紫外可见吸收光谱分析

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二、紫外-可见吸收光谱图
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、重铬酸钾光谱图。
扫描
-胡罗卜素
咖啡因
几种有机化合物的 吸收光谱图。
阿斯匹林
丙酮
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。
远，应用十分广泛，与其它各种仪器分析方法相比，紫
外－可见吸收光谱法所用的仪器简单、价廉，分析操作 也比较简单，而且分析速率较快。在有机化合物的定性 、定量分析方面，例如化合物的鉴定、结构分析和纯度 检查以及在药物、天然产物化学中应用较多。
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
方法。
高
化学键断裂 电子跃迁
频 率 va 能 量a 振动跃迁 转动跃迁 原子核自转
低
电子自转
x射线
紫外
红外
微波
无线 电波
射 频 区
NMR
UV
IR
紫外
200nm 400nm
可见
800nm
振动红外
2.5μm 波 长 λa 15μm 1m
核磁共振
5m
光波谱区及能量跃迁相关图
二、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%
紫外－可见吸收 光谱是基于分子内电 子跃迁，是分子光谱。
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/σ E = hν = h c /λ c ：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
第一节 概述
一、仪器分析方法分类（回顾）：
电化学分析法 光学分析法 色谱分析法 其它分析方法
原子光谱法 分子光谱法 X射线光谱法 核磁波谱
紫外—可见光光谱法 荧光光谱法 红外吸收光谱法 拉曼光谱法
本章是仪器分析课程中光分析方法的第一章，光分析方
法中的一些基本理论、基本概念、基本专业术语，在本 章中首次出现并应用。紫外－可见吸收光谱法历史较久
一、朗伯—比耳定律
2.当C采用摩尔浓度时，吸收定律表达为:
A=ε bc
ε:摩尔吸光系数，L/mol· cm c: 摩尔浓度，mol/L
一、朗伯—比耳定律
㈢透光率（T） I0 It
It 定义为： T I0
则： A lg
1 T
应用：仪器的调整 Tห้องสมุดไป่ตู้%）：0 A： ∞
~ ~
100
（无吸收）
（全吸收）
于色谱分析）； （3）涉及大量光学元器件。
电磁幅射的波长分布

γ射线：5～140 pm X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
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。 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
I0 A lg It
一、朗伯-比耳定律
㈡朗伯-比耳定律(Lambert-Beer) 是光吸收的基本定律，俗称光吸收定律，是分光 光度法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
基本要求：
了解紫外-可见吸光光度法的特点，光的基本性质，物质对光 的选择性吸收，吸收曲线。掌握朗伯-比耳定律，以及运用朗伯比耳定律定量分析的方法。掌握紫外-可见分光光度计的基本结构、 工作原理，了解其主要部件的基本性质和工作原理。掌握测量条 件的选择以及显色反应选择的方法。了解双光束分光光度法的原 理和应用。了解双波长分光光度法的原理和应用。
二、应用：
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）
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 I0 It
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:

电磁辐射具有波动性和微粒性；
分子光谱（带状光谱）：基于分子中电子能级
、振-转能级跃迁；

紫外光谱法（UV）；


红外光谱法（IR）；
分子荧光光谱法（MFS）；


分子磷光光谱法（MPS）；
核磁共振与顺磁共振波谱（N）；
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，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。
第三节 紫外-可见光分光光度计
一、分类
可见光分光光度计
单光束分光光度计
单波长分光光度计 双光束分光光度计 双波长分光光度计 紫外-可见光分光光度计
二、基本光路图
三、主要部件（以单光束分光光度计为例）
光源 单色器 样品室 检测器 显示
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。