紫外分光光度计的使用原理和方法ppt课件

1. 物质对光的选择性吸收
物质对光的吸收是选择性的，利用 被测物质对某波长的光的吸收来了解物 质的特性，这就是光谱法的基础。
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通过测定被测物质对不同波长的光的吸 收强度（吸光度），以波长为横坐标，吸光 度为纵坐标作图，得出该物质在测定波长范 围的吸收曲线。如图3-1；
在吸收曲线中，通常选用最大吸收波长 λmax进行物质含量的测定。
I0= Ia+ It+ Ir 由于反射光强度基本相同，其影响可相互抵 消，上式可简化为：
I0= Ia+ It
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透光度：透光度为透过光的强度It与入射光 强度I0之比，用T表示：
即 T= It/I0 吸光度: 为透光度倒数的对数，用A表示， 即
A=lg1/T=lgI0/It
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二、朗伯-比尔定律
按所吸收光的波长区域不同，分为紫外 分光光度法和可见分光光度法，合称为紫外可见分光光度法。
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紫外-可见分光光度法的特点：
1 与其它光谱分析方法相比，其仪器设备和 操作都比较简单，费用少，分析速度快;
2 灵敏度高; 3 选择性好; 4 精密度和准确度较高; 5 用途广泛。
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§1. 紫外-可见吸收光谱
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= κ cl
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。c为吸光物质浓度，l 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。
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三、吸光系数 当l以cm，c以g/L为单位，κ称为吸光 系数，用 a表示。
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1.4 影响紫外-可见吸收光谱的因素
物质的吸收光谱与测定条件有密切的关系。 测定条件（温度、溶剂极性、pH等）不同， 吸收光谱的形状、吸收峰的位置、吸收强度 等都可能发生变化。 1.温度 在室温范围内，温度对吸收光谱的影 响不大。
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2. 溶剂 注意如下几点：
（1）尽量选用低极性溶剂； （2）能很好地溶解被测物，并且形成的溶液 具有良好的化学和光化学稳定性； （3）溶剂在样品的吸收光谱区无明显吸收。
不饱合机化合物的电子跃迁类型为n→π*， π→π* 跃迁，吸收峰一般大于200nm。
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生色团：是指分子中可以吸收光子而产生电 子跃迁的原子基团。人们通常将能吸收紫外、 可见光的原子团或结构系统定义为生色团。 见表3-1和3-2。
助色团：是指带有非键电子对的基团，如OH、-OR、-NHR、-SH、-Cl、-Br、-I等， 它们本身不能吸收大于200nm的光，但是当 它们与生色团相连时，会使生色团的吸收峰 向长波方向移动，并且增加其吸收强度。见 表3-4。
(1) R吸收带 (2) K吸收带 (3) B吸收带 (4) E吸收带
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3 无机化合物的紫外-可见吸收光谱
1. f电子跃迁吸收光谱
镧系和锕系元素的离子对紫外和可见光的 吸收是基于内层f电子的跃迁而产生的。其 紫外可见光谱为一些狭长的特征吸收峰， 这些峰几乎不受金属离子的配位环境的影 响。
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A= a cl
a的单位为L/(g.cm)
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摩尔吸光系数
当l以cm，c以mol/L为单位，κ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。
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比吸光系数
比吸光系数是指百分含量为1%， l为1cm
时的吸光度值，用
2. d电子跃迁吸收光谱
过渡金属的电子跃迁类型为d电子在不同d轨 道间的跃迁，吸收紫外或可见光谱。这些峰 强烈受配位环境的影响。
例如 cu2+以水为配位体，吸收峰在794nm 处，而以氨为配位体，吸收峰在663nm处。此 类光谱吸收强度弱，较少用于定量分析。
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3. 电荷迁移光谱 某些分子既是电子给 体，又是电子受体，当电子受辐射能激发 从给体外层轨道向受体跃迁时，就会产生 较强的吸收，这种光谱称为电荷迁移光谱。 如 苯酰基取代物在光作用下的异构反应。
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3.结构分析Biblioteka Baidu
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。
例如，某化合物在近紫外区内无吸收，说 明该物质无共轭结构和芳香结构。
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§2. 朗伯-比尔定律
一、吸光度和透光度
设入射光强度为I0，吸收光强度为Ia,透 射光强度为 It，反射光强度为Ir，则
紫外分光光度计的使用原理和方法
紫外-可见吸收光谱 朗伯-比耳定律 紫外-可见分光光度计 分析条件的选择 测定方法 在医学检验中的应用
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紫外-可见分光光度法(ultraviolet-visible spectrophotometry, UV-VIS)
它是利用物质的分子或离子对某一波 长范围的光的吸收作用，对物质进行定性 分析、定量分析及结构分析, 所依据的光 谱是分子或离子吸收入射光中特定波长的 光而产生的吸收光谱。
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2 有机化合物的紫外-可见吸收光谱
2.1 有机化合物的电子跃迁
与紫外-可见吸收光谱有关的电子有三 种，即形成单键的σ电子、形成双键的π电 子以及未参与成键的n电子。
跃迁类型有：σ σ*、n σ* 、π π *、 n π * 四种。
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饱合有机化合物的电子跃迁类型为σ→σ*， n→σ* 跃迁，吸收峰一般出现在真空紫外区， 吸收峰低于200nm，实际应用价值不大。
3. pH值
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1.5 紫外-可见吸收光谱的应用
紫外-可见吸收光谱除主要可用于物质的定量 分析外，还可以用于物质的定性分析、纯度鉴定、 结构分析。
1.定性分析
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2.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。
如蛋白质与核酸的纯度分析中，可用 A280/A260的比值，鉴定其纯度。
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红移和紫移
在有机化合物中，常常因取代基的变更 或溶剂的改变，使其吸收带的最大吸收波长 λmax发生移动。向长波方向移动称为红移(表33)，向短波方向移动称为紫移。
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2.2 有机化合物的吸收带
吸收带(absorption band): 在紫外光谱中，吸 收峰在光谱中的波带位置。根据电子及分 子轨道的种类，可将吸收带分为四种类型。