_紫外-可见分光光度法
- 格式:ppt
- 大小:1.83 MB
- 文档页数:42
紫外-可见分光光度法简介紫外-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。
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。
紫外--可见分光光度法:是根据物质分子对波长为200-760nm这一范围的电磁波的吸收特性所建立起来的一种定性、定量和结构分析方法。
操作简单、准确度高、重现性好。
波长长(频率小)的光线能量小,波长短(频率大)的光线能量大。
分光光度测量是关于物质分子对不同波长和特定波长处的辐射吸收程度的测量。
吸收光谱描述物质分子对辐射吸收的程度随波长而变的函数关系曲线,称为吸收光谱或吸收曲线。
紫外-可见吸收光谱通常由一个或几个宽吸收谱带组成。
最大吸收波长(λmax)表示物质对辐射的特征吸收或选择吸收,它与分子中外层电子或价电子的结构(或成键、非键和反键电子)有关。
朗伯-比尔定律是分光光度法和比色法的基础。
这个定律表示:当一束具有I0强度的单色辐射照射到吸收层厚度为b,浓度为c的吸光物质时,辐射能的吸收依赖于该物质的浓度与吸收层的厚度。
其数学表达式为:式中的A 叫做吸光度;I0为入射辐射强度;I为透过吸收层的辐射强度;(I/I0)称紫藤为透射率T;ε是一个常数,叫做摩尔吸光系数,ε值愈大,分光光度法测定的灵敏度愈高。
紫外-可见分光光度计有稳定的、有足够输出功率的、能提供仪器使用波段的连续光谱,如钨灯、卤钨灯(波长范围350~2500纳米),氘灯或氢灯(180~460纳米),或可调谐染料激光光源等。
②单色器[1]。
它由入射、出射狭缝、透镜系统和色散元件(棱镜或光栅)组成,是用以产生高纯度单色光束的装置,其功能包括将光源产生的复合光分解为单色光和分出所需的单色光束。
第3章 紫外-可见分光光度法一、内容提要1、电子跃迁类型 σ→σ*跃迁、π→π*跃迁、n →π*跃迁、n →σ*跃迁、电荷迁移跃迁、配位场跃迁。
2、常用术语1)最大吸收波长:曲线上的峰(吸收峰)所对应的波长,以m ax λ表示。
2)最小吸收波长:曲线上的谷(吸收谷)所对应的波长,以m in λ表示。
3)肩峰:在吸收峰旁边存在一个曲折,对应的波长以sh λ表示。
4)末端吸收:在200nm 附近,吸收曲线呈现强吸收却不成峰形的部分。
5)生色团:分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团。
有机化合物的生色团主要是含有π→π*或n →π*跃迁的基团(>C =C <、>C =O 、>C =S 、—N =N —、—N =O 等)。
6)助色团:含有非键电子的杂原子饱和基团(如—OH 、—SH 、—OR 、—SR 、—NH 2、—Cl 、—Br 、—I 等),它们本身不能吸收波长大于200nm 的光,但当它们与生色团相连时,能使该生色团的吸收峰向长波长方向移动,并使吸收强度增强。
7)红移和蓝移:化合物常因结构的变化(发生共轭作用、引入助色团等)或溶剂的改变而导致吸收峰的最大吸收波长m ax λ发生移动。
m ax λ向长波长方向移动称为红移;m ax λ向短波长方向移动称为蓝移。
8)增色效应和减色效应:因化合物的结构改变或其他原因而导致吸收强度增强的现象称为增色效应,有时也称为浓色效应;反之,导致吸收强度减弱的现象称为减色效应,有时也称为淡色效应。
9)吸收带:不同类型的电子跃迁在紫外-可见光谱中呈现的不同特征的吸收峰。
10)强带和弱带:摩尔吸收系数大于104的吸收带为强带;摩尔吸收系数小于102的吸收带为弱带。
3、吸收带1)R 带:跃迁类型为n →π*,波长范围为250~500nm ,吸收强度ε<102。
溶剂极性增大时蓝移。
R 带是杂原子的不饱和基团(>C =O 、-NO 、-NO 2、-N =N -等)的特征。
紫外-可见分光光度法1 简述紫外-可见分光光度法是在190-800nm波长范围内测定物质的吸光度,用于鉴别、杂质检查和含量测定的方法。
定量分析通常选择物质的最大吸收波长处测出吸光度,然后用对照品或吸收系数求算出被测物质的含量,多用于制剂的含量测定;对已知物质定性可用吸收峰波长或吸光度比值作为鉴别方法;若该物质本身在紫外光区无吸收,而其杂质在紫外光区有相当强度的吸收,或杂质的吸收峰处该物质无吸收,则可用本法作杂质检查。
物质对紫外辐射的吸收是由于分子中原子的外层电子跃迁所产生,因此,紫外吸收主要决定于分子的电子结构,故紫外光谱又称电子光谱。
有机化合物分子结构中如含有共轭体系、芳香环等发色基团,均可在紫外区(200〜400nm)或可见光区(400〜850nm)产生吸收。
通常使用的紫外-可见分光光度计的工作波长范围为190~900nm。
紫外吸收光谱为物质对紫外区辐射的能量吸收图。
朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律为光的吸收定律,它是紫外-可见分光光度法定量分析的依据,其数学表达式为:A=log -1=ECL式中A为吸光度;T为透光率;E为吸收系数;C为溶液浓度;L为光路长度。
如溶液的浓度(C)为1%(g/ml),光路长度(L)为lcm,相应的吸光度即为吸收系数以E1%表示。
如溶液的浓度(C)为摩尔浓度(mol/L),光路长度为lcm 1cm时,则相应有吸收系数为摩尔吸收系数,以表示。
2仪器紫外-可见分光光度计主要由光源、单色器、样品室、检测器、记录仪、显示系统和数据处理系统等部分组成。
为了满足紫外-可见光区全波长范围的测定,仪器备有二种光源,即氘灯和碘钨灯,前者用于紫外区,后者用于可见光区。
单色器通常由进光狭缝、出光狭缝、平行光装置、色散元件,聚焦透镜或反射镜等组成。
色散元件有棱镜和光栅二种,棱镜多用天然石英或熔融硅石制成,对200〜400nm波长光的色散能力很强,对600nm以上波长的光色散能力较差,棱镜色散所得的光谱为非匀排光谱。
紫外-可见分光光度法是在190~800nm波长范围内测定物质的吸光度,用于鉴别、杂质检查和定量测定的方法。
当光穿过被测物质溶液时,物质对光的吸收程度随光的波长不同而变化。
因此,通过测定物质在不同波长处的吸光度,并绘制其吸光度与波长的关系图即得被测物质的吸收光谱。
从吸收光谱中,可以确定最大吸收波长λmax和最小吸收波长λmin。
物质的吸收光谱具有与其结构相关的特征性。
因此,可以通过特定波长范围内样品的光谱与对照光谱或对照品光谱的比较,或通过确定最大吸收波长,或通过测量两个特定波长处的吸收比值而鉴别物质。
用于定量时,在最大吸收波长处测量一定浓度样品溶液的吸光度,并与一定浓度的对照溶液的吸光度进行比较或采用吸收系数法求算出样品溶液的浓度。