紫外可见分光光度法(课堂PPT)
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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。
分析化学系列课件 紫外-可见分光光度法学习课件(PPT课件)
红移(red shift) 长移(bathochromic shift)
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增色效应或浓色效应 (hyperchromic effect)
返回
example
11.1.3 吸收带及其与分子结构的关系
吸收带 特 点 波长较长 弱吸收 λ(nm) ~300
吸收强度 (max)
+ + +
C
–
+ +
–
C
+ +
–
*
+
–
+
C C
–
+
+
C
–
+
+
C C
*
+
C
–
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–
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共轭双键的离域作用
４ * ３
* 最高空轨道
E>E →跃迁几率↑→↑ ； E↓→↑ 最低占有轨道 ２ １ C=C 共轭 C=C
上一内容
下一内容
• 吸收光谱的特征 • 生色团和助色团 • 红移与蓝(紫)移 • 增色效应和减色效应 强带(strong band) max>104 • 强带和弱带 弱带(weak band) max<102
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吸收光谱(absorption spectrum)的特征
X 微 红 可 紫 射 波 外 见 外 线 400~760nm 200~400nm
γ 射 线
3×1010 3×1012 3×1014 3×1016 3×1018 3×1020 3×1022
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
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Wavelength
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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
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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<
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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(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 。
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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——(最终版)PPT演示课件
第十章 紫外-可见分光光度法
电子跃迁类型
1、※σ→σ*跃迁 跃迁所需能量最大 λ<150nm ε＞104 饱和烃（远紫外区） C-H共价键，如CH4（ λmax 125nm） C-C键，如 C2H6 (λmax 135nm)
仪器分析
第十章 紫外-可见分光光度法
电子跃迁类型
2、π→π*跃迁 跃迁所需能量较大
T,
T A
C
三
者
0.5
的
关
系
0
c
100
T = 0.0 %
A=∞
50
T = 100.0 %
A = 0.0
0
溶液的T越大,说明对光的吸收越小,浓度低; T越小，溶液对光的吸收越大，浓度高
第十章 紫外-可见分光光度法
仪器分析
吸光度的加合性
在多组分体系中如果各吸光物质之间无相互作 用这时体系总的吸光度等于各个吸光物质的吸 光度之和。
仪器分析
2.※百分吸光系数：在一定波长下，
溶液中吸光物质浓度为1%（W/V），液
层厚度为1cm的吸光度。用 E1% 表示， 1cm
单位：ml/cm·g。
将两者之间的转换关系用公式来表达
M E1%
10 1cm
第十章 紫外-可见分光光度法
仪器分析
※摩尔吸光系数ε 的讨论
（1）吸光物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数；
大部分在远紫外区
含非键电子饱和烃衍生物(含N、O、S和卤素等杂原
子)
一氯甲烷 n→σ*跃迁：λmax 173nm 甲醇 n→σ*跃迁：λmax 183nm
第十章 紫外-可见分光光度法
电子跃迁类型
4、n→ π*跃迁
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入射狭缝 准直透镜
棱镜
聚焦透镜 出射狭缝
12
棱镜是根据光的折射原理而将复合光色散为不 同波长的单色光，然后再让所需波长的光通过一个 很窄的狭缝照射到吸收池上。它由玻璃或石英制成。 玻璃棱镜用于可见光范围，石英棱镜则在紫外和可 见光范围均可使用。
13
光栅：在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的等宽度
等间距条痕(600、1200、2400条/mm )。
❖ 准直镜：透镜或凹面反射镜，使入射光成为平行光 束
❖ 色散元件：棱镜或光栅，将复合光分解成单色光 ❖ 准直镜：透镜或凹面反射镜，将分光后所得单色光
聚焦至出射狭缝 ❖ 出射狭缝：用于限制通带宽度
16
3．吸收池
吸收池也称比色皿，用于盛放参比溶液或待测 溶液。它是由无色透明、耐腐蚀、化学性质相同、 厚度相等的玻璃制成的，按其厚度分为0.5 cm， 1 cm，2 cm，3 cm和5 cm。在可见光区测量吸 光度时使用玻璃吸收池，紫外区则使用石英吸收 池。使用比色皿时应注意保持清洁、透明，避免 磨损透光面。 使用时注意点
检测器
读出系统
7
8
பைடு நூலகம்
1．光源
在所需光谱区域内发射连续的、足够强度、稳 定的辐射光。
可见区：钨灯；紫外区：氢灯、氘灯
通常用6～12 V钨丝灯作可见光区的光源，最 适宜的使用范围在360—800nm。光源应该稳定， 即要求电源电压保持稳定。为此，通常在仪器内同
时配有电源稳压器。
9
强度
氙灯（气体放电光源）
氢灯
钨灯（热辐射光源）
400
600 800 1000
/nm
10
氙灯
氢灯
钨灯
11
2．单色器
单色器是将光源发出的连续光谱分解为单色 光的装置。单色器由棱镜或光栅等色散元件及狭 缝和透镜等组成。其中色散元件是关键部件。
色散原理：依据不同波长光通过棱镜时折射率不同分
光
800
λ1
600
500
白光
λ2
400
紫 外 可 见 分 光 光 度 法
刘晓燕
1
第二第章一(Vi紫s章-U外V S可p分e见ct光ro分ph光o光to度m光et分r度y) 析法
主要内容：
q 紫外可见分光光度计的基本构造和使用流程 q 紫外可见分光光度分析的基本原理 q 紫外可见分光光度分析的条件选择
重点难点：
q 重点 朗伯－比耳定律、分光光度分析的条件选择。 q 难点 朗伯－比耳定律。
❖ 分光光度计工作原理： ❖ 采用一个可以产生多个波长的装置，通
过系列分光装置，得到一束平行的波长范围 很窄的单色光，透过一定厚度的试样溶液后， 部分光被吸收，剩余的光照射到光电元件上， 产生光电流，在仪器上可读取相应的吸光度 或透光率，完成测定。
6
一．紫外可见分光光度计的基本组成
光源
单色器
吸收池
原理： 利用光通过光栅时
平面透 射光栅
透 镜
光屏
发生衍射和干涉现象而
分光.
M1
光栅衍射示意图
M2
出 射 狭 缝 14
光栅是根据光的衍射和干涉原理将复合光色散为不 同波长的单色光，然后再让所需波长的光通过狭缝 照射到吸收池上。它的分辨率比棱镜大，可用的波 长范围也较宽。
15
❖ 入射狭缝：光源的光由此进入单色器，用于限制杂 散光进入单色器
17
4．检测器
检测器的作用是接受从比色皿发出的透射光并转 换成电信号进行测量。分为光电管和光电倍增管。
光电管是一个真空或充有少量惰性气体的二极管。 阴极是金属做成的半圆筒，内侧涂有光敏物质，阳极 为一金属丝。光电管依其对光敏感的波长范围不同分 为红敏和紫敏两种。红敏光电管是在阴极表面涂银和 氧化铯，适用波长范围为625—1 000nm；紫敏光电管 是阴极表面涂锑和铯，适用波长范围为200—625nm。
切
吸
检
光
收
测
源
池
器
不需要参比溶液；可以消除背景吸收干扰；适合多组分混
合物、浑浊试样的定量分析，可进行导数光谱分析。价格
昂贵
18
光电倍增管是由光电管改进而成的，管中有若 干个称为倍增极的附加电极。因此，可使光激发的 电流得以放大，一个光子约产生106～107个电子。 它的灵敏度比光电管高200多倍。适用波长范围为 160～700 nm。光电倍增管在现代的分光光度计中 被广泛采用。
5．显示装置
显示装置的作用是把放大的信号以吸光度A或透 光率T的方式显示或记录下来。分光光度计常用的显 示装置是检流计、微安表、数字显示记录仪。
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
19
二、紫外可见分光光度计类型
1. 单光束分光光度计 2. 双光束分光光度计 3. 双波长分光光度计
20
721分光光度计
21
单波长单光束分光光度计
0.575
光源
单色器 吸收池 检测器 显示
简单，价廉，适于在给定波长处测量吸光度或透光度，
一般不能作全波段光谱扫描，要求光源和检测器具有
很高的稳定性，且操作麻烦，任一波长的光均要用参
⑵准确度高,浓度测量相对误差仅有1~3%； ⑶操作简便、迅速，所需设备并不复杂； ⑷应用广泛。 缺点： ⑴仅适合微量分析； ⑵所需仪器相对昂贵。
4
应用
1
2
1.定性分析 各种物质具有各自不 同的分子、原子和不 同的分子空间结构， 其吸收光能量的情况 也就不会相同，因此， 每种物质就有其特有 的、固定的吸收光谱 曲线
纯度的鉴定
用紫外吸收光谱 确定试样的纯度是比 较方便的。如果一化 合物在紫外区没有吸 收峰，而其杂质有较 强吸收，就可方便的 检出该化合物中的痕 量杂质。
3
结构分析 紫外-可见吸收
光谱一般不用于化合 物的结构分析，但利 用紫外吸收光谱鉴定 化合物中的共轭结构 和芳环结构还是有一 定价值。
5
5
第一节 紫外可见分光光度计的构造
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；