紫外吸收光谱分析
紫外吸收光谱分析
单色器是将光源发出的复合光分解为单色光的装置。在紫外吸收光谱分析中，常 用的单色器有棱镜单色器和光栅单色器。棱镜单色器分辨率较低，适用于宽波段 扫描；光栅单色器分辨率较高，适用于窄波段扫描和定量分析。
样品池设计与使用注意事项
样品池设计
样品池是承载样品的装置，其设计应考虑到样品的性质、浓度以及分析波长等因素。常 用的样品池有石英比色皿和玻璃比色皿，前者适用于紫外区域的分析，后者适用于可见 光区域的分析。此外，样品池的光程长也是需要考虑的因素，一般根据分析需求选择合
03 样品前处理与实验条件 优化
样品溶解与稀释方法
选择合适溶剂
根据样品的性质选择合适的溶剂 ，确保样品在溶剂中完全溶解， 避免产生浑浊或沉淀。
稀释倍数确定
根据样品的浓度和仪器的检测范 围，确定合适的稀释倍数，使样 品在检测时处于线性范围内。
pH值调整及缓冲液选择
pH值调整
根据样品的性质和实验需求，使用酸或碱调整样品的pH值，确保样品在合适 的pH值下进行实验。
多组分体系同时测定策略探讨
1 2 3
多波长测定法
利用不同组分在紫外光谱中的特征吸收峰，选择 多个波长进行同时测定，实现多组分体系的分析 。
差分光谱法
通过比较样品与参比溶液在特定波长下的吸光度 差异，消除背景干扰，提高多组分体系测定的准 确性。
化学计量学方法
结合化学计量学算法，对多组分体系的紫外吸收 光谱数据进行解析，实现各组分浓度的同时测定 。
应用举例
在药物分析中，利用紫外光谱法可以 快速识别原料药或制剂中的主成分， 以及可能的杂质或降解产物。
导数光谱法在Biblioteka 合物鉴定中应用原理导数光谱法通过对原始紫外光谱进行数学处理（求导），可 以突出光谱的细微特征，提高混合物中各组分的分辨率。
紫外可见吸收光谱分析法
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芳香族的吸收带
有机物各种电子跃迁吸收光谱的波长分布图
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二、常用术语
A. 发色团
是指分子中产生吸收带的主要官能团；吸收带的λmax＞ 210nm, 属于π→π* 、 n →π* 等跃迁类型。
生色团为不饱和基团：C=C、N=O、C=O、C=S等；生 色团吸收带的位置受相邻取代基或溶剂效应的影响，吸收峰 向长波或短波移动。
最大吸收峰肩峰末端吸收峰谷不同kmno4溶液浓度的分子光谱104强吸收103104中强吸收103弱吸收不同物质选择性地吸收不同波长或能量的外来辐射21紫外可见吸收光谱20概述21紫外可见吸收光谱22lambertbeer定律23紫外可见分光光度计24分析条件的选择25紫外可见分光光度计法的应用本节内容211分子吸收光谱的产生212常见有机化合物的紫外可见吸收光谱213影响紫外可见吸收光谱因素外层电子成键的价电子非成键的价电子键电子键电子成键轨道反键轨道成键轨道反键轨道n电子n轨道例
-OH、-OR、 -NH2、 -NR2、 -SH、 -SR、 -Cl、-Br
D. 蓝移
是指一些基团与某些生色团(C=O)连接后，使生色团的吸 收带向短波移动，这种效应成为蓝移，该基团称为蓝移基团：
-CH3、-CH2CH3、 -O-COCH3
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E. 增色效应 最大吸收带的 εmax 增加时称为增色效应。
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二、紫外、可见吸收光谱
1 、吸收曲线特点 连续的带状光谱
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原子光谱：线状谱
2 、紫外-可见吸收光谱的作用 定性分析：分子的紫外-可见光谱在宏观上呈现带状，
称为带状光谱。吸收带的峰值波长为最大吸收波长，常表 示为λmax，各种化合物由于组成和结构上的不同都有各自特 征的紫外-可见吸收光谱，因此可以从吸收光谱的形状、波 峰的位置及强度、波峰的数目等进行定性分析 。
紫外吸收光谱
正己烷
CH3Cl 315nm
CH3OH
水
π→π*跃迁
n →π*跃迁
230nm
329nm
238nm
237nm
309nm
243nm
305nm
π*
Δ E n ＜ ΔE p C O
ΔE n＞Δ Ep
π*
ΔE n Δ Ep
C+
C-
ΔE n
Δ Ep
n
C+
O极性
π
C C 极性 非极性
非极性
溶剂极性效应
微粒理论（光子的量子化理论）：电磁波的 能量E 可用下式表示： E=hν=hc/λ h-普朗克常数=6.625×10-34J· s E=Ee+Eν+Er Ee—电子能 1～20eV Eν—振动能 0.05～1 eV Er—转动能 10-4～0.05 eV
（3）吸收光谱的表示方法
当l以cm，c以g/L为单位，k称为吸光系数， 用 a表示。 A= a cl a的单位为L/(g.cm) 当l以cm，c以mol/L为单位，k称为摩尔吸光 系数，用 ε表示。 ε的单位为L/mol.cm，它表示物质的浓度为 1mol/L，液层厚度为1cm时，溶液的吸光度。
朗伯-比耳定律成立的前提条件： a) 入射光为单色光； b) 吸收发生在均匀的介质中； c) 在吸收过程中，吸收物质互相不发生作用。 朗伯-比耳定律偏离线性的原因：化学因素、 仪器因素 。 a) 样品浓度过高（＞0.01mol/L）； b) 溶液中粒子的散射； c) 入射光的非单色性； ④ 对数吸光系数lgε； ⑤ 吸光率A（%） A（%）=1-T（%）
第九章 紫外吸收光谱分析
分子吸收光谱分为： 分子吸收光谱分为：● 远红外光谱 ● 红外光谱 紫外-可见光谱 ● 紫外 可见光谱
第二节
一、跃迁类型
有机化合物紫外吸收光谱
有机化合物的价电子： 电子、 电子和n 有机化合物的价电子：σ电子、π电子和n电子 形成单键的电子称为σ电子。 σ电子 —— 形成单键的电子称为σ电子。 形成双键的电子称为π π电子 ——形成双键的电子称为π电子。 形成双键的电子称为 电子。
2、溶剂从非极性→极性时，谱图的精细结构全部消失。 溶剂从非极性→极性时，谱图的精细结构全部消失。
溶剂选择原则： 溶剂选择原则：
（1）溶剂应能很好地溶解被测试样，溶剂对溶质应该是 溶剂应能很好地溶解被测试样， 惰性的。 惰性的。 即溶液应具有良好的化学和光化学稳定性。 即溶液应具有良好的化学和光化学稳定性。
例如： σ→σ* 跃迁范围在125 125例如：CH4 的 σ→σ* 跃迁范围在125-135nm 远紫外区 H H C H 在分子中引入的一些基团， 红移 —— 在分子中引入的一些基团，吸收峰向长波方向 移动的现象，称为红移或深色移动。 移动的现象，称为红移或深色移动。 红移或深色移动 助色团——含有孤对电子，使吸收峰向长波方向移动的杂 含有孤对电子， 助色团 含有孤对电子 原子官能团称助色团。 原子官能团称助色团。如—NH2、—OH、—OR、—Cl等 、 、 等 ·· I σ→σ* 跃迁范围在150 150CH3I的σ→σ* 跃迁范围在150-210nm →σ* 跃迁范围在259nm n→σ* 跃迁范围在259nm [1]
230230-270nm εMAX = 200
2、单取代苯
●
[1]
如果苯环上有助色团如Cl等 由于n→π* 如果苯环上有助色团如-OH 或 -Cl等，由于n→π* 共 带向长波长方向移动。 轭，使 E2 带向长波长方向移动。 化合物
紫外吸收光谱分析法
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21/94
显示器 吸光度与光程的关系 A = abc
0.00 0.10
检测器
参 比
光源
b
0.20
2b
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22/94
吸光度与浓度的关系 A = abc
显示器
0.00
检测器
光源
参 比
0.10
c
0.20
2c
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吸光度与波长的关系 A = abc
显示器
光学光谱区
远紫外 近紫外 可见 近红外 中红外
（真空紫外）
远红外
10nm~200nm 200nm 380nm 780 nm
2.5 m
50 m
~380nm ~ 780nm ~ 2.5 m ~ 50 m ~300 m
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物质对光的吸收与发射
物质分子内部3 种运动形式及其对应能级：
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朗伯-比尔定律
A=lg(I0/It)=kbc
意义: 当一束平行单色光通过均匀、透明的吸光介质时，
其吸光度与吸光质点的浓度和吸收层厚度的乘积成正比.
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透光率(透射比）T（Transmittance）
T = It I0
I0 入射光
吸光度A (Absorbance）
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3.电子跃迁与分子吸收光谱
物质分子内部三种运动形式： （1）电子相对于原子核的运动； （2）原子核在其平衡位置附近的相对振动； （3）分子本身绕其重心的转动。
分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能级 三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。 分子的内能：电子能量Ee 、振动能量Ev 、转动能量Er
第三章 紫外吸收光谱分析
b. 滤光片单色器
组成:
性能： 吸收滤片 光谱通带宽度（nm） 20-30 透 过 率（T% ） 5-20%
准直镜
入口狭缝、 滤光片、出口狭缝
干涉滤光片 10-15 40-60%
狭缝
c. 棱镜和光栅单色器 光谱通带宽度 少于 1nm 组成: 狭缝、色散元件、准直元件（ 透镜 、反射镜 ）
棱镜和光栅单色器比较
空紫外分光光度计，故在实际应用中受到一定的限制。
我们通常所说的紫外-可见分光光度法，实际上是指近非 真空紫外、可见分光光度法（200 ~ 800 nm）。
3.2 化合物紫外—可见光谱的产生
在紫外和可见光谱区范围内，有机化合物的吸收带主要由五种分
子轨道间的下述四种跃迁：σ→σ*、π → π*、n →σ *、n →π *及电荷
分子能级的能量间隔各异，因此不
同物质将选择性地吸收不同波长或
能量的外来辐射，这是UV-Vis定性 分析的基础。
苯蒸气的吸收曲线
2. 紫外-可见光谱的仪器原理
2.1. 紫外吸收仪器原理图
以下分别是单光束、双光束分光光度计的示意图以及仪器照片
2.2 仪器部件介绍
0.575
光源
单色器
检测器
显示 器
吸收池
吸收带：通常，分子是处在基态振动能级上。当用紫 外、可见光照射分子时，电子可以从基态激发到激发态的 任一电子能级上。因此，电子能级跃迁产生的吸收光谱， 包括了大量谱线，并由于这些谱线的重叠而成为连续的吸 收带，这就是为什么分子的紫外-可见光物质结构不同或者说其
E. 信号指示系统 它的作用是放大信号并以适当方式指示或记录下来。 常用的信号指示装置有直读检流计、电位调节指零装置 以及数字显示或自动记录装置等。很多型号的分光光度 计装配有微处理机，一方面可对分光光度计进行操作控 制，另一方面可进行数据处理。 总 结 ：
紫外可见吸收光谱分析法
紫外可见吸收光谱分析法紫外可见吸收光谱分析法是一种广泛应用于化学、生物、环境科学等领域的检测方法，通过测定物质对紫外可见光的吸收特性来获得有关物质的结构和浓度等信息。
本文将详细介绍紫外可见光谱分析法的原理、仪器和应用等方面，以及其在药物、环境、食品等领域的具体应用。
首先，紫外可见光谱的基本原理是根据物质对不同波长的紫外或可见光的吸收特性来确定其浓度或进行定性分析。
在紫外可见光谱中，紫外光波长范围为200-400nm，可见光波长范围为400-800nm。
当物质吸收光线时，其分子内的电子从基态跃迁到激发态，吸收能量取决于分子内电子的能级跃迁，这将导致光谱吸收峰的出现。
物质的吸收光谱图形反映了不同波长的光线对物质的吸收能力，吸收峰的强度与物质的浓度成正比。
为了进行紫外可见光谱分析，需要使用紫外可见分光光度计。
该仪器由光源、样品室、单色器、检测器和计算机等组成。
光源发出广谱连续光，在单色器中，只有特定波长的光通过，其他波长的光被滤除。
样品放在样品室中，光线穿过样品后到达检测器。
检测器将光强度转换为电信号，并将信号输出到计算机进行分析。
紫外可见光谱分析法在各个领域有广泛的应用。
在药物领域，紫外可见光谱可用于药物成分的定量分析。
例如，可以通过对药物溶液的吸光度测定得到药物的浓度，从而判断药物的纯度和含量。
在环境领域，紫外可见光谱可以用于水质和大气污染物的监测。
通过检测水样中有机物和无机物的紫外可见吸收光谱，可以对水质进行评估和监测。
同时，还可以使用紫外可见光谱分析法来检测大气中的有害气体，如二氧化硫和氮氧化物等。
此外，紫外可见光谱分析法还在食品行业中得到了应用。
例如，可以利用该方法检测食品中的添加剂，如防腐剂和色素等，以确保食品的安全性和质量。
紫外可见光谱分析法还可用于检测食品中的重金属和农药残留物，以保障消费者的健康和权益。
综上所述，紫外可见吸收光谱分析法是一种快速、准确、灵敏的分析方法，可以广泛应用于化学、生物、环境科学等领域。
紫外吸收光谱分析原理
紫外吸收光谱分析原理
紫外吸收光谱分析是一种常用的分析方法，用于测定物质在紫外光波段的吸收特性。
其原理基于分子在紫外光波长的辐射下，会吸收特定波长的光能，而波长较短的紫外光可以提供充分的能量，使得分子的电子跃迁至能级更高的激发态。
在紫外吸收光谱分析中，常用的仪器是紫外可见分光光度计。
该仪器通过使用一束连续可见光谱范围的光源，并将光分成几种不同波长的组分。
这束光线经过样品后，会发生吸收作用，被吸收的光能量与样品中存在的物质量成正比。
未被吸收的光线则通过光谱仪，最终转化为一个电子信号。
在分析过程中，将样品和参比物(一般是纯溶剂)分别放入两个
光路，并测量它们的吸收谱线。
通过比较两者的吸收度差异，可以得到样品物质在不同波长下的吸收特性。
这种减法方法可以排除溶剂本身的吸收对结果的影响，提高测量的准确性。
紫外吸收光谱分析在许多领域中都有广泛的应用，特别是在药学、生物化学和环境监测等领域。
通过测定样品的吸收谱线，可以定量测定物质的浓度、检测它们的组分以及判断样品的纯度。
同时，该分析方法快速、灵敏度高，无损伤性，不需要特殊样品处理，是一种非常有效的分析手段。
紫外可见吸收光谱分析课件PPT
目录
• 引言 • 基础知识 • 紫外可见吸收光谱分析原理 • 实验技术 • 应用实例 • 展望与未来发展
01
引言
课程目标
掌握紫外可见吸收光谱的基本原理和应用 学会使用紫外可见分光光度计进行实验操作 了解光谱分析在各个领域的应用和前景
课程大纲
第一章紫外可见Βιβλιοθήκη 收光谱的基本原理化学计量学
紫外可见吸收光谱在化学计量学中用于多元校正和模型构建，提高分析的准确 性和可靠性。
在生物学研究中的应用
生物分子相互作用
利用紫外可见吸收光谱可以研究生物分子之间的相互作用和结合 方式。
蛋白质结构分析
通过对蛋白质的紫外光谱进行分析，可以推断蛋白质的二级结构。
生物活性物质检测
紫外可见吸收光谱用于检测生物活性物质，如维生素、氨基酸等。
定量分析
通过测量物质在特定波长下的吸光度，可以计算 物质的浓度或含量。
吸收光谱的应用
01
有机化合物的鉴定
02
金属离子的测定
03
生物大分子的研究
通过比较已知化合物的吸收光谱， 可以鉴定未知有机化合物的结构。
通过测量金属离子在特定波长下 的吸光度，可以测定金属离子的 浓度。
通过分析生物大分子在紫外可见 区的吸收光谱，可以研究其结构 和功能。
第二章
紫外可见分光光度计的原理及使用方法
第三章
实验操作及数据分析
第四章
光谱分析的应用及前景
02
基础知识
光的性质
01
02
03
光的波动性
光是一种电磁波，具有波 动性质，包括振幅、频率 和波长等特征。
光的粒子性
光同时具有粒子性质，光 子是光的能量单位，可以 与物质发生相互作用。
紫外吸收光谱分析(UV)
1 紫外光谱法的特点
（1）所对应的电磁波长较短，能量大，它反映了分 子中价电子能级跃迁情况。主要应用于共轭体系 （共轭烯烃和不饱和羰基化合物）及芳香族化合物 的分析。
（2）电子光谱图比较简单，但峰形较宽。一般来说， 利用紫外吸收光谱进行定性分析信号较少。
（3）紫外吸收光谱常用于共轭体系的定量分析，灵 敏度高，检出限低。
(4) 吸收带分类
5.3 分子结构与紫外吸收光谱
1 有机化合物的紫外吸收光谱
(1) 饱和烃化合物 如甲烷和乙烷的吸收带分别在125nm和135nm。
（2）简单的不饱和化合物
最简单的乙烯化合物，在165nm处有一个强 的吸收带。
（3）共轭双烯
(4) α，β-不饱和羰基化合物
(5)芳香族化合物
1 紫外-可见分光光度计的基本结构 紫外-可见分光光度计由光源、单色器、吸收池、
检测器以及数据处理及记录（计算机）等部分组成。
图2.30 双光束分光光度计的原理图
5.6 紫外吸收光谱的应用
物质的紫外吸收光谱基本上是其分子中生色团及助色 团的特征，而不是整个分子的特征。如果物质组成的变化 不影响生色团和助色团，就不会显著地影响其吸收光谱， 如甲苯和乙苯具有相同的紫外吸收光谱。另外，外界因素 如溶剂的改变也会影响吸收光谱，在极性溶剂中某些化合 物吸收光谱的精细结构会消失，成为一个宽带。所以，只 根据紫外光谱是不能完全确定物质的分子结构，还必须与 红外吸收光谱、核磁共振波谱、质谱以及其他化学、物理 方法共同配合才能得出可靠的结论。
ii 二取代苯
在二取代苯中，由于取代基的性质和取代位置 不同，产生的影响也不同。
a 当一个发色团（如 —NO2，—C=O）及 一个助色团（如—OH，—OCH3，—X）相 互处于（在苯环中）对位时，由于两个取代 基效应相反，产生协同作用，故λmax产生 显著的向红位移。效应相反的两个取代基若 相互处于间位或邻位时，则二取代物的光谱 与各单取代物的区别是很小的。
仪器分析紫外吸收光谱分析
仪器分析紫外吸收光谱分析紫外吸收光谱分析是一种广泛应用于分析化学领域的仪器分析技术。
它基于物质对紫外光的吸收特性进行定性和定量分析。
紫外吸收光谱分析具有操作简单、分析速度快、准确度高等优点，在药物分析、环境监测、食品安全等领域得到广泛应用。
紫外光谱分析基本原理是物质分子所吸收的紫外光具有特定的波长和强度，通过测定物质吸收紫外光的程度，可以推断出物质的组成和浓度。
紫外光谱通常分为两个区域：近紫外区域（200-400 nm）和可见光区域（400-800 nm）。
近紫外区域一般应用于研究含有芳香族化合物和具有共轭体系的大分子的样品，可见光区域则适用于研究有机化合物。
在测量中，样品溶液被置于一条光程长度固定的比色皿中，然后经紫外光源照射，光通过样品溶液后进入光度计进行测量。
光度计上会显示样品吸收的光强度。
通过测量吸收的光强度和校准曲线，可以计算出样品中所含的化合物浓度。
紫外吸收光谱分析的应用领域广泛。
在药物分析中，紫外吸收光谱可以用于定量分析和质量控制。
通过测量药物溶液中特定波长的吸光度，可以确定其浓度。
同时，也可以通过比较药物光谱图与已知标准药物光谱图的相似性来鉴定药品的纯度和质量。
在环境监测方面，紫外吸收光谱可以用于测定水体和大气中有害物质的浓度。
例如，通过测量水体中有机物质的紫外吸收特性，可以判断水质的优劣。
同样地，空气中有害大气物质的浓度也可以通过测量其紫外吸收进行评估。
在食品安全方面，紫外吸收光谱可以用于测定食品中的添加剂、残留农药和重金属等有害物质的浓度。
通过测量食品样品的紫外吸光度，可以判断食品的安全性和品质。
此外，紫外吸收光谱还可以用于研究化学反应的动力学和机理。
通过测量化学反应物祖父光谱的变化，可以推测化学反应的速率和反应类型。
这对于新化合物的开发和化学反应的优化非常有意义。
综上所述，紫外吸收光谱分析是一种重要的仪器分析技术。
它可以用于定性和定量分析化合物的组成和浓度，广泛应用于药物分析、环境监测、食品安全等领域。
紫外吸收光谱分析分析
c
３.化学偏离
恒定的化学环境
溶液中存在着离解、聚合、互变异构、配合物的形成等 化学平衡时，使吸光质点的浓度发生变化，影响吸光度。
e.g. 铬酸盐或重铬酸盐溶液中存在下列平衡： CrＯ42- ＋2H＋ = Cr2Ｏ72- ＋H2Ｏ
CrＯ 42-、 Cr2Ｏ 72-的吸光性质不同，即 ε(λ)不同。此时
ΔΕ ΔΕe ΔΕv ΔΕr
ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr
c
能级跃迁
紫外-可见 光谱
ΔE电子 1 ~ 20ev λ电子 1.25 ~ 0.06 μm
中红外光 谱
远红外光 谱
ΔE振动 0.05 ~ 1ev λ振动 25 ~ 1.25 μm
ΔE转动 0.005 ~ 0.05ev λ转动 250 ~ 25 μm
1）如果化合物在220-800nm范围内无吸收峰，不含双键或
I0 It M h M* h
2. 能级组成：除了电子能级(Electron energy level)外，分子吸收能量将伴
随 着 分 子 的 振 动 和 转 动 ， 即 同 时 将 发 生 振 动 (Vibration) 能 级 和 转 动 (Rotation)能级的跃迁！ 其中Ee最大：1-20 eV; Ev次之：0.05-1 eV; Er最小：0.05 eV
1.0
正偏离
负偏离
A
致对朗伯-比耳定律的正或负偏离。
0.5
0
C
c
２.浓度的限制
稀溶液
Beer定律的假定：所有的吸光质点之间不发生相互作用； 假定只有在稀溶液(C < 10-2mol/L)时才基本符合。当溶液浓 度C>10-2 mol/L 时，吸光质点间可能发生缔合等相互作用，直接 影响了对光的吸收。
紫外吸收光谱分析法.
254
200
甲苯
261
300
含取代基时， B带简化， 间二甲苯 红移。
263
300
1，3，5-三甲苯 266
305
六甲苯
272
300
02:56:43
乙酰苯紫外光谱图
羰基双键与苯环共扼： K带强；苯的E2带与K带合 并，红移； 取代基使B带简化； 氧上的孤对电子： R带，跃迁禁阻，弱；
C H3
C
n p* ; R带
第一章 紫外吸收光谱
分析法
ultraviolet spectrometry, UV
第一节 紫外吸收 光谱分析基本原理
principles of UV
一、 紫外吸收光谱的产生 formation of UV 二、 有机物紫外吸收光谱 ultraviolet spectrometry of organic compounds
O
p p* ; K带
02:56:43
苯环上助色基团对吸收带的影响
02:56:43
苯环上发色基团对吸收带的影响
02:56:43
5. 立体结构和互变结构的影响
H C
H C
H C
C H
顺反异构： 顺式：λmax=280nm； εmax=10500 反式：λmax=295.5 nm；εmax=29000
有一些含有n电子的基团(如—OH、—OR、—NH２、— NHR、—X等)，它们本身没有生色功能(不能吸收λ>200nm的 光)，但当它们与生色团相连时，就会发生n—π共轭作用，增 强生色团的生色能力(吸收波长向长波方向移动，且吸收强度 增加)，这样的基团称为助色团。
02:56:43
红移与蓝移
有机化合物的吸收谱带 常常因引入取代基或改变溶 剂使最大吸收波长λ max和吸 收强度发生变化:
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第五章紫外吸收光谱分析概述电子跃迁与分子吸收光谱物质分子内部三种运动形式：（1）电子相对于原子核的运动（2）原子核在其平衡位置附近的相对振动（3）分子本身绕其重心的转动。
分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能级三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。
分子的内能：电子能量Ee 、振动能量Ev 、转动能量Er即: E＝Ee+Ev+ErΔΕe>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。
电磁辐射的基本性质电磁辐射（电磁波）：以接近光速（真空中为光速）传播的能量；c =λν =ν/σE = hν = h c /λc ：光速=2.998×1010cm·s；λ：波长；ν：频率；σ：波数；E ：能量；h ：普朗克常数＝6.624×10-34J·s电磁辐射具有波动性和微粒性；E = E2 - E1 = h= h c /λ电磁γ射线：5～140 pmX射线：10－3～10 nm光学区：10～1000 μm远紫外区：10～200 nm近紫外区：200～380 nm可见区：380～780 nm近红外区：0.78～2.5μm中红外区：2.5～50μm远红外区：50～1000μm微波：0.1 mm～1 m无线电波：>1 m幅射的波长分布无机络合物吸收带主要是由电荷转移跃迁和配位场跃迁而产生的。
电荷转移跃迁的摩尔吸收系数很大，根据朗伯-比尔定律，可以建立这些络合物的定量分析方法。
应用：1．定量分析：有色物质→可见光区：340~800nm对紫外线有吸收的无色物质→紫外光区：200~340nm灵敏度ppm, 精密度RSD:0.5%2．定性分析：提供某些分子的部分结构信息例：苯的B带吸收（230~270nm间出现7个精细结构的峰）不同物质具有不同的分子结构，对不同波长的光会产生选择性吸收性吸收，因而具有不同的吸收光谱。
而各种化合物，无机化合物或有机化合物吸收光谱的产生在本质上是相同的，都是外层电子跃迁的结果，但二者在电子跃迁类型上有一定区别。
电子跃迁所需能量大小为：σ→σ*＞ n →σ*＞π→π* ＞n →π*有机化合物吸收可见光或紫外光，σ、π和n 电子就跃迁到高能态，可能产生的跃迁有σ→σ*、n →σ*、π→π*和n →π*。
各种跃迁所需要的能量或吸收波长与有机化合物的基团、结构有密切关系，根据此原理进行有机化合物的定性和结构分析。
第二节 吸收定律与光谱图 一·朗伯—比耳定律㈠吸光度(A)的定义当一束平行光通过均匀的溶液介质时，光的一部分被吸收，一部分被器皿反射。
设入射光强度为I0，透射光强度为It 。
则吸光度(A)表示物质对光的吸收程度，其定义为:tI I A 0lg=㈡朗伯-比耳定律(Lambert-Beer)是光吸收的基本定律，俗称光吸收定量分析的依据和基础。
⒈当C 采用重量单位时，吸收定律表达为: A=abc 式中： a ：吸光系数L/g*cm b ：光程，cm c ：浓度，g/L 可知：A 与c 呈线形关系，为定量分析的理论依据2.当C 采用摩尔浓度时，吸收定律表达为: A=εb c ε:摩尔吸光系数，L/mol ·cm c: 摩尔浓度，mol/L ㈢透光率（T ）定义为：I I T t=则：TA 1lg=应用：仪器的调整T（%）：0 ~ 100（全吸收）（无吸收）A：∞~ 0二、紫外吸收光谱的产生电子跃迁时，伴随着分子振、转能级的改变，加之溶剂的作用，一般UV谱图不会呈现尖锐的吸收峰，而是一些胖胖的平滑的峰包1.概述紫外吸收光谱：分子中价电子能级跃迁。
波长范围：100-800 nm.(1) 远紫外光区: 100-200nm(2) 近紫外光区: 200-400nm(3)可见光区:400-800nm用于结构鉴定和定量分析。
电子跃迁同时，伴随着振动转动能级的跃迁;带状光谱。
2.物质对光的选择性吸收及吸收曲线M + hν→M *基态激发态E1 （△E）E2∆E = E2 - E1 = hν用不同波长的单色光照射，测吸光度;定义：固定试样浓度和吸收池厚度，以吸收度（或透光率）对波长所作的曲线.[例] 0.001mol·L-1高锰酸钾和重铬酸钾光谱图。
250 300 3501234ελ几种有机化合物的吸收光谱图。
电子跃迁时，伴随着分子振、转能级的改变，加之溶剂的作用，一般UV谱图不会呈现尖锐的吸收峰，而是一些胖胖的平滑的峰包.浓度与吸收曲线紫外-可见吸收光谱图的应用定量：一般总有一最大吸收峰，其对应波长称为最大吸收波长（λmax）,往往以λmax作为定量分析时的单色光波长，可最大限度地提高灵敏度。
简单定性，回答“是不是”的问题。
紫外-可见光分光光度计光分析的基本过程：（1）能源提供能量；（2）能量与被测物之间的相互作用；（3）产生信号。
基本特点：（1）所有光分析法均包含三个基本过程；（2）选择性测量，不涉及混合物分离（不同于色谱分析）；（3）涉及大量光学元器件（1）所有光分析法均包含三个基本过程；（2）选择性测量，不涉及混合物分离（不同于色谱分析）；（3）涉及大量光学元器件二、基本光路图三、主要部件（以单光束分光光度计为例）1. 光源：提供稳定的复合光可见光区：钨灯、碘钨灯。
其辐射波长范围在320～2500 nm。
紫外区：氢灯、氘灯。
发射185～400 nm的连续光谱2. 单色器①色散元件作用：将复合光分解成连续单色光A. 棱镜（靠折射作用分光）可以得到波长非均匀分布的的连续光谱，光强损失较大棱镜（Prism）：棱镜的色散作用是基于构成棱镜的光学材料对不同波长的光具有不同的折射率。
波长大的折射率小，波长小的折射率大。
棱镜：依据不同波长光通过棱镜时折射率不同光栅：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 )。
提供波长均匀分布的连续光谱，可用于吸收光谱的自动扫描。
原理：利用光通过光栅时发生衍射和干涉现象而分光. 光栅例：7530型紫外—可见光分光光度计。
步进马达带动光栅，得到匀速变化的单色光。
光栅制作： 机刻 600～2880条/mm 复制光栅（照相，化学腐蚀）2. 单色器 ②狭缝由锐边金属片组成A. 入射狭缝：位于光源与色散元件之间。
作用 ：是限制杂散光进入色散元件。
B. 出口狭缝：位于色散元件与吸收池之间。
作用：把额定波长单色光分离出单色器2. 单色器狭缝宽度可调定性分析时，窄一点，单色光纯，但光强弱。
定量分析时，宽一点，灵敏度高。
例：7530型分光光度计 0.2nm ，1.0nm ，2.0nm 3. 吸收池（也可称为比色皿、样品池） 作用：盛放试液。
①材料A. 普通光学玻璃：用于可见光区，因为它吸收紫外光。
B. 石英玻璃：用于紫外光区，亦可用于可见光区。
入射狭缝准直透镜棱镜聚焦透镜出射狭缝3. 吸收池（也可称为比色皿、样品池）②宽度：0.5cm，1cm，2cm③使用注意事项固定使用同一比色皿，因为每个比色皿的壁厚、光程、吸光特性等不尽相同。
4. 检测器一类光电转换元件。
常用类型有：①光电池②光电管③光电倍增管4. 检测器①光电池对500~600nm光灵敏，用于可见光区。
容易产生疲劳效应，便易。
72G型光电比色计。
②光电管灵敏度比光电池大例：721型可见光分光光度计③光电倍增管对光特别敏感，灵敏度比光电管高200倍。
对供电量要求高，需要达到0.01～0.05%的稳定性。
1个光子产生106~107个电子5. 显示器将检测器产生的光电流用直观的形式显示出来。
例： 72G 型 722型 7530型 电表指针显示 数字形式显示 屏幕形式显示 第四节 测试条件 一、分析波长1.一般情况下，选λmax 作分析波长，以便获得最高的灵敏度。
抽真空 Grill2.对于高浓度样品，为保证足够的工作直线的线形范围，可选用灵敏度较低的吸收峰波长。
3.λmax 受到其它波峰干扰时，可选用别的 吸收峰波长。
二、出口狭缝宽度最佳宽度的选择方法：在A 不减小时的最大狭缝宽度。
（因为，在一定宽度范围内，A 不变；过大时，由于干扰谱带或非吸收光出现在光谱通带内，A 减小。
） 合适的吸收度范围根据吸收定律，A=0.4343时，吸收度测试量误差最小。
实际工作中，将试样吸收度控制在0.2～0.8之间。
控制方法：选择合适的比色皿宽度，稀释待测样等 第五节 试样体系条件的选择 显色反应在分光光度分析中，利用显色反应把待测组分X 转变为有色化合物，然后再进行测定。
使试样中的被测组分与化学试剂作用生成有色化合物的反应叫显色反应。
mX （待测物）＋nR （显色剂）＝XmRn （有色化合物）应，其中绝大多数是配位反应。
选择显色反应的一般标准1、灵敏度高 选择ε 较大(104～105)的显色反应。
2、选择性好 显色剂仅与被测组分显色而与其它共存组分不显色。
避免共存组分干扰。
3、有色物组成固定 如：Fe3+ + 磺基水杨酸 → 三磺基水杨酸铁(黄色)（组成固定） Fe3+ + SCN- → FeSCN2+、 Fe(SCN)2+ …… （组成不固定）4、 有色物稳定性高 其它离子干扰才小。
如三磺基水杨酸铁的Kf =1042 , F- 、H3PO4 对它无干扰。
5、显色过程易于控制 而且有色化合物与显色剂之间的颜色差别应尽可能大。
一、 酸碱度 ①影响显色剂的平衡浓度和颜色HR ⇌ H+ + R- nR- + Mn+ ⇌ MRn ②影响被测物质的存在状态pH 升高，M →M(OH)……M(OH)n 甚至↓ ③影响络合物的组成及颜色在pH ＝2～3 Fe(ssal)+ 紫红色 在pH ＝4～7 Fe(ssal)22- 棕橙色 在pH ＝8～10 Fe(ssal)3 黄 色 在pH>12 Fe(OH)3 沉 淀pH 会影响显色剂的解离，被测离子的水解等，所以，要选择最佳酸度，并用缓冲液来控制。
nmR MR 60||max max >-=∆λλλ选择最佳pH 值方法：固定试液浓度，改变pH 值测A ，做A-pH 图，找出对A 影响最小的pH 值范围。
二 、显色剂浓度 1、显色剂的用量显色反应一般可表示为M+R ⇌ MR 显色剂用量 ，适当过量。
2、最佳浓度选择作A-C 显色剂图，找出对A 影响最小的浓度范围 三 、显色时间显色反应有快慢，有的有色配合物容易褪色，因此不同的显色反应需放置不同的时间，并在一定的时间范围内进行比色测定。
试液自加入显色剂等且定容后开始计时，测A ，制作A －t 曲线，(2)、(3)用秒表控时试液颜色常随时间而变化。
1. 找到对颜色变化影响最小的时间段2. 每个试液都要有相同的显色时间。