魏培海仪器分析紫外可见分光光度法PPT课件
合集下载
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。
仪器分析ppt04 紫外可见分光光度法
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。
三、分子吸收光谱与电子跃迁
1．紫外—可见吸收光谱 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：σ电子、π电子、n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，即成键轨道或非 键轨道上。 当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ΔΕ大小顺序为：n→π＊ < π→π＊ < n→σ＊ < σ→σ＊
转动能量Er 即
Ｅ＝Ｅe+Ｅv+Ｅr
ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr
能级跃迁
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。
讨论：
（1） 转动能级间的能量差ΔΕr：0.005～ 0.050eV，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ΔΕv约为：0.05～１eV， 跃迁产生的吸收光谱位于红外区，红外光谱或分子 振动光谱；
⑶ π→π＊跃迁
所需能量较小，吸收波长处于远紫外 区的近紫外端或近紫外区，摩尔吸光系数 εmax一般在104L·mol－1·cm－1以上，属于 强吸收。不饱和烃、共轭烯烃和芳香烃类均 可发生该类跃迁。如乙烯π→π*跃迁的 λmax为162nm，εmax为1×104L·mol-1·cm －1。
⑷ n→π＊跃迁 需能量最低，吸收波长λ>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10～100L·mol－ 1 ·cm－1，吸收谱带强度较弱。分子中 孤对电子和π键同时存在时发生n→π＊ 跃迁。丙酮n→π＊跃迁的λmax为275nm εmax为22 L·mol－1能量差ΔΕe较大1～20eV。电
仪器分析 (第三版 魏培海)第一章 紫外可见分光光度法 ppt课件
A kbc
k为比例常数；b的单位为cm。
PPT课件
36
k的讨论
• k的物理意义：液层厚度为1cm的单位浓度 溶液，对一定波长光的吸光度。k愈大，表 示吸收光的能力愈强，分光光度测定的灵 敏度就愈高。
• k的单位及数值还与浓度采用的单位有关 。
浓度单位 mol·L-1
g·L-1
k的单位
L·mol-1·cm-
末端吸收
A
肩峰
吸收峰
峰谷
1
4
2
3
250 300 350 400 λ /nm
λmax
PPT课件
30
1.0
(c)
0.8
0.6
0.4
(b)
0.2
(a)
0.0 400 450 500 550 600 650
图1-3 KMnO4水溶液的吸收曲线。其中（a）、 （b）、（c）对应的浓度分别为：1.4×10-2、 2.8×10-2、5.6×10-2g/L。
hc
ΔE= Ej-E0
PPT课件
19
【例1-2】〗某分子中两个电子能级之间的 能级差为1eV，若要电子在两个能级之间发 生跃迁，需要吸收光的波长为多少nm？如 果能级差为20eV，波长应为多大？ 解：对应能量的波长分别为：
1
hc E
6.6261034 3.0 1010 1.0 1.602 1019
PPT课件
28
2. 光谱吸收曲线
实验测量：
用一连续波长的光以波长大小顺序分别 照射分子，测定物质分子对各种波长光的吸 收程度（用吸光度A表示）。
数据处理：
以 波 长 (λ) 为 横 坐 标 ， 吸 光 度 为 纵 坐 标
k为比例常数；b的单位为cm。
PPT课件
36
k的讨论
• k的物理意义：液层厚度为1cm的单位浓度 溶液，对一定波长光的吸光度。k愈大，表 示吸收光的能力愈强，分光光度测定的灵 敏度就愈高。
• k的单位及数值还与浓度采用的单位有关 。
浓度单位 mol·L-1
g·L-1
k的单位
L·mol-1·cm-
末端吸收
A
肩峰
吸收峰
峰谷
1
4
2
3
250 300 350 400 λ /nm
λmax
PPT课件
30
1.0
(c)
0.8
0.6
0.4
(b)
0.2
(a)
0.0 400 450 500 550 600 650
图1-3 KMnO4水溶液的吸收曲线。其中（a）、 （b）、（c）对应的浓度分别为：1.4×10-2、 2.8×10-2、5.6×10-2g/L。
hc
ΔE= Ej-E0
PPT课件
19
【例1-2】〗某分子中两个电子能级之间的 能级差为1eV，若要电子在两个能级之间发 生跃迁，需要吸收光的波长为多少nm？如 果能级差为20eV，波长应为多大？ 解：对应能量的波长分别为：
1
hc E
6.6261034 3.0 1010 1.0 1.602 1019
PPT课件
28
2. 光谱吸收曲线
实验测量：
用一连续波长的光以波长大小顺序分别 照射分子，测定物质分子对各种波长光的吸 收程度（用吸光度A表示）。
数据处理：
以 波 长 (λ) 为 横 坐 标 ， 吸 光 度 为 纵 坐 标
仪器分析紫外—可见分光光度法幻灯片PPT
240nm
E11c%m
390
1.57104
但从它们的吸收光谱上可看出其中的差异。
A
A
A
醋酸泼尼松
醋酸氢化可的松
醋酸可的松
用紫外吸收光谱进展定性时需注意：
• 当两种纯化合物的吸收光谱有明显差 异时，可以肯定是两个不同的化合物， 而两吸收光谱一样时，不能肯定是同 一化合物。
二、纯度检查
1．杂质检查 假设：化合物 无吸收 杂质 有较强吸收
共9个倍增极
光二极管阵列检测器
二
光源
样 品
极
光 栅
管
阵
列
• 例：二极管阵列，在190 ~ 820nm，由 316个二极管组成，即2nm一个二极管。 在1/10 秒内即可获得全光谱图。
5. 信号显示和处理
• 光电管输出的电讯号需经过放大才能显 示出来。
• 讯号处理包括：对数函数运算、积分处 理等。
第二节 紫外-可见分光光度计
光源单色器吸收池检测器
讯号处理 与显示器
一、主要部件
1．光源
具有连 续光谱
钨灯或卤钨灯 可见光源 > 300nm
氢灯或氘灯 紫外光源 150~400nm
2．单色器 将复合光色散成单色光
• 色散元件
棱镜 光栅
• 准直镜〔聚光镜〕 • 狭缝
棱镜色散
• 得到的光谱是：非等间距，长波长区密， 短波长区疏。
310nm
为控制肾上腺素中肾上腺酮的量，产品用 紫外吸收光度法测定时，要求A<0.05。
• 根据A = ECl 当A = 0.05时
A
0.05
C=
=
= 0.00012g/100ml
El 435 1
E11c%m
390
1.57104
但从它们的吸收光谱上可看出其中的差异。
A
A
A
醋酸泼尼松
醋酸氢化可的松
醋酸可的松
用紫外吸收光谱进展定性时需注意：
• 当两种纯化合物的吸收光谱有明显差 异时，可以肯定是两个不同的化合物， 而两吸收光谱一样时，不能肯定是同 一化合物。
二、纯度检查
1．杂质检查 假设：化合物 无吸收 杂质 有较强吸收
共9个倍增极
光二极管阵列检测器
二
光源
样 品
极
光 栅
管
阵
列
• 例：二极管阵列，在190 ~ 820nm，由 316个二极管组成，即2nm一个二极管。 在1/10 秒内即可获得全光谱图。
5. 信号显示和处理
• 光电管输出的电讯号需经过放大才能显 示出来。
• 讯号处理包括：对数函数运算、积分处 理等。
第二节 紫外-可见分光光度计
光源单色器吸收池检测器
讯号处理 与显示器
一、主要部件
1．光源
具有连 续光谱
钨灯或卤钨灯 可见光源 > 300nm
氢灯或氘灯 紫外光源 150~400nm
2．单色器 将复合光色散成单色光
• 色散元件
棱镜 光栅
• 准直镜〔聚光镜〕 • 狭缝
棱镜色散
• 得到的光谱是：非等间距，长波长区密， 短波长区疏。
310nm
为控制肾上腺素中肾上腺酮的量，产品用 紫外吸收光度法测定时，要求A<0.05。
• 根据A = ECl 当A = 0.05时
A
0.05
C=
=
= 0.00012g/100ml
El 435 1
紫外——可见分光光度法教学课件PPT
KMnO4
530nm
AB 2
B 2
cBL
B 2cA B B 2 L 1 1 0 0 .4 2 4 1 4 2 0 0 L m o l 1c m 1
在 T = 36.8%(A=0.434)时，浓 度测定的相对误差最小。 在 实际测定时，常将吸光度控 制在0.2 ~ 0.7(T=20% ~65%) 之间。
测定相对误差与透光率的关系
3、参比溶液的选择
样
未考虑吸收池和溶剂对光
品
子的作用
参
I0
比
原则:使试液的吸光度能真正反映待测物的浓度。
利用空白试验来消除因溶剂或器皿对入射光反射和吸收带 来的误差。
例：用光程为1cm的吸收池，在两个测定波长处测定含有
K2Cr2O7和KMnO4两种物质溶液的吸光度。混合物在 450nm处的吸光度为0.38，在530nm处的吸光度为0.71，求 混合物的组成。已知1.010-3 mol/L的K2Cr2O7 在450nm处 吸光度为0.20，而在530nm处为0.05； 1.0 10-4mol/L的 KMnO4在450nm处无吸收，在530nm处吸光度为0.42。
c5 2..0 0 0 5 1 1 6 3 0 0 L g5 .0 0 1 （ 4 0gL 1)
则根据朗伯—比尔定律 A=abc，
a b A c 2 .0 c m 5 .0 0 .3 1 0 0 4 g 0 0 L 1 3 .1 0 -2 L 0 0 - 1 .c .g 1 m
Fe(SCN)3
Fe3+ + 3SCN－
溶液稀释时一倍时，上述平衡向右，离解度增大。所以
Fe(SCN)3的浓度不止降低一半，故吸光度降低一半以上，导致 偏离朗伯—比尔定律。
紫外可见分光光度PPT(完整版)课件
因此，可能的跃迁为σ → σ*、π→ π*、n→ σ* n→ π*等。
2023/10/14
10
Wavelength
2023/10/14
11
て
~104 10～100 100～300
k
~200 200～800
<200 ~150(<200)
Amax(nm)
<U<M<M<xD<U<*0<1<*1<0<*0<0
(red shift 或bathochromic
shift) 指取代基或溶剂效应引起吸收带 向长波方向的移动；
蓝移 ( blue shift 或 hypsochron sh ift) 或紫移： 吸收带向短
波方向移动
2023/10/14
16
常见助色团及其助色效应(红移)λ
-F<-Cl<-Br<-OH<-OCH₃<-N NHCH₃<-N(CH₃)₂<-NHC₆H₅<
6
分子中电子能级、振动能级和转动能级示意图
2023/10/14
不是任一波长的 光都可以被某一物质 所吸收，由于不同物 质的分子其组成结构 不同，它们所具有的 特征能级也不同，故 能级差不同，而各物 质只能吸收与它们内 部能级差相当的光辐 射，所以，不同物质 对不同波长的光吸收 具有选择性。
7
物质颜色与光吸收的关系
2023/10/14
29
四、 无机化合物的吸收光谱
金属离子 金属离子
配位体
d-d配位场跃迁
配位体
配位体π- π*
金属离子
配位体
电荷转移
2023/10/14
2023/10/14
10
Wavelength
2023/10/14
11
て
~104 10～100 100～300
k
~200 200～800
<200 ~150(<200)
Amax(nm)
<U<M<M<xD<U<*0<1<*1<0<*0<0
(red shift 或bathochromic
shift) 指取代基或溶剂效应引起吸收带 向长波方向的移动；
蓝移 ( blue shift 或 hypsochron sh ift) 或紫移： 吸收带向短
波方向移动
2023/10/14
16
常见助色团及其助色效应(红移)λ
-F<-Cl<-Br<-OH<-OCH₃<-N NHCH₃<-N(CH₃)₂<-NHC₆H₅<
6
分子中电子能级、振动能级和转动能级示意图
2023/10/14
不是任一波长的 光都可以被某一物质 所吸收，由于不同物 质的分子其组成结构 不同，它们所具有的 特征能级也不同，故 能级差不同，而各物 质只能吸收与它们内 部能级差相当的光辐 射，所以，不同物质 对不同波长的光吸收 具有选择性。
7
物质颜色与光吸收的关系
2023/10/14
29
四、 无机化合物的吸收光谱
金属离子 金属离子
配位体
d-d配位场跃迁
配位体
配位体π- π*
金属离子
配位体
电荷转移
2023/10/14
紫外可见分光光度法ppt课件
基团
－COOR
跃迁类型 π→π* n→π*
λmax 165 205
εmax(L/mol· cm) 4000 50
5. 常用术语
1) 生色团
能吸收紫外、可见光的结构单元，是含有 反键轨道和π电子的电子体系。
2) 助色团
是能使生色团吸收峰向长波方向位移并增强其 强度的官能团，是带有非键电子对的基团。
3) 羰基化合物
R Y
C=O
K带： π→π*跃迁，强吸收 R带：n →π*跃迁，弱吸收
R Y
C=O
Y= H, R R带: 270~300 nm K带: ~ 150nm
Y= -NH2, -OH, -OR
K带: 红移 R带: 蓝移
= C=C C=O
C=O
K带: 红移→220~260 nm R带: 红移→310~330 nm
（一）电子跃迁类型
σ π
n
1. σ →σ*跃迁
饱和键σ电子的能级跃迁 吸收光谱在远紫外区(或真空紫外区), λmax< 170 nm。
2. n → σ*跃迁
含有O、N、S、Cl、Br、I 等杂原子的饱和烃衍生 物分子的电子能级跃迁 吸收光谱位于远紫外区， λmax< 200 nm。
3. * 跃迁 电子从π轨道到π*轨道的跃迁, max 值很
M
n
L M
b
h
( n 1)
L
( b 1)
无机络合物
h 3 2 例： Fe SCN Fe SCN
电子受体
电子 给予体
λmax=490nm,εmax>104，定量测定灵敏度高。
2 配位场跃迁
在配体的配位场作用下，过渡元素5个能量 相等的d轨道和镧系、锕系元素7个能量相 等的f 轨道分裂成几组能量不等的d轨道及f 轨道，吸收辐射后，低能态的d或f 电子分 别跃迁至高能态的d或f轨道，即产生了d一 d 和 f 一f 跃迁。
－COOR
跃迁类型 π→π* n→π*
λmax 165 205
εmax(L/mol· cm) 4000 50
5. 常用术语
1) 生色团
能吸收紫外、可见光的结构单元，是含有 反键轨道和π电子的电子体系。
2) 助色团
是能使生色团吸收峰向长波方向位移并增强其 强度的官能团，是带有非键电子对的基团。
3) 羰基化合物
R Y
C=O
K带： π→π*跃迁，强吸收 R带：n →π*跃迁，弱吸收
R Y
C=O
Y= H, R R带: 270~300 nm K带: ~ 150nm
Y= -NH2, -OH, -OR
K带: 红移 R带: 蓝移
= C=C C=O
C=O
K带: 红移→220~260 nm R带: 红移→310~330 nm
（一）电子跃迁类型
σ π
n
1. σ →σ*跃迁
饱和键σ电子的能级跃迁 吸收光谱在远紫外区(或真空紫外区), λmax< 170 nm。
2. n → σ*跃迁
含有O、N、S、Cl、Br、I 等杂原子的饱和烃衍生 物分子的电子能级跃迁 吸收光谱位于远紫外区， λmax< 200 nm。
3. * 跃迁 电子从π轨道到π*轨道的跃迁, max 值很
M
n
L M
b
h
( n 1)
L
( b 1)
无机络合物
h 3 2 例： Fe SCN Fe SCN
电子受体
电子 给予体
λmax=490nm,εmax>104，定量测定灵敏度高。
2 配位场跃迁
在配体的配位场作用下，过渡元素5个能量 相等的d轨道和镧系、锕系元素7个能量相 等的f 轨道分裂成几组能量不等的d轨道及f 轨道，吸收辐射后，低能态的d或f 电子分 别跃迁至高能态的d或f轨道，即产生了d一 d 和 f 一f 跃迁。
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
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。
紫外可见分光光度法(课堂PPT)
比调T=100﹪后，再测样品
22
仪器
可见分光光度计
23
双光束分光光度计
裂
单色器 光源
光束分器
比值
显示
吸收池
检测器
自动记录，快速全波段扫描。可消除光源不稳定、检测器灵
敏度变化等因素的影响，特别适合于结构分析。仪器复杂，
价格较高。
24
仪器
紫外-可见分光光度计
25
❖ 双波长分光光度计
单色器
光源
单色器
又例如： KMnO4溶液，吸收了白光中
的绿光，透过的为其互补光紫色，故其溶 液呈紫色。
再例如：NaCl、KNO3溶液，对其射入
的可见光全不吸收，光全透过，因此溶液 为无色。
34
2、吸收光谱曲线
某一溶液对何种波长的光吸收？吸收的程度 如何？
这可通过使不同波长的光通过某一固定浓度 的有色溶液，分别测量每一波长下对应的光的 吸收程度[吸光度 A]，作A-λ曲线，即吸收光谱 曲线。
2
1.概念：分光光度法是根据物质的吸收光 谱和光的吸收定律，对物质进行定量、定性分 析的一种仪器分析方法。
2.方法分类： 根据测定时所选用的光源：
➢可见分光光度法(400800nm) ➢紫外分光光度法(200400 nm) ➢红外分光光度法(800nm50m)
3
3.紫外分光光度法的优缺点 优点：⑴灵敏度高,主要用于微量分析；
A = K·b ·c
44
A = K ·b ·c
c：物质的量浓度(mol ·L-1) b：为液层厚度(cm)
K:吸光系数。
❖应用的条件： ❖入射光必须是单色光； ❖吸收发生在稀的均匀的介质中； ❖吸收过程中，吸收物质互相不发生作用。
22
仪器
可见分光光度计
23
双光束分光光度计
裂
单色器 光源
光束分器
比值
显示
吸收池
检测器
自动记录，快速全波段扫描。可消除光源不稳定、检测器灵
敏度变化等因素的影响，特别适合于结构分析。仪器复杂，
价格较高。
24
仪器
紫外-可见分光光度计
25
❖ 双波长分光光度计
单色器
光源
单色器
又例如： KMnO4溶液，吸收了白光中
的绿光，透过的为其互补光紫色，故其溶 液呈紫色。
再例如：NaCl、KNO3溶液，对其射入
的可见光全不吸收，光全透过，因此溶液 为无色。
34
2、吸收光谱曲线
某一溶液对何种波长的光吸收？吸收的程度 如何？
这可通过使不同波长的光通过某一固定浓度 的有色溶液，分别测量每一波长下对应的光的 吸收程度[吸光度 A]，作A-λ曲线，即吸收光谱 曲线。
2
1.概念：分光光度法是根据物质的吸收光 谱和光的吸收定律，对物质进行定量、定性分 析的一种仪器分析方法。
2.方法分类： 根据测定时所选用的光源：
➢可见分光光度法(400800nm) ➢紫外分光光度法(200400 nm) ➢红外分光光度法(800nm50m)
3
3.紫外分光光度法的优缺点 优点：⑴灵敏度高,主要用于微量分析；
A = K·b ·c
44
A = K ·b ·c
c：物质的量浓度(mol ·L-1) b：为液层厚度(cm)
K:吸光系数。
❖应用的条件： ❖入射光必须是单色光； ❖吸收发生在稀的均匀的介质中； ❖吸收过程中，吸收物质互相不发生作用。
紫外可见分光光度法(仪器分析课件)
蓝移：使化合物的吸收峰向短波长方向移动的现 象称为蓝移（或紫移）。改变溶剂的极性会引起蓝移 现象。
影响紫外可见吸收光谱的因素
➢ 共轭效应 ➢ 容剂效应 ➢ 溶液pH
共轭效应 两个或两个以上不饱和键共轭时，由于共轭后π电
子的运动范围增大，引起π*轨道的能量降低，π—π* 跃迁的能级差ΔE减小，吸收光谱产生红移，同时摩尔吸 光系数增大。
溶液pH
不同pH的溶液中，分子或离子的解离形式可 能发生变化，其吸收光谱的形状、λmax和吸收 强度可能不一样，测定这些化合物的紫外可见光 谱时，须注意溶液的pH。
常见有机化合物的紫外可见吸收光谱
饱和烃及其取代衍生物
➢ 只能生σ→σ*跃迁，λ～150nm。 ➢ 可作为测定紫外－可见光谱时的溶剂 。 ➢ 引入杂原子，可产生n→σ*跃迁，吸收波长变大。 ➢ 如：CH3I、CH3Br、CH3Cl 、CH4的λmax分别为259nm、
= c ； 波数 = 1/ = /c
粒子性
光是由光子流组成，光子的能量：
E h
h－普朗克(Planck)常数 6.626×10-34J·s －频率 E－光量子具有的能量
单位：J(焦耳)，eV(电子伏特) 1eV=1.602×10－19 J
波粒二象性
E h hc
结论:一定波长的光具有一定的能量，波长越长(频率越 低)，光量子的能量越低。（P7例1）
数据处理：
以波长(λ)为横坐标，吸光度为纵坐标作图， 得到 A～λ关系曲线，即光谱吸收曲线，通常称 为吸收光谱。
特端吸收
A
吸收峰
峰谷
1
4
2
3
250 300
350
400
λ/nm
λmax
影响紫外可见吸收光谱的因素
➢ 共轭效应 ➢ 容剂效应 ➢ 溶液pH
共轭效应 两个或两个以上不饱和键共轭时，由于共轭后π电
子的运动范围增大，引起π*轨道的能量降低，π—π* 跃迁的能级差ΔE减小，吸收光谱产生红移，同时摩尔吸 光系数增大。
溶液pH
不同pH的溶液中，分子或离子的解离形式可 能发生变化，其吸收光谱的形状、λmax和吸收 强度可能不一样，测定这些化合物的紫外可见光 谱时，须注意溶液的pH。
常见有机化合物的紫外可见吸收光谱
饱和烃及其取代衍生物
➢ 只能生σ→σ*跃迁，λ～150nm。 ➢ 可作为测定紫外－可见光谱时的溶剂 。 ➢ 引入杂原子，可产生n→σ*跃迁，吸收波长变大。 ➢ 如：CH3I、CH3Br、CH3Cl 、CH4的λmax分别为259nm、
= c ； 波数 = 1/ = /c
粒子性
光是由光子流组成，光子的能量：
E h
h－普朗克(Planck)常数 6.626×10-34J·s －频率 E－光量子具有的能量
单位：J(焦耳)，eV(电子伏特) 1eV=1.602×10－19 J
波粒二象性
E h hc
结论:一定波长的光具有一定的能量，波长越长(频率越 低)，光量子的能量越低。（P7例1）
数据处理：
以波长(λ)为横坐标，吸光度为纵坐标作图， 得到 A～λ关系曲线，即光谱吸收曲线，通常称 为吸收光谱。
特端吸收
A
吸收峰
峰谷
1
4
2
3
250 300
350
400
λ/nm
λmax
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
M(基态, E0)+ hν ➢光吸收的条件：
EL
h
hc
E
ΔE= Ej-E0
M*(激发态, Ej)
E hc
-
16
【例1-2】〗某分子中两个电子能级之间的 能级差为1eV，若要电子在两个能级之间发 生跃迁，需要吸收光的波长为多少nm？如 果能级差为20eV，波长应为多大？
解：对应能量的波长分别为：
波长处的吸光度随溶液的浓度增加而增大。物质定 量分析的依据； ➢ 不同物质吸收曲线的特性不同，与物质特性有关。 物质定性分析的依据。
-
29
四、光吸收定律
光的吸收程度与光通过物质前后的光的 强度变化有关 。
-
30
1. 光强度、透光率和吸光度
术语
定义
符号
光强度
单位时间(s)、单位面积(1cm2）上辐射 光的能量，与光子的数目有关。
λmax
-
27
1.0
(c)
0.8
0.6
0.4
(b)
0.2
(a)
0.0 400 450 500 550 600 650
图1-3 KMnO4水溶液的吸收曲线。其中（a）、 （b）、（c）对应的浓度分别为：1.4×10-2、 2.8×10-2、5.6×10-2g/L。
-
28
谱线讨论
➢ 同一种物质对不同波长光的吸光度不同； ➢ 同一物质不同浓度的溶液，曲线形状相似，但一定
I0:入射 It:透射
透光率 透射光强度与入射光强度的比值（It/I0） T
知识目标
• 了解紫外可见吸收光谱的产生 • 理解化合物电子能级跃迁的类型和特点 • 熟悉紫外可见分光光度计的工作原理 • 掌握光吸收定律的应用及测量条件的选择 • 掌握紫外可见分光光度法在定量分析中的
应用
-
1
能力目标
• 能解释物质产生的颜色 • 能操作常见的紫外可见分光光度计 • 能应用紫外可见分光光度法进行物质的定
或波谷间的直线距离 ➢波数σ(cm-1)： 每厘米内波的振动次数
1c T
1 c
-
5
电磁波谱
电磁辐射按波长顺序排列称为电磁波谱
-
6
-
7
2．光的粒子性
➢光具有粒子性: 光电效应 ➢光由光子(光量子)组成: 光子具有能量 ➢光子的能量与光的频率或波长有关:
E h h c
E: 焦耳(J)或电子伏特(eV)
-
17
由上述例题得出什么结论？ 结论：物质对光的吸收具有选择性。
-
18
2. 物质颜色的产生
光学现象：当一束白光照射到固体物质时
➢如果完全吸收各种波长的光，则呈黑色； ➢如果完全反射即没有光的吸收，则呈白色； ➢如果选择性吸收了某些波长的光，则呈现的
颜色与其反射或透过的光的颜色有关。
-
19
光学现象：当一束白光照射到溶液时
-
12
➢互补色光：
如果两种适当颜 色的光按一定强 度比例混合得到 白光，则这两种 颜色的光称为互 补色光。
/nm
400-450 450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-610 610-650 650-760
-颜色 互补光Fra bibliotek紫 黄绿
蓝
黄
绿蓝 橙
蓝绿 红
绿 红紫
1 h E c 6 .6 1 2 .6 0 1 1 0 .6 3 0 4 2 3 1 .0 0 1 1 90 1 0 1 0 7 1 2 4 0 n m
2 h E c 6 .6 2 2 6 0 1 1 0 .6 0 3 4 2 3 1 .0 0 1 9 1 0 1 0 1 0 7 6 2 n m
-
23
分子内的三种能级
➢电子能级：Ee ➢振动能级: Ev ΔE ➢转动能级：Er
-
24
紫外—可见吸收光谱
在光吸收受过程中，基于分子中电子 能级的跃迁而产生的光谱，称为紫外—可 见吸收光谱。
E2
E
E1
E0
e
E2
hv
E1
e
E0
-
25
2. 光谱吸收曲线
实验测量： 用一连续波长的光以波长大小顺序分别
1eV=1.602×10-19J
h: 普朗克常数6.626×10-34J·s
-
8
【例1-1】试计算波长为400nm的电磁辐射 的能量。分别用焦耳和电子伏特表示。
解： λ 4 0 0 n m 4 .0 1 0 7 m
EJ
hC λ
6.626 4 1 .0 0 34 1 0 3 7.01085.01019J
EeV1.56.002 11001919 3.1eV
-
9
思考
试比较波谱区各种辐射的能量大小。
-
10
2．单色光、复合光和互补色光
➢单色光：具有同一波长（或频率）的光。 ➢复合光：由不同波长的光组合而成的光；
复合光可分离出单色光。 ➢可见光：能被肉眼感受到的光；
波长范围：400～780nm。
-
11
日光：复合白光，由红、橙、黄、绿、青、 蓝、紫等各种色光按一定比例混合而成。
照射分子，测定物质分子对各种波长光的吸 收程度（用吸光度A表示）。
数据处理：
以 波 长 (λ)为横坐标，吸光度为纵坐标 作图，得到 A～λ关系曲线，即光谱吸收曲 线，通常称为吸收光谱。
-
26
特征： 曲线形状 峰的数目 峰的位置 峰的强度
末端吸收
A
肩峰
吸收峰
峰谷
1
4
2
3
250 300 350 400 λ/nm
➢如果各种颜色的光透过的程度相同，则溶液 无色透明；
➢如吸收了某种波长的光，则溶液呈现的是它 吸收的光的互补色。
-
20
完全吸收 完全透过 吸收黄光
-
21
物质呈现的颜色与吸收光的对应关系
-
22
三、光谱吸收曲线
1. 紫外可见吸收光谱产生的机理 分子内的三种运动形式
➢电子运动: 在不同分子轨道上； ➢原子核之间的相对振动； ➢分子本身绕其重心的转动。
黄绿 紫
黄
蓝
橙 绿蓝
红 蓝绿 13
-
14
二、光与物质的作用
➢光的发射、吸收、反射、折射、散射、 干涉、衍射等。
➢反射、折射、干涉、衍射等过程中，光 的传播方向发生改变，但光与物质之间 没有能量的传递。
-
15
1．光的吸收
➢特点：在光的吸收过程中，光与物质之间 会产生能量的传递。
➢ 微观过程：能级跃迁。
量分析
-
2
第一节 基本原理
一、光的基本特性 二、光与物质的作用 三、光谱吸收曲线 四、光吸收定律
-
3
一、光的基本特性
1．光的波动性 ➢光具有波动性：光的折射、衍射和干涉等; ➢光属于电磁波(电磁辐射)，可在真空中传输; ➢光速(真空中)：C = 2.997×108m•s-1。
-
4
描述参数
➢频率ν(赫兹，Hz)： 每秒内振动的次数 ➢波长λ(m，cm，μm，nm)：相邻两个波峰