第七章--紫外-可见分光光度法资料讲解
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紫外可见分光光度法基本原理PPT讲稿
光是由光子流组成，光子的能量：
E=h=hc/
（Planck常数：h=6.626 × 10 -34 J × S ) 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
生的吸收光谱在紫外—可见光区，称为紫外—可见光谱或分子的 电子光谱。
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 尔吸光系数εmax也作为定性的依据。不同物质的λmax有时可能 相同，但εmax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， 这是定量分析的依据。
* σ σ* (150~210nm)
H
* n σ* (259nm)
HCI
H
（2）不饱和脂肪烃
• 这类化合物有孤立双键的烯烃(如乙烯)和共轭双键的烯
烃(如丁二烯)，它们含有π键电子，吸收能量后产生
π→π*跃迁。乙烯(孤立双键)的
m
a
为171nm(
x
＝
15530 L mol1 cm1 )；而丁二烯H(2C CH CH CH2 )
列吸收带，称为精细结构吸收带，亦称为B吸收带[从德文 Benzenoid(苯的)得名]，这是由于跃迁和苯环的振动的重叠引起的。B 吸收带的精细结构常用来辨认芳香族化合物。 苯环与生色团连结时，有B和K两种吸收带，有时还有R吸收带，其中 R吸收带的波长最长 。
生色团与助色团
生色团(Chromophore)： 最有用的紫外—可见光谱是由π→π＊和n→π＊跃迁产生
E=h=hc/
（Planck常数：h=6.626 × 10 -34 J × S ) 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
生的吸收光谱在紫外—可见光区，称为紫外—可见光谱或分子的 电子光谱。
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 尔吸光系数εmax也作为定性的依据。不同物质的λmax有时可能 相同，但εmax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， 这是定量分析的依据。
* σ σ* (150~210nm)
H
* n σ* (259nm)
HCI
H
（2）不饱和脂肪烃
• 这类化合物有孤立双键的烯烃(如乙烯)和共轭双键的烯
烃(如丁二烯)，它们含有π键电子，吸收能量后产生
π→π*跃迁。乙烯(孤立双键)的
m
a
为171nm(
x
＝
15530 L mol1 cm1 )；而丁二烯H(2C CH CH CH2 )
列吸收带，称为精细结构吸收带，亦称为B吸收带[从德文 Benzenoid(苯的)得名]，这是由于跃迁和苯环的振动的重叠引起的。B 吸收带的精细结构常用来辨认芳香族化合物。 苯环与生色团连结时，有B和K两种吸收带，有时还有R吸收带，其中 R吸收带的波长最长 。
生色团与助色团
生色团(Chromophore)： 最有用的紫外—可见光谱是由π→π＊和n→π＊跃迁产生
紫外可见分光光度法解析课件
即 T= It/I0
吸光度: 为透光度倒数的对数，用A表示，即 A=lg1/T=lgI0/It
二、朗伯-比尔定律 当一束平行单色光通过含有吸光物质的
稀溶液时，溶液的吸光度与吸光物质浓度、 液层厚度乘积成正比，即
A= E cl 式中比例常数E为吸光系数，与吸光物质 的本性，入射光波长及温度等因素有关。c为 吸光物质浓度，l为透光液层厚度。
2. 使用 仪器自检结束后（7个自检项目均出现
OK字样），按[MAIN MENU]键（主 菜单），屏幕显示如下5个功能项： 1. Phtometry（定量运算）；2. Wavelength Scan（波长扫描模式）；3. Time Scan （时间曲线扫描）；4. System（系统校 正）；5. Data display（光度直接测量 模式）。根据需要测量的实验项目按相
朗伯-比尔定律是紫外-可见分光光度法的理 论基础。
A lg 1 lg I0 ECL TI
式中，A为吸光度，T为透光率，I0、I分别为入射光
和透过光的强度；E为吸光系数，当c用物质的量浓 度表示，L用厘米表示，用ε代替E，称为摩尔吸光 系数，单位为（L·mol-1·cm-1）；当c用百分浓度 （g/100mL），L用厘米表示时，用E1cm1%表示E，称 为比吸光系数。它们的关系如下：
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 标准对比法
即将待测溶液与某一标样溶液，在相同 的条件下，测定各自的吸光度，建立朗伯比尔定律，解方程求出未知样浓度与含量。
吸光度: 为透光度倒数的对数，用A表示，即 A=lg1/T=lgI0/It
二、朗伯-比尔定律 当一束平行单色光通过含有吸光物质的
稀溶液时，溶液的吸光度与吸光物质浓度、 液层厚度乘积成正比，即
A= E cl 式中比例常数E为吸光系数，与吸光物质 的本性，入射光波长及温度等因素有关。c为 吸光物质浓度，l为透光液层厚度。
2. 使用 仪器自检结束后（7个自检项目均出现
OK字样），按[MAIN MENU]键（主 菜单），屏幕显示如下5个功能项： 1. Phtometry（定量运算）；2. Wavelength Scan（波长扫描模式）；3. Time Scan （时间曲线扫描）；4. System（系统校 正）；5. Data display（光度直接测量 模式）。根据需要测量的实验项目按相
朗伯-比尔定律是紫外-可见分光光度法的理 论基础。
A lg 1 lg I0 ECL TI
式中，A为吸光度，T为透光率，I0、I分别为入射光
和透过光的强度；E为吸光系数，当c用物质的量浓 度表示，L用厘米表示，用ε代替E，称为摩尔吸光 系数，单位为（L·mol-1·cm-1）；当c用百分浓度 （g/100mL），L用厘米表示时，用E1cm1%表示E，称 为比吸光系数。它们的关系如下：
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 标准对比法
即将待测溶液与某一标样溶液，在相同 的条件下，测定各自的吸光度，建立朗伯比尔定律，解方程求出未知样浓度与含量。
紫外-可见分光光度法 PPT课件
若化合物在某波长处有强的吸收峰，而所含杂质在该波长处 无吸收或吸收很弱，则化合物的吸光系数将降低，若杂质在
该波长有比此化合物更强的吸收，将会使化合物的吸光系数
增大，且会使化合物的吸收光谱变形。（举一个间接的例子
吧，前一段时间快检车抽到一批吗叮啉，红外快检认定是假
药，送到所里以后，我们用薄层法做了一下，发现样品也显
百分吸收系数 377
吸收度值 277nm 0.461
0.461×0.2609×100.00×200.00
含量=-----------------------------------×100%=96.97%
377×0.0658×5.00×0.2×100
二、多组分定量测定 解线性方程组法 等吸收双波长消去法 系数倍率法 导数光谱法
面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著w五测定时除另有规定外应以配制供试品溶液的同批溶剂为空白对照测定吸光度实际上是透光率而在测定光强弱时不只是由于被测物质的吸收所致还有溶剂和容器的吸收光的色散和界面反射等因素都可使透射光减弱用空白对照可排除这些因素的干扰
由上图可以看出吸收光谱的特征： ⑴曲线上“A”处称最大吸收峰，它所对应的波长称 最大吸收波长，以λmax表示。 ⑵曲线上“B”处有一谷，称最小吸收，所对应的波 长，称最小吸收波长，以λmin 表示。 ⑶曲线上在最大吸收峰旁边有一小峰“C”，形状像 肩的部位，称肩峰，以λsh表示。
⑷在吸收曲线的波长最短的一端，曲线上“D”处， 吸收相当强，但不成峰形，此处称为末端吸收。
利用物质的吸收光谱进行定量、定性及结构 分析的方法称为吸收光谱分析法。紫外－可 见吸收光谱是一种分子吸收光谱，它是由于 分子中原子的外层电子跃迁而产生的。
分光光度法
吸收光谱有原子吸收光谱和分子吸收光谱。 原子吸收光谱：由原子外层电子选择性地吸收某些波长 的电磁波而引起的。原子光谱通常为线状。 原子吸收分光光度法：根据原子具有选择性地吸收电磁 波的这种性质建立起来的方法。 分子吸收光谱：由分子选择性地吸收某些波长的电磁波 而引起的。分子的电子光谱通常呈带状。 分子结构多样性，导致分子吸收光谱的的复杂性。其吸 收光谱有红外光谱，紫外可见光谱，核磁共振谱等。
A = lg(1/T)= -lgT = lg(I0/I) = kbc 实验发现：溶液的浓度c愈大，液层厚度b愈厚，入射光 愈强，则光吸收得愈多，且满足
A = lg(1/T)= -lgT = lg(I0/I) = kbc 式中：A为吸光度；T为透光度，T=I/I0；I0为入射光强度，I 为透射光强度；k为比例系数，k与吸光物质的性质、入射光 波长及温度等有关；c为吸光物质浓度；b为吸收层厚度。上 式就被称为朗伯－比尔定律。
cx
c
标准曲线
第七章 分光光度法
分光光度法：也叫吸光光度法，是基于物质对光的选择 性吸收而建立起来的分析方法，包括比色法、可见及紫外分 光光度法及红外光谱法等。本章重点讨论可见光区的吸光光 度法。
一、概述
1、光的基本性质 (1)光具有二象性：波动性和粒子性
光是一种电磁波，按照波长或频率排列可得到下表所示 的电磁波谱表：
第七章 分光光度法
3、比色法与分光光度法的特点 比色法和分光光度法主要应用于测定试样中微量组分的
含量，它们的特点是： ①灵敏度高。常用于测定试样中1－10-3％的微量组分； ②准确度较高。比色法的相对误差为5－10％，分光光 度法为2－5％； ③应用广泛。大多无机离子和许多有机化合物都可以直 接或间接地用比色法或分光光度法进行测定； ④操作简便、快速。
A = lg(1/T)= -lgT = lg(I0/I) = kbc 实验发现：溶液的浓度c愈大，液层厚度b愈厚，入射光 愈强，则光吸收得愈多，且满足
A = lg(1/T)= -lgT = lg(I0/I) = kbc 式中：A为吸光度；T为透光度，T=I/I0；I0为入射光强度，I 为透射光强度；k为比例系数，k与吸光物质的性质、入射光 波长及温度等有关；c为吸光物质浓度；b为吸收层厚度。上 式就被称为朗伯－比尔定律。
cx
c
标准曲线
第七章 分光光度法
分光光度法：也叫吸光光度法，是基于物质对光的选择 性吸收而建立起来的分析方法，包括比色法、可见及紫外分 光光度法及红外光谱法等。本章重点讨论可见光区的吸光光 度法。
一、概述
1、光的基本性质 (1)光具有二象性：波动性和粒子性
光是一种电磁波，按照波长或频率排列可得到下表所示 的电磁波谱表：
第七章 分光光度法
3、比色法与分光光度法的特点 比色法和分光光度法主要应用于测定试样中微量组分的
含量，它们的特点是： ①灵敏度高。常用于测定试样中1－10-3％的微量组分； ②准确度较高。比色法的相对误差为5－10％，分光光 度法为2－5％； ③应用广泛。大多无机离子和许多有机化合物都可以直 接或间接地用比色法或分光光度法进行测定； ④操作简便、快速。
紫外可见分光光度法
ΔT =1%, 溶液浓度相对误差Δc/c 与其透光度T 的关系曲线如右图。
由图可见ΔT =1%, T 在20%～ 65%之间时, 浓度相对误差较小, 此为 最佳读数范围。
所以要求选择适宜的吸光度范围 （0.2-0.7）, 以使测量结果的误差最 小。
2024/10/5
措施: （a）控制溶液的浓度；（b） 选择不同厚度的比色
2024/10/5
2
溶液颜色与光吸收的关系
当一束太阳光照射某一溶液时, 太阳光中某一颜色的光 被吸收, 其互补色光透过溶液, 刺激人的眼睛, 使人感觉到它 的颜色。
实例:
1)高锰酸钾吸收绿光显紫 红色；
2)重铬酸钾吸收蓝光显黄 色；
3)邻菲罗啉铁溶液吸收蓝 绿光显红色。
2024/10/5
可见光波长及其互补光
(如国产710型，730型)； 3.双波长双光束分光光度计
(如国产WFZ800-5型）
2024/10/5
20
紫外可见分光光度的使用
2024/10/5
21
2024/10/5
22
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。
ε: 摩尔吸收系数，单位L·mol -1·cm-1。（讲解78页 例题）
摩尔吸收系数越大表明该物质的吸光能力越强，用光度法测
定该物质的灵敏度越高。
ε > 105: 超高灵敏；
ε = (6～10）×104 : 高灵敏；
ε < 2×104
: 不灵敏。
2024/10/5
10
吸光度的加和性
由图可见ΔT =1%, T 在20%～ 65%之间时, 浓度相对误差较小, 此为 最佳读数范围。
所以要求选择适宜的吸光度范围 （0.2-0.7）, 以使测量结果的误差最 小。
2024/10/5
措施: （a）控制溶液的浓度；（b） 选择不同厚度的比色
2024/10/5
2
溶液颜色与光吸收的关系
当一束太阳光照射某一溶液时, 太阳光中某一颜色的光 被吸收, 其互补色光透过溶液, 刺激人的眼睛, 使人感觉到它 的颜色。
实例:
1)高锰酸钾吸收绿光显紫 红色；
2)重铬酸钾吸收蓝光显黄 色；
3)邻菲罗啉铁溶液吸收蓝 绿光显红色。
2024/10/5
可见光波长及其互补光
(如国产710型，730型)； 3.双波长双光束分光光度计
(如国产WFZ800-5型）
2024/10/5
20
紫外可见分光光度的使用
2024/10/5
21
2024/10/5
22
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。
ε: 摩尔吸收系数，单位L·mol -1·cm-1。（讲解78页 例题）
摩尔吸收系数越大表明该物质的吸光能力越强，用光度法测
定该物质的灵敏度越高。
ε > 105: 超高灵敏；
ε = (6～10）×104 : 高灵敏；
ε < 2×104
: 不灵敏。
2024/10/5
10
吸光度的加和性
紫外-可见分光光度法
根据待测物质（原子或分子）发射或吸收的电磁辐 射，以及待测物质与电磁辐射的相互作用而建立起 来的定性、定量和结构分析方法，统称为光学分析 法。 利用光谱进行定性、定量和结构分析的方法称为光 谱分析法，简称光谱法。
第一节 概述
紫外-可见分光光度法：研究物质在紫外-可见光区（200~760 nm）分子吸收光谱的光谱分析法 波长范围： 紫外区 200-400nm 可见光区 400-760nm
准确度高
精密度好
选择性好
易于普及
应用广泛
仪器简单
操作简便
价格低廉
测定快速
第一节 概述
课堂活动
1．紫外-可见光的波长范围是
A．200~400nm
C．200~760nm 2．下列叙述错误的是
B．400~760nm
D．360~800nm
A．光的能量与其波长成反比 B．有色溶液越浓，对光的吸收也越强烈
C．物质对光的吸收有选择性
光的吸收定律
A＝- lg T=lg（I0/It) =kcl A：吸光度 T：透光率，T=It/I0
l：液层厚度(光程长度) c：溶液的浓度
k：吸光系数
1．Lamber-Beer定律的适用条件（前提） 入射光为单色光 溶液是稀溶液
A＝-lg T= k l c
吸收光谱法的基本定律， 是定量测定的依据 A与c为简单的正比关系； T与c是指数关系 A具加合性 设共存物为a、b、c， 则：A= ka l ca + kb l cb + kc l cc
点滴积累 1 ．光的本质是电磁波；物质对光的吸收具有 选择性。 2．吸光度与透光率的关系是 : 3 ．吸收曲线是溶液在一定条件下的吸光度随 入射光波长变化而变化的曲线。
紫外分光光度法的原理
据。实际使用中，溶液的厚度就是比色杯的厚
度，它是相对固定的，有0.5、1、2、4cm的比
色杯，使用最多的是1cm的比色杯。
比色分析中有时也用透光度做单位，根据透
光度的负对数－IogT=吸光度，透光率为100%
时，吸光度=－Iog1=0，而透光率为1%时，吸
光度=－Iog0.01=2，二者间呈对数指数关系。
可编辑ppt
9
可见光、紫外、荧光分析都要求溶液必须透
明，否则引起对光的吸收，影响分析的准确度。
对特殊的均匀的浑浊液也可以进行比色分析,称
为比浊法，比如应用于红细胞计数、细菌计数
的比浊测定。
光线通过透明的溶液时，还有少量的光线在
玻璃、溶液的表面被反射或散射，影响到吸光
度，所以要用一个空白管进行校正，除去反射、
E的定义是：某波长光通过1cm杯、1mol/L或 1%浓度的某溶液时，该溶液对该波长光的吸光 度。E在特定波长、1mol/L或1%浓度、特定溶 剂条件下是该物质的一个特征常数，反映该物
质的吸光能力，资料和测定时都要标明其特征
可编辑ppt
13
波长或最大吸收波长，表示为Emol~nm,max,1cm或 E%~nm，max，1cm。许多物质的吸光系数在书或资料 中可以查到，如药典规定VB12应该有278±1 nm、 361±1nm、550±2nm 3个吸收峰，其E1%361nm， 1cm=207。实际工作中，1mol/L的浓度太高，可 以配成1mmol/L或1μmol/L的浓度，相应地写成
如应用可见光的吸收光谱进吸收光谱
进行分析的叫紫外分光光度计和紫外分光光度
法；用原子的吸收光谱进行分析的方法叫原子
吸收分光光度计和原子吸收分光光度法。
第七章 紫外-可见分光光度法
仪器简单
操作简便
价格低廉
测定快速
第一节 概述
课堂活动
1．紫外-可见光的波长范围是
A．200~400nm
B．400~760nm
C．200~760nm
D．360~800nm
2．下列叙述错误的是
A．光的能量与其波长成反比
B．有色溶液越浓，对光的吸收也越强烈
C．物质对光的吸收有选择性
D．光的能量与其频率成反比
测定二者的吸光度值为As、Ax ，依据朗伯-比尔
定律得：
As=csL
Ax=cxL
则:
cx
AXcS AS
第五节 定性定量方法
3.吸光系数法:
吸光系数法直接利用朗伯-比尔定律的数
学表达式A＝KcL进行计算的定量分析方法。
在手册中查出待测物质在最大吸收波长max 处
的吸光系数
或
E1% 1cm
,并在相同条件下测量
第三节 紫外-可见分光光度计
二、紫外-可见分光光度计的光学性能
1．测光方式 3．狭缝或光谱带宽 5．波长准确度 7．波长重复性 9．光度重复性
2．波长范围 4．杂散光 6．吸光度范围 8．测光准确度 10．分辨率
第三节 紫外-可见分光光度计
三、紫外-可见分光光度计的类型 1.可见分光光度计 721型
第三节 紫外-可见分光光度计
三、紫外-可见分光光度计的类型 1.可见分光光度计
722型
第三节 紫外-可见分光光度计
三、紫外-可见分光光度计的类型 2.紫外-可见分光光度计
（1）单波长分光光度计 单光束分光光度计 双光束分光光度计
第三节 紫外-可见分光光度计
第三节 紫外-可见分光光度计
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(共73张PPT)
）。
2022/11/21
分光光度计的类型
2022/11/21
3.紫外-可见吸收光谱及其特征
吸收光谱
用不同波长的紫外-可见光（200~ 760 nm）依次照一定浓度的被测样品溶液时，就 会发现部分波长的光被吸收。如果以波长λ为 横座标（单位nm），吸收度 （absorbance）A为纵座标作图，即得到紫 外-可见吸收光谱（ultraviolet-visible spectra，简称UV）。
对光波来说，产生感光作用与生理作用的是 电场强度 E 。
2022/11/21
光的波长越短（频率越高），其能量越 大。
紫外光区 可见光区
远紫外区 10-200 nm （真空紫外区）
近紫外区 200 - 400 nm （UV光谱的研究区域）
400 - 760 nm
2022/11/21
2022/11/21
能量最小，λ 200~400nm（近紫外区）
ε = 10~ 100，弱吸收
跃迁能量大小： σ→σ* > n→σ* > π→π* > n→π*
2022/11/21
∆E
n → σ*
σ→ σ*
π → π* n → π*
200
300
σ*反键轨道 π*反键轨道
n 非键轨道 π 成键轨道 σ 成键轨道
λ（nm）
第二节 紫外-可见分光度计
紫外-可见分 光光度计
2022/11/21
一、分光光度计的主要部件
Major Components of spectrometer
紫外-可见分光光度计的基本组成模块（ general process）
2022/11/21
1.光源
在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连 续光谱，具有足够的辐射强度、较好的稳定性、 较长的使用寿命。
2022/11/21
分光光度计的类型
2022/11/21
3.紫外-可见吸收光谱及其特征
吸收光谱
用不同波长的紫外-可见光（200~ 760 nm）依次照一定浓度的被测样品溶液时，就 会发现部分波长的光被吸收。如果以波长λ为 横座标（单位nm），吸收度 （absorbance）A为纵座标作图，即得到紫 外-可见吸收光谱（ultraviolet-visible spectra，简称UV）。
对光波来说，产生感光作用与生理作用的是 电场强度 E 。
2022/11/21
光的波长越短（频率越高），其能量越 大。
紫外光区 可见光区
远紫外区 10-200 nm （真空紫外区）
近紫外区 200 - 400 nm （UV光谱的研究区域）
400 - 760 nm
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2022/11/21
能量最小，λ 200~400nm（近紫外区）
ε = 10~ 100，弱吸收
跃迁能量大小： σ→σ* > n→σ* > π→π* > n→π*
2022/11/21
∆E
n → σ*
σ→ σ*
π → π* n → π*
200
300
σ*反键轨道 π*反键轨道
n 非键轨道 π 成键轨道 σ 成键轨道
λ（nm）
第二节 紫外-可见分光度计
紫外-可见分 光光度计
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一、分光光度计的主要部件
Major Components of spectrometer
紫外-可见分光光度计的基本组成模块（ general process）
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1.光源
在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连 续光谱，具有足够的辐射强度、较好的稳定性、 较长的使用寿命。
第七章 紫外分光光度法
3)吸收池(样品池)(Cell，Container)：
吸收池放置各种类型的吸收池（比色皿）和相应的池 架附件。吸收池主要有石英池和玻璃池两种。 在紫外区须采用石英比色皿，可见区一般用石英比色 皿和玻璃池比色皿。
4)检测器
利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电 信号，常用的有硒光电池、光电管或光电倍增管。
式中:
Ｅ为光的能量；
γ为频率；
λ为波长；
h为普朗克常数，6.6256×10-27尔格· 秒；
c为光速。
§2 紫外-可见光分光光度法
基于物质的分子对可见和紫外区域辐射的吸收
而进行分析的方法,广泛用于无机物和有机化合物
的定性、定量分析。
紫外-可见吸收光谱波长范围
(1)远紫外光区(真空紫外区): (2)近紫外光区: (3)可见光区:
取代基 -SR 红移距离 45(nm) -NR2 40(nm) -OR 30(nm) -Cl 5(nm) CH3 5(nm)
3. 共轭双烯
在不饱和烃类分子中，当有两个以上的双键 共轭时，随着共轭系统的延长， *跃迁的吸收
带 将明显向长波方向移动，吸收强度也随之增强
。共轭双键愈多，红移愈显著，甚至产生颜色。
短移:使吸收峰向短波长移动的现象称为短移或蓝移 （blue shift），引起蓝移效应的基团称为向蓝基 团。
2.4 分子结构与紫外吸收光谱
1. 饱和烃化合物
饱和烃类化合物只含有单键（σ键），只能产 生σ→σ* 跃迁，由于电子由σ被跃迁至σ*反键所 需的能量高，吸收带位于真空紫外区，如甲烷和乙 烷的吸收带分别在125nm和135nm。
定义:不饱和度是指分子结构中达到饱和所缺一价元素的“对”数。 如：乙烯变成饱和烷烃需要两个氢原子，不饱和度为1。 计算：若分子中仅含一，二，三，四价元素(H，O，N，C)，则可 按下式进行不饱和度的计算：
第七章分光光度法
第七章分光光度法【基本要求】1.1 掌握分光光度法基本原理—Lambert-Beer定律，能熟练运用Lambert-Beer 公式进行有关计算。
1.1 掌握吸光度、透光率、吸光系数、摩尔吸光系数的概念。
1.2 明确溶液颜色与光吸收的关系。
1.3 了解物质对光的选择性吸收及吸收光谱。
1.4 了解分光光度计的基本构造；提高测量灵敏度和准确度的方法。
1.5 了解紫外分光光度法进行物质定性分析和定量测定的基本原理。
【重点难点】2.1 重点分光光度法原理－Lambert-Beer定律。
紫外分光光度计的使用2.2 难点提高测量灵敏度和准确度的方法。
【讲授学时】4学时4.1 第一节概述一、比色分析法比色分析法：利用比较溶液颜色深浅的方法来确定溶液中有色物质的含量。
有色物质溶液颜色越深，浓度越大；颜色越浅，浓度越小。
二、比色分析法测定步骤①选择适当显色剂，使被测组分转变成有色物质，称为显色阶段。
测定无色溶液时要进行显色阶段。
②选择最佳条件测定溶液的深浅度，称为比色阶段。
三、发展过程：目视比色法→光电比色法→分光光度计（吸光光度法）四、比色与分光光度法的特点比色和分光光度法主要用于测定微量组分。
1、灵敏度高：测定试样中微量组分（1～0.001%）常用方法，甚至可测定10-4 ~ 10-5%的痕量组分。
2、准确度高：一般比色法相对误差为5～10%，分光光度法为2～5%，其准确度虽比重量法和滴定法低，但对微量组分的测定已完全满足要求。
如采用精密蓝450-480紫400-450红650-750青蓝480-490青490-500绿500-580黄580-600橙600-650白光分光度计，误差将减少至1～2%。
3、应用广泛：几乎所有的无机离子和许多有机化合物都可以直接或间接地用比色法和分光光度法进行测定。
4、操作简便、快速，仪器设备也不复杂。
例如：试样中含Cu 量为0.001%，即在100mg 试样中含Cu 0.001mg ，用比色法可以测出。
紫外-可见分光光度法
对固体物质来说，当白光照射到物质上时，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；如果对各种波长的光均匀吸收，则呈现灰色；如果选择地吸收某些波长的光，则呈现反射或透射光的颜色。
对溶液来说，溶液呈现不同的颜色是由于溶液中的质点（离子或分子）对不同波长的光具有选择性吸收而引起的。
图朗伯-比尔定律示意图
当一束平行单色光照射到任何均匀、非散射的介质（固体、液体或气体）
如溶液时，光的一部分被吸收，一部分透过溶液，一部分被器皿的表面反射。
如果入射光的强度为I0，吸收光的强度为I a，透过光的强度为
I r，则
I0 = I a + I t + I r•
，其中
图分光光度工作曲线
非单色光引起的偏离。
非单色光引起的偏离朗伯-比尔定律的基本假设条件是入射光为单色光。
但目前仪器所提供的入射光实际上是由波长范围较窄的光带组成的复合光。
由于物质对不同波长光的吸收程度不同，因而引起了对比耳定律的
化学因素引起的偏离。
图光度计的一般结构图721型分光光度计的构造
Mo(SCN)
HR
图吸收波长的选择(选择510nm，而不是410nm) 控制适当的吸光度范围
浓度相对误差合透光度误差的关系式：。
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仪器简单
操作简便
价格低廉
测定快速
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第一节 概述
分析化学（第2版） 谢庆娟 李维斌
课堂活动
1．紫外-可见光的波长范围是
A．200~400nm
B．400~760nm
C．200~760nm
D．360~800nm
2．下列叙述错误的是
A．光的能量与其波长成反比
B．有色溶液越浓，对光的吸收也越强烈
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第一节 概述
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A
max=515
480
520
560nm
吸收光谱曲线示意图
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第一节 概述
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四、紫外-可见分光光度的特点
特点
灵敏度高 准确度高 精密度好 选择性好 易于普及 应用广泛
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第一节 概述
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三、吸收光谱曲线
概念：以波长λ为横坐标，吸光度A为纵坐标所描 绘的曲线，称为吸收光谱曲线，简称吸收光谱。
特点：在相同条件下，同一物质的不同浓度的溶 液，其吸收光谱曲线相似，且λmax相同。这是定 性分析的基础。
2．熟悉紫外-可见分光光度计的基本结构、吸光度测量 条件的选择、偏离光的吸收定律的主要因素。
3．了解光谱分析法的分类、紫外-可见吸收光谱的产生 机制、定性分析的依据和方法。
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◆能力要求
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1.能够用光的吸收定律解决定量计算问题 。 2. 能 够 绘 制 吸 收 光 谱 曲 线 ， 找 出 被 测 组 分 的 最
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第七章--紫外-可见分光光度法
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◆知识要求
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1．掌握光的吸收定律概念、表达式及条件，吸光系数和 吸收光谱的意义，常用定量分析方法的原理和应用。
大吸收波长。
3.能够绘制标准曲线，并能应用标准曲线对样品 进行定量分析。
4.会使用常见的紫外-可见分光光度计测定溶液的 吸光度。
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案例导入
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在夏天参加户外活动时，如果天气晴朗，就应该注 意保护皮肤，否则，暴露在火辣辣太阳之下的皮肤， 数小时后就会出现红肿、瘙痒、发热、刺痛症状，数 日后出现蜕皮现象，这表明太阳光中有一种光线能伤 害生物细胞。科学家研究证实，这种光线是紫外线。
光谱 射线 X射线 紫外光 可见光 红外光 微波 无线电波
方法 光谱法
分光光度法 光谱法
可见光
核磁共振
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第一节 概述
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红光与绿光互补、紫光与黄光互补，等等。
白光的组成
白光的色散
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根据可见光、紫外光与物质分子的相互作用建教 材
第一节 概述
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根据待测物质（原子或分子）发射或吸收的电磁辐 射，以及待测物质与电磁辐射的相互作用而建立起 来的定性、定量和结构分析方法，统称为光学分析 法。
利用光谱进行定性、定量和结构分析的方法称为光 谱分析法，简称光谱法。
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第一节 概述
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一、物质对光的选择性吸收
单色光: 单一波长的光束 复色光: 含有多种波长的光束 电磁波谱: 以波长大小顺序排列的电磁波谱图
波长 10pm 300pm 200nm 400nm 800nm 500mm 1cm 1m
C．物质对光的吸收有选择性
D．光的能量与其频率成反比
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第一节 概述
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课堂活动
3．紫外-可见分光光度法属于 A．原子发射光谱法 B．原子吸收光谱法 C．分子发射光谱法 D．分子吸收光谱法
4．分子吸收可见-紫外光后，可发生哪种类型的 分子能级跃迁 A．转动能级跃迁 B．振动能级跃迁 C．电子能级跃迁 D．以上都能发生
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第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理
朗伯-比尔定律不仅适用于可见光，而且也适用于紫 外光和红外光；不仅适用于均匀、无散射的溶液，而 且也适用于均匀、无散射的固体和气体。
实验证明：溶液对光的吸光度具有加和性。如果溶液 中同时存在两种或两种以上的吸光性物质，则测得的 该溶液的吸光度等于溶液中各吸光性物质吸光度的总 和，即：
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第一节 概述
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点滴积累 1．光的本质是电磁波；物质对光的吸收具有
选择性。 2．吸光度与透光率的关系是 :
3．吸收曲线是溶液在一定条件下的吸光度随 入射光波长变化而变化的曲线。
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第一节 概述
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二、透光率与吸光度
I0＝Ia + It + Ir I0＝Ia + It
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第一节 概述
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透射光强度It与入射光强度I0的比值称为透光率或透光度T 透光率的负对数为吸光度A
AlgT
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第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理
一、光的吸收定律 当一束平行的单色光通过均匀、无散射的含有吸光性
物质的溶液时，在入射光的波长、强度及溶液的温度 等条件不变的情况下，该溶液的吸光度A与溶液的浓 度c及液层厚度L的乘积成正比，即： A＝K·L ·c 。 称为光的吸收定律（朗伯-比尔定律）。 光的吸收定律是定量分析的理论依据。
A（a+b+c）＝Aa＋Ab＋Ac
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第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理