紫外-可见分光光度法 ppt课件
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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。
紫外可见分光光度法(食品仪器分析课件)
二者关系为： A = lg(1/T) = -lgT
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= κbc 式中比例常数κ与吸光物质的本性，入射光波长
及温度等因素有关。K可用a（吸光系数）或ε（摩尔 吸光系数）表示。 c为吸光物质浓度，b为透光液层
厚度。 朗伯-比尔定律是紫外-可见分光光度法的理论基础。
朗伯和比尔分别研究了吸光度与液层厚度和吸光
度与浓度之间的定量关系，合称朗伯-比尔定律，其
数学表达式为：
吸光质点浓度
A=lg(I0/It)=κbc
吸光度
吸收层厚度(cm)
物理意义: 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——分光光度法定量分析的理论基础
分光光度计只能获得近乎单色的狭窄光带，而复合 光可导致对朗伯—比耳定律的正或负偏离。
在实际工作中，为了避免非单色光带来的影响，一般 选用峰值波长进行测定。
选用峰值波长，也可以得到较高的灵敏度。
三、溶液本身发生化学变化
❖ 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。
h
（片）
红敏管 625-1000 nm 蓝敏管 200-625 nm
五、指示器（数据处理） 低档仪器：刻度显示
中高档仪器：数字显示，自动扫描记录
紫外-可见分光光度法定量分析
一、单组分的定量分析 1、吸光系数法（绝对法）
2、标准对照法（直接比较法） As=kbCs Ax=kbCs
Cs=AsCx/Ax
❖ 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
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10
Wavelength
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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
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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
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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
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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。
紫外可见分光光度计ppt课件
的有光电管、光电倍增管、光电二极管、光电摄像管等。 要求灵敏度高、响应时间短、噪声水平低、稳定性好的优点。
5. 显示器 将监测器输出的信号放大并显示
出来的装置。 常用的液晶数字指示窗口和计算
控制显示。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
3.吸收池 用于盛装试液的装置。吸收材料必须能够透过所测光谱范
围的光。一般可见光区使用玻璃吸收池，紫外光区使用石英 吸收池。 规格有0.5、1.0、2.0、5.0cm 等。
一、基本原理:光的选择性吸收
分子中的某些基团吸收了紫外可见辐射光后， 发生了电子能级跃迁，而产生了相应的吸收光谱。 属分子吸收光谱。
紫外-可见吸收光谱分析是研究物质在紫外-可 见光波下的分子吸收光谱的分析方法。 紫外-可见区可细分为： （1）10-200nm；远紫外光区 （2）200-400nm；近紫外光区 （3）400-800nm；可见光区
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
在进行定性鉴定时，需要注意： 1.测试溶剂：应当对标准物和待测物有良好的溶解度，本身在测
定的波长内无光的吸收，有良好的稳定性。 2.测试的条件：标准物和待测物测试条件要完全相同，如溶剂、
第三部分 紫外-可见吸收光谱法的应用
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
5. 显示器 将监测器输出的信号放大并显示
出来的装置。 常用的液晶数字指示窗口和计算
控制显示。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
3.吸收池 用于盛装试液的装置。吸收材料必须能够透过所测光谱范
围的光。一般可见光区使用玻璃吸收池，紫外光区使用石英 吸收池。 规格有0.5、1.0、2.0、5.0cm 等。
一、基本原理:光的选择性吸收
分子中的某些基团吸收了紫外可见辐射光后， 发生了电子能级跃迁，而产生了相应的吸收光谱。 属分子吸收光谱。
紫外-可见吸收光谱分析是研究物质在紫外-可 见光波下的分子吸收光谱的分析方法。 紫外-可见区可细分为： （1）10-200nm；远紫外光区 （2）200-400nm；近紫外光区 （3）400-800nm；可见光区
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
在进行定性鉴定时，需要注意： 1.测试溶剂：应当对标准物和待测物有良好的溶解度，本身在测
定的波长内无光的吸收，有良好的稳定性。 2.测试的条件：标准物和待测物测试条件要完全相同，如溶剂、
第三部分 紫外-可见吸收光谱法的应用
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
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电子受体
电子 给予体
λmax=490nm,εmax>104，定量测定灵敏度高。
仪器分析
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。
苯π→π*跃迁的三个吸收带 仪器分析
化合物
苯
苯胺
甲苯
苯 甲苯
间二甲苯
λmax(nm) εmax (B带)
254
200
261
300
263
300
1,3,5-三甲苯 266
305
苯环上的取代基使 B带简化、红移，吸收强度 增大。
仪器分析
乙酰苯的紫外吸收光谱
苯环与羰基双键 共轭 羰基双键： K带和R带红移；
仪器分析
§11.2 有机物和无机物的 紫外-可见吸收光谱
一 有机物的吸收光谱与电子跃迁
（一）电子跃迁类型
σ
n
π
仪器分析
仪器分析
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。
大处对应的波长称为最大吸收波长λmax。吸收曲 线的形状、λmax及吸收强度等与分子的结构密切 相关。
仪器分析
两分子具有相同 的共轭基团
O=C–C =C
共轭基团相同的不
同分子，紫外-可见吸 收光谱很相似。
胆甾醇
异亚丙基丙酮
仪器分析
不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相 似，λmax不变，浓度越大，吸光度越大；在λmax 处吸光度随浓度变化的幅度最大。
不饱和键中杂原子上的n电子到π*轨道的跃迁。 吸收峰在近紫外~可见区，ε值小。
*跃迁与 n *跃迁的比较
*跃迁机率大，是强吸收带； n *跃迁机率小，是弱吸收带。
基团
跃迁类型 λmax
－COOR π→π*
165
n→π* 205
εmax(L/mol·cm) 4000 50
仪器分析
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。
仪器分析
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。
–OH, –NH2, –SH及卤族元素
仪器分析
3) 红移和蓝移 (或紫移)
红移：吸收峰的波长λmax向长波方向移动。 蓝移(紫移)：吸收峰的波长λmax向短波方向移 动。
1 共轭效应的影响
化合物
λmax (nm)
CH2=CH2
171 nm
CH2=CH-CH=CH2
217 nm
苯环： B带简化，E2带与 K带重合且红移
仪器分析
5) 稠环芳烃及杂环化合物
苯的三个吸收带红移，且强度增加。苯环的 数目越多，波长红移越多。 仪器分析
二 无机物的吸收光谱与电子跃迁
1 电荷转移吸收光谱
M n Lb h M (n1) L(b1)
无机络合物
例：Fe3 SCN h Fe2 SCN
hc /( λ电子 λ振动 λ转动 )
ΔE 1 ~ 20ev 电子
紫外-可见光谱 λ电子 1.25 ~ 0.06 μm
分子紫外吸收光谱
E2
υ
, 2
υ
, 1
υ
, 0
E1
υ2 υ1
υ0
分
子
可
见
吸
收
光
谱
3
2 1
J
0
3
2 1
J
0
3
2 1
J
0
3
2 1
J
E0
0
分子红外吸收光谱
仪器分析
振动能级与 转动能级跃迁
仪器分析
3. * 跃迁
电子从π轨道到π*轨道的跃迁, max 值很
大。 吸收峰随双键共轭程度的增加向长波方向移动。
化合物
CH2=CH2 CH2=CH2-CH2=CH2 CH2=CH2-CH2=CH2-CH2=CH2
λmax
171 nm 217 nm 258 nm
仪器分析
4. n * 跃迁
红外光谱 (λ: 0.75-1000 µm)
电子能级 跃迁
紫外-可见吸收光谱 (λ: 200-750 nm)
10－200 nm:远紫外；200－400 nm:近紫外 400－750 nm:可见光
仪器分析
二 紫外-可见吸收光谱
1. 吸收曲线特点 连续的带状光谱
仪器分析
分子对辐射能的吸收具有选择性，吸光度最
仪器分析
R C=O
Y
Y= H, R
Y= -NH2, -OH, -OR
R带: 270~300 nm K带: ~ 150nm
K带: 红移 R带: 蓝移
仪器分析
=
C=O
C=C C=O
K带: 红移→220~260 nm R带: 红移→310~330 nm
仪器分析
4) 苯及其衍生物
E1带: 180 nm ε=60000 E2带: 204 nm ε=8000 B带: 250 nm ε=200
180 nm
CH2=CH-(CH2)2-CH3
184 nm
CH2=CH-(CH2)2-CH=CH2 185nm
仪器分析
2) 共轭不饱和烃
CH2=CH-CH=CH-CH=CH2: λmax= 258nm 仪器分析
3) 羰基化合物 R C=O Y
K带： π→π*跃迁，强吸收 R带：n →π*跃迁，弱吸收
第11章
紫外-可见吸收光谱法
仪器分析
§11.1 分子吸收光谱概述 一 分子吸收光谱的产生
分子能级 E = E转 +E振 +E电子 分子吸收电磁辐射后的能量变化 ΔE = ΔE转 + ΔE振 + ΔE电子
仪器Hale Waihona Puke 析分子光谱：连续光谱 带光谱
ΔE 分子
ΔE 电子
ΔE振动 ΔE转动
h (ν电子 ν振动 ν转动 )
仪器分析
Cu(NH3 )62 蓝 色
dz2
d x2 y2
dz2
d d x 2 y 2
xy
d yz d xz
∆E
d xy
d yz
d xz
八面体场
配位场跃迁属禁戒跃迁，吸收强度弱，εmax< 102， 不适合用于定量分析，但可用于研究配合物的结 构及无机配合键理论等。
仪器分析
三 影响紫外、可见吸收光谱的因素
仪器分析
（二）有机物的吸收光谱
1 饱和烃及其取代衍生物
化合物
甲烷 乙烷
λmax (nm) 124 135
H2O
167
CH3OH
177
CH3Cl
173
CH3I
257
CH3NH2
215
εmax ~ ~ 1480 150 200 365 600
仪器分析
2 不饱和烃
1) 非共轭不饱和烃
烯烃
λmax
CH2=CH2