紫外可见分光光度分析法
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分析化学学习指导
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紫外-可见分光光度法 物质的颜色与光的关系
光谱示意 完全吸收
表观现象示意
黑色
复合光
完全透过
无色
吸收黄光
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分析化学学习指导
蓝光 10 10
紫外-可见分光光度法
三、紫外-可见分光光度法特点
基于物质吸收紫外或可见光引起分子中价电子跃迁、产 生分子吸收光谱与物质组分之间的关系建立起来的分析方 法，称为紫外可见分光光度法（UV-vis）。
迁，产生光谱。用于分子结构分析。
M h 吸收辐射能量 M * 吸收光谱
基态 光
激发态
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紫外-可见分光光度法
2、发射光谱：物质由激发态跃迁至基态而产生的原子或分子光谱。 包括：原子发射光谱、原子或分子荧光光谱、分子 磷光光谱等。
M * 发光释放能量 M h 发射光谱
透过光 吸收光
反射光
①透光率T
Ir
t Ia
I0 = It + Ia + Ir
定义：
T=
It I0
×100%
T 取值为0.0 % ~ 100.0 % T = 0.0 % ： 光全吸收 T = 100.0 % ：光全透过
紫外可见分光光度分析法
紫外-可见分光光度法
一、基本概念
（一）电磁辐射和电磁波谱
1．电磁辐射（电磁波，光是其中一种） ：以巨大速度通过空间、 不需要任何物质作为传播媒介的一种粒子流（能量）。
2．电磁辐射的性质：具有波、粒二向性
➢波动性：光的反射、折射、偏振、干涉衍射现象。
c ， 1
σ是波数，C=2.9979×108m/s
激发态
基态 光
原子吸收/发射光谱法：原子外层电子能级跃迁 分子吸收/发射光谱法：分子外层电子能级跃迁
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紫外-可见分光光度法
二、物质对光的选择性吸收
●物质的颜色由物质与光的相互作用方式决定。 ●人眼能感觉到的光称可见光，波长范围是：400~760nm。表13-2 ●让白光通过棱镜，能色散出红、橙、黄、绿、蓝、紫等各色光。 ●单色光：单一波长的光 ●复合光：由不同波长的光组合而成的光，如白光。 ●光的互补：若两种不同颜色的单色光按一定比例混合得到白光，
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紫外-可见分光光度法
（三）吸收光谱与发射光谱 1、吸收光谱：物质由基态跃迁至激发态时，对辐射能选择性吸收
而得到的原子或分子光谱。 (1)紫外分光光度法(UV):λ∈(200~400nm),用于有机物定性、定量、
结构分析。
(2)可见分光光度法(Vis): λ∈(400~760nm),用于有色物质定量分析。 (3)红外分光光度法 (IR): λ∈(2.5~50μm),用于有机物结构分析。 (4)核磁共振谱(NMR)：原子核吸收无线电波，发生核自旋级跃
分子光谱产生的机制与原子光谱相同，但复杂得多，包括：电子 运动、原子间振动、分子转动三种不同运动。
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紫外-可见分光光度法
分子光谱 分子吸收外来辐射能后，其能量改变（ΔE）为：
ΔE=ΔEe +ΔEv +ΔEr 对多数分子而言， ΔEe （电子）约为1-20ev，紫外可见 ΔEv （振动）约为0.05-1ev，近红外、中红外区 ΔEr （转动）小于0.05ev，远红外、微波区 ΔEe >ΔEv >ΔEr 因无法获得纯粹的振动光谱和电子光谱， 故分子光谱为带状光谱。
（二）原子光谱与分子光谱
1、原子光谱：气态原子或离子外层电子在不同能级间跃迁而产生 的光谱。包括：原子吸收、原子放射、原子荧光光谱等。
原子吸收辐射能条件：
E
E2
E1
h
h
c
h
c E
原子光谱为一条条彼此分立的线状光谱。
2、分子光谱： 在辐射能作用下，分子内能级间的跃起迁产生的 光谱。包括：分子吸收、分子荧光光谱等。
γ射线→ X 射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波
|
|
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|
|
10-2 0.1nm 10 nm 102 nm 103nm 0.1 cm 100cm 1 cm 103 m
紫 外--可见 光在电磁波谱中的位置
高能辐射区 γ射线 能量最高，来源于核能级跃迁
波长
短
(10-3~10nm) χ射线 来自内层电子能级的跃迁
11 11
紫外-可见分光光度法
物质的颜色 物质对不同波长的光具有选择性吸收而产生。 即物质的颜色是它所吸收光的互补色。
光 的 互 补 规 律
为什么溶液呈 黑色或白色呢?
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紫外-可见分光光度法
第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理
一、透光率（透光度）和吸收度
（1）灵敏度高，可测到10-7g/ml。 （2）准确度好，相对误差为1%-5%，满足微量组分测定要求。 （3）选择性好，多种组分共存，无需分离直接测定某物质。 （4）操作简便、快速、选择性好、仪器设备简单、便宜。 （5）应用广泛，无机、有机物均可测定。
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称这两种单色光为互补色光，这种现象称为光的互补。
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紫外-可见分光光度法
物质的颜色：是由于物质对不同波长的光具有选择性吸收而产生。 即物质的颜色是它所吸收光的互补色。
物质的本色
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无色溶液：透过所有颜色的光 有色溶液：透过光的颜色 黑色： 吸收所有颜色的光 白色： 反射所有颜色的光
➢微粒性：光的吸收、放射、光电效应等现象。光子能量:
E h h c
例1:P153
E∝ 1/λ，λ ↓ E ↑
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紫外-可见分光光度法
电磁辐射本质是一样的，区别在于频率不一样。 ➢电磁波谱： 按波长不同排列起来就形成电磁波谱。表13-1
光学光谱区 紫外光 来自原子和分子外层电子能级的跃迁
(10nm~10μm) 可见光 红外光 来自分子振动和转动能级的跃迁
波谱区 微波
来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁
无线电波 来自原子核自旋能级的跃迁
长
(0.1cm~1000m)
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紫外-可见分光光度法
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紫外-可见分光光度法 物质的颜色与光的关系
光谱示意 完全吸收
表观现象示意
黑色
复合光
完全透过
无色
吸收黄光
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紫外-可见分光光度法
三、紫外-可见分光光度法特点
基于物质吸收紫外或可见光引起分子中价电子跃迁、产 生分子吸收光谱与物质组分之间的关系建立起来的分析方 法，称为紫外可见分光光度法（UV-vis）。
迁，产生光谱。用于分子结构分析。
M h 吸收辐射能量 M * 吸收光谱
基态 光
激发态
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紫外-可见分光光度法
2、发射光谱：物质由激发态跃迁至基态而产生的原子或分子光谱。 包括：原子发射光谱、原子或分子荧光光谱、分子 磷光光谱等。
M * 发光释放能量 M h 发射光谱
透过光 吸收光
反射光
①透光率T
Ir
t Ia
I0 = It + Ia + Ir
定义：
T=
It I0
×100%
T 取值为0.0 % ~ 100.0 % T = 0.0 % ： 光全吸收 T = 100.0 % ：光全透过
紫外可见分光光度分析法
紫外-可见分光光度法
一、基本概念
（一）电磁辐射和电磁波谱
1．电磁辐射（电磁波，光是其中一种） ：以巨大速度通过空间、 不需要任何物质作为传播媒介的一种粒子流（能量）。
2．电磁辐射的性质：具有波、粒二向性
➢波动性：光的反射、折射、偏振、干涉衍射现象。
c ， 1
σ是波数，C=2.9979×108m/s
激发态
基态 光
原子吸收/发射光谱法：原子外层电子能级跃迁 分子吸收/发射光谱法：分子外层电子能级跃迁
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紫外-可见分光光度法
二、物质对光的选择性吸收
●物质的颜色由物质与光的相互作用方式决定。 ●人眼能感觉到的光称可见光，波长范围是：400~760nm。表13-2 ●让白光通过棱镜，能色散出红、橙、黄、绿、蓝、紫等各色光。 ●单色光：单一波长的光 ●复合光：由不同波长的光组合而成的光，如白光。 ●光的互补：若两种不同颜色的单色光按一定比例混合得到白光，
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紫外-可见分光光度法
（三）吸收光谱与发射光谱 1、吸收光谱：物质由基态跃迁至激发态时，对辐射能选择性吸收
而得到的原子或分子光谱。 (1)紫外分光光度法(UV):λ∈(200~400nm),用于有机物定性、定量、
结构分析。
(2)可见分光光度法(Vis): λ∈(400~760nm),用于有色物质定量分析。 (3)红外分光光度法 (IR): λ∈(2.5~50μm),用于有机物结构分析。 (4)核磁共振谱(NMR)：原子核吸收无线电波，发生核自旋级跃
分子光谱产生的机制与原子光谱相同，但复杂得多，包括：电子 运动、原子间振动、分子转动三种不同运动。
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紫外-可见分光光度法
分子光谱 分子吸收外来辐射能后，其能量改变（ΔE）为：
ΔE=ΔEe +ΔEv +ΔEr 对多数分子而言， ΔEe （电子）约为1-20ev，紫外可见 ΔEv （振动）约为0.05-1ev，近红外、中红外区 ΔEr （转动）小于0.05ev，远红外、微波区 ΔEe >ΔEv >ΔEr 因无法获得纯粹的振动光谱和电子光谱， 故分子光谱为带状光谱。
（二）原子光谱与分子光谱
1、原子光谱：气态原子或离子外层电子在不同能级间跃迁而产生 的光谱。包括：原子吸收、原子放射、原子荧光光谱等。
原子吸收辐射能条件：
E
E2
E1
h
h
c
h
c E
原子光谱为一条条彼此分立的线状光谱。
2、分子光谱： 在辐射能作用下，分子内能级间的跃起迁产生的 光谱。包括：分子吸收、分子荧光光谱等。
γ射线→ X 射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波
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10-2 0.1nm 10 nm 102 nm 103nm 0.1 cm 100cm 1 cm 103 m
紫 外--可见 光在电磁波谱中的位置
高能辐射区 γ射线 能量最高，来源于核能级跃迁
波长
短
(10-3~10nm) χ射线 来自内层电子能级的跃迁
11 11
紫外-可见分光光度法
物质的颜色 物质对不同波长的光具有选择性吸收而产生。 即物质的颜色是它所吸收光的互补色。
光 的 互 补 规 律
为什么溶液呈 黑色或白色呢?
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紫外-可见分光光度法
第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理
一、透光率（透光度）和吸收度
（1）灵敏度高，可测到10-7g/ml。 （2）准确度好，相对误差为1%-5%，满足微量组分测定要求。 （3）选择性好，多种组分共存，无需分离直接测定某物质。 （4）操作简便、快速、选择性好、仪器设备简单、便宜。 （5）应用广泛，无机、有机物均可测定。
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称这两种单色光为互补色光，这种现象称为光的互补。
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紫外-可见分光光度法
物质的颜色：是由于物质对不同波长的光具有选择性吸收而产生。 即物质的颜色是它所吸收光的互补色。
物质的本色
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无色溶液：透过所有颜色的光 有色溶液：透过光的颜色 黑色： 吸收所有颜色的光 白色： 反射所有颜色的光
➢微粒性：光的吸收、放射、光电效应等现象。光子能量:
E h h c
例1:P153
E∝ 1/λ，λ ↓ E ↑
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紫外-可见分光光度法
电磁辐射本质是一样的，区别在于频率不一样。 ➢电磁波谱： 按波长不同排列起来就形成电磁波谱。表13-1
光学光谱区 紫外光 来自原子和分子外层电子能级的跃迁
(10nm~10μm) 可见光 红外光 来自分子振动和转动能级的跃迁
波谱区 微波
来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁
无线电波 来自原子核自旋能级的跃迁
长
(0.1cm~1000m)
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