紫外-可见吸收光谱与红外光谱
基本概念
紫外-可见吸收光谱：让不同波长的光通过待测物，经待测物吸收后，
测量其对不同波长光的吸收程度(吸光度A)，以吸光度A为纵坐标，辐射
波长为横坐标作图，得到该物质的吸收光谱或吸收曲线，即为紫外—可
见吸收光谱。
红外光谱：又称为分子振动转动光谱，属分子吸收光谱。样品受到频率
连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分子振动或
转动引起偶极矩的净变化，使振-转能级从基态跃迁到激发态，相应于
这些区域的透射光强减弱，记录百分透过率T%对波数或波长的曲线，即
为红外光谱。
两者都是红分了的吸收光谱图。
区别－－起源不同
1.紫外吸收光谱由电子能级跃迁引起紫外线波长短、频率高、光子能量
大，能引起分子外层电子的能级跃迁。电子跃迁虽然伴随着振动及转动
能级跃迁，但因后者能级差小，常被紫外曲线所淹没。除某些化合物蒸
气（如苯等）的紫外吸收光谱会显现振动能级跃起迁外，一般不显现。
因此，紫外吸收光谱属电子光谱。光谱简单。
2.中红外吸收光谱由振—转能级跃迁引起? 红外线的波长比紫外线长，
光子能量比紫外线小得多，只能收起分子的振动能级并伴随转动能级的
跃迁，因而中红外光谱是振动—转动光谱，光谱复杂。
适用范围
紫外吸收光谱法只适用于芳香族或具有共轭结构的不饱和脂肪族化合物
及某些无物的定性分析，不适用于饱和有机化合物。红外吸收光谱法不
受此限，在中红外区，能测得所有有机化合物的特征红外光谱，用于定
性分析及结构研究，而且其特征性远远高于紫外吸收光谱，除此之外，
红外光谱还可以用于某些无机物的研究。
紫外分光光度法测定对象的物态以溶液为主，以及少数物质的蒸气；而
红外分光光度法的测定对象比紫外分光光度法广泛，可以测定气、液、
固体样品，并以测定固体样品最为方便。
红外分光光度法主要用于定性鉴及测定有机化合物的分子结构，紫外分
光光度法主要用于定量分析及测定某些化合物的类别等。
特性
红外光谱的特征性比紫外光谱强。因为紫外光谱主要是分子的∏电子或
任海霞 化学工艺 104753130877
1、冬枣果皮红色素的紫外可见光谱分析
由图可以看出,在冬枣红色素提取液光谱图上共有7个吸收峰。随着波长的增加,吸光值
呈现逐渐减小的趋势。花色苷类化合物在紫外区270~280 nm和465~550 nm之间有明显的吸收峰,类黄酮类色素在250~350 nm之间有明显的吸收峰。通过特征性反应检验,可以初步判定冬枣色素是花色苷类和类黄酮类化合物。
2、番茄红素的紫外可见光谱分析
任海霞 化学工艺 104753130877
番茄红素在不同极性的溶剂中的紫外光谱的吸收峰的位置、强度、形状常常发生变化是溶质-溶剂分子之间相互作用的结果。番茄红素主吸收带的产生是由其共轭π电子从基态跃迁到第二激发态引起,番茄红素分子所处的介质环境对吸收带波长以及吸收强度有较大影响,由图和表分析得到:番茄红素在具有较低折光率的溶剂-非极性溶剂(正己烷、石油醚)和极性中等的溶剂(丙酮、乙酸乙酯)中特征吸收带波长非常接近,但在较高折光率的溶剂苯、二硫化碳中特征吸收带波长明显红移,可能是高折光率的溶剂对番茄红素激发态的稳定作用比基态强的结果。
用苯和二硫化碳作为溶剂时,与丙酮相比,番茄红素的溶解速度快,颜色变深,番茄红素的3个吸收峰发生明显红移,同时还发现在二硫化碳中,番茄红素吸收光谱的谱带变宽,475nm处的峰值变得模糊。当番茄红素溶于极性溶剂时产生溶剂化,由于激发态和基态的电荷分布不同而使这两种状态的溶剂化程度不同,溶剂的极性愈大,有机分子的成键π轨道向反键π*轨道的跃迁波长愈长,说明激发态的极性比基态大,能级降低的比基态多,从而发生红移效应。溶剂化还限制了分子的自由转动,因而转动光谱表现不出来,如果溶剂的极性很大,分子的振动也受到了限制因而振动引起的精细结构消失。番茄红素溶解在苯和二硫化碳两种溶剂极性不一样的溶剂,产生红移的大小也不一样。由于二硫化碳的极性比苯大,番茄红素的二硫化碳溶液吸收峰的位置红移最为显著。
紫外可见光谱: 分子吸收入射光的能量发生价（外层）电子能级跃迁，由此使投射光强度减小，以吸光度为纵坐标，波长为横坐标得到紫外可见光谱。
朗伯比尔定律: A= lg (I 0 /I) = εl c 其中A为溶液吸光度，ε为该溶液摩尔吸光系数， l为溶液厚度，c为溶液浓度. Ε=A*M*100/MG100ML*1
发(生)色团：能够产生紫外吸收的集团，一般含有不饱和键，如C=C,C=O
助色团：与发色团相连引起波长红移的基团，一般含有孤对电子，如羟基、卤素等。
K-带: K带是二个或二个以上比键共轭时，π电子向π * 反键轨道跃迁的结果，可简单表示为π→π *
R-带: R带是与双键相连接的杂原子（例如C=O、C=N、S=O等）上未成键电子的孤对电子向π * 反键轨道跃迁的结果，可简单表示为 n→π * 。
B-带: B带也是苯环上三个双键共轭体系中的π→π * 跃迁和苯环的振动相重叠引起的，但相对来说，该吸收带强度较弱。
E-带: E1 带和E2 带是苯环上三个双键共轭体系中的π电子向π*反键轨道跃迁的结果，可简单表示为 π→π *
红外光谱：红外吸收光谱是分子中基团的振动和转动能级跃迁产生的，被称作振-转光谱。
波数：波数，单位为cm-1，104/入
特征振动频率：反映特定化学键的键长、键角变化以及基团的分子结构特征的频率称作该化学键或基团的特征吸收频率
傅里叶变换红外光谱
振动偶合：含有同原子的两个键。如振动频率相同或相近，之间会发生相互作用产生振动偶合
费米共振：一个化学键的基频和本身与之相连的另一个化学键的振动的倍频或合频产生偶合
倍频带：由基态到第二激发态的跃迁产生倍频峰
合频带：基频峰之间相互作用形成频率等于两个基频峰之和或之差的吸收峰称作合频峰。
核磁共振：在外磁场作用下，当用射频波照射磁核时，如果射频波的频率与该核的回旋频率相等，射频波的能量就会被该磁核吸收，核的自旋取向就会由低能态跃迁到高能态，即发生核磁共振(NMR)。
紫外－可见光谱法
基于物质对200-800nm光谱区辐射的吸收特性而建立起来的分析测定方法称为紫外-可见吸收光谱法或紫外-可见分光光度法。它属于分子光谱法，是由于分子内电子跃迁而产生的。
特点：1）灵敏度高
2）准确度较高
3）仪器价格较低，操作简便、快速
4）应用范围广
紫外－可见光谱法的基本原理
紫外-可见吸收光谱是分子内电子跃迁的结果，它反映了分子中价电子跃迁时的能量变化与化合物所含发色基团之间的关系。不同的化合物由于分子结构不同，电子跃迁的类型就不同，所以紫外-可见吸收光谱会具有不同特征的吸收峰，其吸收峰的波长和强度与分子中价电子的类型有关。
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
在紫外可见吸收光谱中常以吸收谱带最大吸收位置波长λmax和该波长下的摩尔吸光系数εmax来表示化合物的吸收特征。紫外可见吸收光谱反应了物质在不同波长光的吸收能力。吸收带的形状，λmax和εmax与吸光分子的结构有密切的关系。
分子轨道：成键轨道－反键轨道。
当外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态（反键轨道）跃迁。主要涉及两种类型的电子跃迁：成键轨道和反键轨道间的跃迁； 非键电子激发到反键轨道的跃迁。这四种跃迁所需能量ΔE 大小顺序为：n →π＊ < π→π＊ < n →σ＊ < σ→σ＊
演讲者：蔡晓威
紫外可见光谱法测定蔬菜中的亚硝酸盐的含量
将绿色蔬菜（茄子与芹菜）分别经过处理后，蔬菜中所含有的亚硝酸根与中性红指示剂在酸性介质中发生亚硝化反应，可在近紫外区产生灵敏吸收，最大吸收波长为 360 nm。
分别准确移取一定量的亚硝酸根标准溶液于一系列50mL容量瓶中，分别加入准确不同体积的10.00μg./mL亚硝酸根的标准溶液，依次准确加入 1mL 中性红溶液，2 mL 盐酸溶液，用水稀释至刻度，摇匀静置10min在360nm波长处，以试剂空白作参比，测定吸光度。
