-σ*跃迁所产生吸收的数据
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n-π*和π-π*跃迁 π 和 π 跃迁
• 吸收波长在200~700nm范围。 • 绝大多数有机分子的吸收光谱都是由n电子或π电 子向π*激发态跃迁产生的。 • 这两种跃迁都要求分子中存在具有π轨道的不饱 和基团，这种不饱和的吸收中心称做生色基团 （简称生色团）。 • n-π*跃迁产生的光谱峰的摩尔吸收系数一般较低， 通常在10~100范围内， • 而π-π*跃迁的摩尔吸收系数一般在1000~10000范 17 围内。
应 用
• 无机荧光分析方法有两种类型： • 直接法：先形成荧光鳌合物，然后测量其荧光发射光谱图。主要应用 于阳离子分析（主要是非过渡金属）。 • 另一种方法：基于被测物质的淬灭作用引起的荧光减少效应。广泛应 用于阴离子分析。 • 有4种常用的鳌合剂：苯偶姻、茜素石榴红R、黄烷酮醇、8-羟基喹啉。 • 有机荧光分析：可分析100多类物质，如腺膘呤、氨茴酸、芳香多环碳 氢化合物、半光氨酸、胍、吲哚、萘酚、蛋白质、水杨酸及尿酸等； • 医药试剂分析方面：有50多类例如，肾上腺素、烷基吗啡、氯奎、青 雷素、普鲁卡因、利血平及本巴比妥等；还包括甾类化合物和酶、辅 酶等； • 在植物制品方面，包括叶绿素、萝芙藤螺旋生物碱、黄烷酮类及鱼藤 酮类等；还包括维他命及维他命制品等，以及食品和天然产品的分析。
（1）单波长分光光度计
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（2）单波长双光束分光光度计
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（3）双波长分光光度计
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10.1.3 紫外-可见吸收光谱应用
• 一般采用液体样品，也可以用固体样品。 一、定性分析 • 利用紫外与可见光谱的定性分析主要是依据这些化合物 的吸收光谱的特征，如吸收光谱曲线形状、吸收峰数目 以及各吸收峰的波长位置和相应的摩尔吸光系数。其中 λ最大和ε的主要参数。总体上来说，紫外可见光谱在定 性分析上应用并不广泛。 （1）已知化合物的验证 （2）判断互变异构和立体异构 （3）纯度检查 （4）能级结构的确定
10.1.1 基本原理
1. 分子吸收光谱的形成
分子，甚至是最简单的双原子分子的光谱，要比原子 光谱复杂得多。这是由于在分子中，除了电子相对于原子 核的运动外，还有组成分子的原子的原子核之间相对位移 引起的分子振动和转动。分子中的电子处于相对于核的不 同运动状态就有不同的能量，处于不同的转动运动状态代 表不同的能级，即有电子能级 振动能级和转动能级 电子能级、振动能级 转动能级。分 电子能级 振动能级 转动能级 子总的能量可以认为是这三种运动能量之和。即 E ＝ Ee+Ev+ Er
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短波
ຫໍສະໝຸດ Baidu
长波
•红外吸收光谱(IR)是分子振动光谱，它对电磁辐射波数的响应范围 在12800~10cm-1（即波长范围：0.78~1000µm）。 •大多数红外吸收光谱仪在中红外区应用，波数范围在4000~400cm-1， 波数大于4000cm-1为近红外，小于200cm-1为远红外区。 •振动光谱所涉及的是分子中原子间化学键振动而引起的能级跃迁的 检测。振动频率对分子中特定基团表现出高度的特征性。除光学异 构体外，每一种化合物都有自己的红外吸收光谱。
发光材料
分子荧光光谱
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光谱分析法是基于物质对不同波长光的吸收、 光谱分析法是基于物质对不同波长光的吸收、发射 等现象而建立起来的一类光学分析法。 等现象而建立起来的一类光学分析法。 光谱是光的不同波长成分及其强度分布按波长或波 数次序排列的记录，它描述了物质吸收或发射光的特征， 数次序排列的记录，它描述了物质吸收或发射光的特征， 可以给出物质的组成、含量以及有关分子、 可以给出物质的组成、含量以及有关分子、原子的结构 信息。 信息。由原子的吸收或发射所形成的光谱称为原子光谱 （atomic spectrum），原子光谱是线光谱。由分子的吸 ） 原子光谱是线光谱。 收 或 发 光 所 形 成 的 光 谱 称 为 分 子 光 谱 （ molecular spectrum），分子光谱是带状光谱。 ） 分子光谱是带状光谱。
第10章 分子光谱分析
概 述
分子光谱是由分子能级跃迁而产生的光谱。
紫外-可见吸收光谱
聚合物材料中的颜料 和紫外光稳定剂
分子吸收光谱
其吸收的辐射波长不同
ultraviolet & visible absorption spectrum ，UV-VIS
红外吸收光谱
官能团或化合物定性
infrared absorption spectrum，IR fluorescence spectrometry，FS
③红移、蓝移 吸收峰位置向长波方向的移动，叫红移。吸收峰位置 向短波方向移动，叫蓝移 ④增色效应和减色效应——波长不变 使吸收强度增加的现象称为增色效应。使吸收强度降 低的现象称为减色效应
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10.1.2 分光光度计---测定吸光度
1.分光光度计的基本组成 基本结构是由五个部分组成：即光源、单色 器、吸收池、检测器和显示装置。 2. 分光光度计的类型
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（3）常用术语 ①生色团
能吸收紫外-可见光的基团叫生色团。主要为具有不饱 和键和未成对电子的基团。 例：
②助色团 助色团是一种能使生色团的吸收峰向长波方向位移并增强 其吸收强度的官能团，一般是含有未共享电子的杂原子基 团，如-NH2、-OH、-NR2、-OR、-SH、-SR、-Cl、-Br等。 这些基团中的 n电子能与生色团中的π电子相互作用(可能 产生p-π共轭)，使π-π *跃迁能量降低，跃迁几率变大。 21
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分子在紫外-可见区的吸收与电子结构紧 密相关，物质由于电子结构不同而具有不同 的量子化能级，所以所能吸收光的波长也不 同（对光的吸收具有选择性），这是UV-Vis 定性分析的基础。
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吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长λmax λmax和ε是定性的主要依据 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 10 一。
将不同波长的光（200-780nm）透过某一固定浓 度和厚度的溶液，测量每一波长下溶液对光的吸 收程度（吸光度），而后以波长为横坐标，以吸 光度为纵坐标，即可得吸收光谱。 电子能级跃迁时不可避免地会产生振动和转动能 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，因而产生的谱线呈现宽谱带。 紫外—可见光谱实际上是电子 振动 转动光谱 电子-振动 转动光谱。 电子 振动-转动光谱