当前位置：文档之家 › 第七章紫外-可见分光光度法教材

第七章紫外-可见分光光度法教材

  • 格式：ppt
  • 大小：1.02 MB
  • 文档页数：81

下载文档原格式

  / 81

合集下载

紫外-可见分光光度法 PPT课件

紫外-可见分光光度法 PPT课件

若化合物在某波长处有强的吸收峰，而所含杂质在该波长处 无吸收或吸收很弱，则化合物的吸光系数将降低，若杂质在
该波长有比此化合物更强的吸收，将会使化合物的吸光系数
增大，且会使化合物的吸收光谱变形。（举一个间接的例子
吧，前一段时间快检车抽到一批吗叮啉，红外快检认定是假
药，送到所里以后，我们用薄层法做了一下，发现样品也显
百分吸收系数 377
吸收度值 277nm 0.461

0.461×0.2609×100.00×200.00
含量=-----------------------------------×100%=96.97%

377×0.0658×5.00×0.2×100
二、多组分定量测定 解线性方程组法 等吸收双波长消去法 系数倍率法 导数光谱法
面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著w五测定时除另有规定外应以配制供试品溶液的同批溶剂为空白对照测定吸光度实际上是透光率而在测定光强弱时不只是由于被测物质的吸收所致还有溶剂和容器的吸收光的色散和界面反射等因素都可使透射光减弱用空白对照可排除这些因素的干扰
由上图可以看出吸收光谱的特征： ⑴曲线上“A”处称最大吸收峰，它所对应的波长称 最大吸收波长，以λmax表示。 ⑵曲线上“B”处有一谷，称最小吸收，所对应的波 长，称最小吸收波长，以λmin 表示。 ⑶曲线上在最大吸收峰旁边有一小峰“C”，形状像 肩的部位，称肩峰，以λsh表示。
⑷在吸收曲线的波长最短的一端，曲线上“D”处， 吸收相当强，但不成峰形，此处称为末端吸收。
利用物质的吸收光谱进行定量、定性及结构 分析的方法称为吸收光谱分析法。紫外－可 见吸收光谱是一种分子吸收光谱，它是由于 分子中原子的外层电子跃迁而产生的。

紫外-可见分光光度法课件

紫外-可见分光光度法课件
应用：多组分测定
A 总 A aA bA c
14
比尔定律在有化学因素影响时不成立。 解离、缔合、生成络合物或溶剂化等会对
比尔定律产生偏离。 比尔定律在有仪器因素影响时也不成立。 非单色光对比尔定律产生偏离。 杂散光(非吸收光)也会对比尔定律产生影
响。 其他影响因素包括溶剂、光效应等也应考
虑。
15
E
Eh (dg) = 0.6 o
dz2
dx2-y2
(dg)
o 0.6 o
E=0
0.4 o
El (d) = - 0.4 o dxz
(d)
dyz dxy
d～d跃迁：吸收了光后，d电子可从能量低的d轨 道向能量高的d轨道跃迁， 其能量差一般在120～360kJ·mo1-1 它包括全部可见光范围。
49
配合物的颜色 分裂能不同，产生d～d跃迁所需的能量就
10
11
不同浓度时三(邻二氮菲)合铁(II)配离 子的吸收光谱示意图
12
二、 Lambert-Beer 定律
当一束平行单色光通过均匀溶液时，溶液的吸光 度A与其浓度和液层厚度成正比 图4.14
I0＝Ia+It
Ia
T＝It/I0 AlgT
lgI0
I0
It
It
Lambert定律，A=k1b
Ir
b
Beer定律，A=k2 c
朗伯－比尔定律：A＝kbc A = ε bc
ε ：摩尔吸光系数，单位为L·mol-1·cm-1。
13
Lamber-Beer定律的适用条件
入射光为单色平行光。 均一的稀溶液、气体等，无溶质、溶剂
及悬浊物引起的散射 该定律适用于固体、液体和气体样品 在同一波长下，各组分吸光度具有加和性

紫外可见分光光度PPT(完整版)课件

紫外可见分光光度PPT(完整版)课件
因此，可能的跃迁为σ → σ*、π→ π*、n→ σ* n→ π*等。
2023/10/14
10
Wavelength
2023/10/14
11
て
~104 10～100 100～300
k
~200 200～800
<200 ~150(<200)
Amax(nm)
<U<M<M<xD<U<*0<1<*1<0<*0<0
(red shift 或bathochromic
shift) 指取代基或溶剂效应引起吸收带 向长波方向的移动；
蓝移 ( blue shift 或 hypsochron sh ift) 或紫移： 吸收带向短
波方向移动
2023/10/14
16
常见助色团及其助色效应(红移)λ
-F<-Cl<-Br<-OH<-OCH₃<-N NHCH₃<-N(CH₃)₂<-NHC₆H₅<
6
分子中电子能级、振动能级和转动能级示意图
2023/10/14
不是任一波长的 光都可以被某一物质 所吸收，由于不同物 质的分子其组成结构 不同，它们所具有的 特征能级也不同，故 能级差不同，而各物 质只能吸收与它们内 部能级差相当的光辐 射，所以，不同物质 对不同波长的光吸收 具有选择性。
7
物质颜色与光吸收的关系
2023/10/14
29
四、 无机化合物的吸收光谱
金属离子 金属离子
配位体
d-d配位场跃迁
配位体
配位体π- π*
金属离子
配位体
电荷转移
2023/10/14

紫外可见分光光度法ppt课件

紫外可见分光光度法ppt课件
基团
－COOR
跃迁类型 π→π* n→π*
λmax 165 205
εmax(L/mol· cm) 4000 50
5. 常用术语
1) 生色团
能吸收紫外、可见光的结构单元，是含有 反键轨道和π电子的电子体系。
2) 助色团
是能使生色团吸收峰向长波方向位移并增强其 强度的官能团，是带有非键电子对的基团。
3) 羰基化合物
R Y
C=O
K带： π→π*跃迁，强吸收 R带：n →π*跃迁，弱吸收
R Y
C=O
Y= H, R R带: 270~300 nm K带: ~ 150nm
Y= -NH2, -OH, -OR
K带: 红移 R带: 蓝移
= C=C C=O
C=O
K带: 红移→220~260 nm R带: 红移→310~330 nm
（一）电子跃迁类型
σ π
n
1. σ →σ*跃迁
饱和键σ电子的能级跃迁 吸收光谱在远紫外区(或真空紫外区), λmax< 170 nm。
2. n → σ*跃迁
含有O、N、S、Cl、Br、I 等杂原子的饱和烃衍生 物分子的电子能级跃迁 吸收光谱位于远紫外区， λmax< 200 nm。
3. * 跃迁 电子从π轨道到π*轨道的跃迁, max 值很
M
n
L M
b
h
( n 1)
L
( b 1)
无机络合物
h 3 2 例： Fe SCN Fe SCN
电子受体
电子 给予体
λmax=490nm,εmax>104，定量测定灵敏度高。
2 配位场跃迁
在配体的配位场作用下，过渡元素5个能量 相等的d轨道和镧系、锕系元素7个能量相 等的f 轨道分裂成几组能量不等的d轨道及f 轨道，吸收辐射后，低能态的d或f 电子分 别跃迁至高能态的d或f轨道，即产生了d一 d 和 f 一f 跃迁。

紫外可见分光光度法(共73张PPT)

紫外可见分光光度法(共73张PPT)
）。
2022/11/21
分光光度计的类型
2022/11/21
3.紫外-可见吸收光谱及其特征
吸收光谱
用不同波长的紫外-可见光（200~ 760 nm）依次照一定浓度的被测样品溶液时，就 会发现部分波长的光被吸收。如果以波长λ为 横座标（单位nm），吸收度 （absorbance）A为纵座标作图，即得到紫 外-可见吸收光谱（ultraviolet-visible spectra，简称UV）。
对光波来说，产生感光作用与生理作用的是 电场强度 E 。
2022/11/21
光的波长越短（频率越高），其能量越 大。
紫外光区 可见光区
远紫外区 10-200 nm （真空紫外区）
近紫外区 200 - 400 nm （UV光谱的研究区域）
400 - 760 nm
2022/11/21
2022/11/21
能量最小，λ 200~400nm（近紫外区）
ε = 10~ 100，弱吸收
跃迁能量大小： σ→σ* > n→σ* > π→π* > n→π*
2022/11/21
∆E
n → σ*
σ→ σ*
π → π* n → π*
200
300
σ*反键轨道 π*反键轨道
n 非键轨道 π 成键轨道 σ 成键轨道
λ（nm）
第二节 紫外-可见分光度计
紫外-可见分 光光度计
2022/11/21
一、分光光度计的主要部件
Major Components of spectrometer
紫外-可见分光光度计的基本组成模块（ general process）
2022/11/21
1.光源
在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连 续光谱，具有足够的辐射强度、较好的稳定性、 较长的使用寿命。

第七章 紫外分光光度法

第七章 紫外分光光度法

3)吸收池(样品池)(Cell，Container)：
吸收池放置各种类型的吸收池（比色皿）和相应的池 架附件。吸收池主要有石英池和玻璃池两种。 在紫外区须采用石英比色皿，可见区一般用石英比色 皿和玻璃池比色皿。
4)检测器
利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电 信号，常用的有硒光电池、光电管或光电倍增管。
式中:
Ｅ为光的能量；
γ为频率；
λ为波长；
h为普朗克常数，6.6256×10-27尔格· 秒；
c为光速。
§2 紫外-可见光分光光度法
基于物质的分子对可见和紫外区域辐射的吸收
而进行分析的方法,广泛用于无机物和有机化合物
的定性、定量分析。
紫外-可见吸收光谱波长范围
(1)远紫外光区(真空紫外区): (2)近紫外光区: (3)可见光区:
取代基 -SR 红移距离 45(nm) -NR2 40(nm) -OR 30(nm) -Cl 5(nm) CH3 5(nm)
3. 共轭双烯
在不饱和烃类分子中，当有两个以上的双键 共轭时，随着共轭系统的延长， *跃迁的吸收
带 将明显向长波方向移动，吸收强度也随之增强
。共轭双键愈多，红移愈显著，甚至产生颜色。
短移:使吸收峰向短波长移动的现象称为短移或蓝移 （blue shift），引起蓝移效应的基团称为向蓝基 团。
2.4 分子结构与紫外吸收光谱
1. 饱和烃化合物
饱和烃类化合物只含有单键（σ键），只能产 生σ→σ* 跃迁，由于电子由σ被跃迁至σ*反键所 需的能量高，吸收带位于真空紫外区，如甲烷和乙 烷的吸收带分别在125nm和135nm。
定义:不饱和度是指分子结构中达到饱和所缺一价元素的“对”数。 如：乙烯变成饱和烷烃需要两个氢原子，不饱和度为1。 计算：若分子中仅含一，二，三，四价元素(H，O，N，C)，则可 按下式进行不饱和度的计算：

紫外-可见分光光度法

对固体物质来说，当白光照射到物质上时，如果物质对各种波长的光完全吸收，则呈现黑色；如果完全反射，则呈现白色；如果对各种波长的光均匀吸收，则呈现灰色；如果选择地吸收某些波长的光，则呈现反射或透射光的颜色。

对溶液来说，溶液呈现不同的颜色是由于溶液中的质点（离子或分子）对不同波长的光具有选择性吸收而引起的。

图朗伯-比尔定律示意图
当一束平行单色光照射到任何均匀、非散射的介质（固体、液体或气体）
如溶液时，光的一部分被吸收，一部分透过溶液，一部分被器皿的表面反射。

如果入射光的强度为I0，吸收光的强度为I a，透过光的强度为
I r，则
I0 = I a + I t + I r•
，其中
图分光光度工作曲线
非单色光引起的偏离。

非单色光引起的偏离朗伯-比尔定律的基本假设条件是入射光为单色光。

但目前仪器所提供的入射光实际上是由波长范围较窄的光带组成的复合光。

由于物质对不同波长光的吸收程度不同，因而引起了对比耳定律的
化学因素引起的偏离。

图光度计的一般结构图721型分光光度计的构造
Mo(SCN)
HR
图吸收波长的选择(选择510nm，而不是410nm) 控制适当的吸光度范围
浓度相对误差合透光度误差的关系式：。

紫外可见分光光度法(仪器分析课件)

蓝移：使化合物的吸收峰向短波长方向移动的现 象称为蓝移（或紫移）。改变溶剂的极性会引起蓝移 现象。
影响紫外可见吸收光谱的因素
➢ 共轭效应 ➢ 容剂效应 ➢ 溶液pH
共轭效应 两个或两个以上不饱和键共轭时，由于共轭后π电
子的运动范围增大，引起π*轨道的能量降低，π—π* 跃迁的能级差ΔE减小，吸收光谱产生红移，同时摩尔吸 光系数增大。
溶液pH
不同pH的溶液中，分子或离子的解离形式可 能发生变化，其吸收光谱的形状、λmax和吸收 强度可能不一样，测定这些化合物的紫外可见光 谱时，须注意溶液的pH。
常见有机化合物的紫外可见吸收光谱
饱和烃及其取代衍生物
➢ 只能生σ→σ*跃迁，λ～150nm。 ➢ 可作为测定紫外－可见光谱时的溶剂 。 ➢ 引入杂原子，可产生n→σ*跃迁，吸收波长变大。 ➢ 如：CH3I、CH3Br、CH3Cl 、CH4的λmax分别为259nm、
= c ； 波数 = 1/ = /c
粒子性
光是由光子流组成，光子的能量：
E h
h－普朗克(Planck)常数 6.626×10-34J·s －频率 E－光量子具有的能量
单位：J(焦耳)，eV(电子伏特) 1eV=1.602×10－19 J
波粒二象性
E h hc
结论:一定波长的光具有一定的能量，波长越长(频率越 低)，光量子的能量越低。（P7例1）
数据处理：
以波长(λ)为横坐标，吸光度为纵坐标作图， 得到 A～λ关系曲线，即光谱吸收曲线，通常称 为吸收光谱。
特端吸收
A
吸收峰
峰谷
1
4
2
3
250 300
350
400
λ/nm
λmax
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

第三节 紫外-可见分光光度计
三、紫外-可见分光光度计的类型 1.可见分光光度计
722型
第三节 紫外-可见分光光度计
三、紫外-可见分光光度计的类型 2.紫外-可见分光光度计
（1）单波长分光光度计 单光束分光光度计 双光束分光光度计
第三节 紫外-可见分光光度计
A（a+b+c）＝Aa＋Ab＋Ac
第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理
二、吸光系数 摩尔吸光系数：在入射光波长一定时，溶液浓度
为1 mol/L，液层厚度为1cm时所测得的吸光度称 为摩尔吸光系数，常用ε表示 。 光吸收系数 在入射光波长一定时，溶液浓度为 1g/L，液层厚度为1cm时的吸光度，称为光吸收系 数，常用表示，其量纲为L/(g·cm)。
用双硫腙测定Cd2+溶液的吸光度A时，Cd2+
（Cd的原子量为112）的浓度为140μg/L， 在λ＝525nm波长处，用L＝1cm的吸收池，
测得吸光度A＝0.220，试计算摩尔吸光系数
和百分吸收系数。
第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理
课堂互动
某有色溶液的物质的量浓度浓度为c，在一定条件下用 1cm比色杯测得吸光度为A，则摩尔吸光系数应为： A．cA B．cM C．A/C D．C/A
选择性。 2．吸光度与透光率的关系是 :
3．吸收曲线是溶液在一定条件下的吸光度随 入射光波长变化而变化的曲线。
第二节 紫第外二-可节见分紫光外光-度可法见的分基本光原光理度法的基本原理
一、光的吸收定律 当一束平行的单色光通过均匀、无散射的含有吸光性
物质的溶液时，在入射光的波长、强度及溶液的温度 等条件不变的情况下，该溶液的吸光度A与溶液的浓 度c及液层厚度L的乘积成正比，即： A＝K·L ·c 。 称为光的吸收定律（朗伯-比尔定律）。 光的吸收定律是定量分析的理论依据。
第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理
百分吸光系数：在入射光波长一定时，溶液浓度
为1 ﹪（W/V）、层厚度为1cm时所测得的吸光度
称为百分吸光系数，常用
E1% 1cm
表示。
二者的关系：


E1% 1cm
M 10
M,
Eபைடு நூலகம்% 1cm

10
第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理
课堂活动
第三节 紫外-可见分光光度计
二、紫外-可见分光光度计的光学性能
1．测光方式 3．狭缝或光谱带宽 5．波长准确度 7．波长重复性 9．光度重复性
2．波长范围 4．杂散光 6．吸光度范围 8．测光准确度 10．分辨率
第三节 紫外-可见分光光度计
三、紫外-可见分光光度计的类型 1.可见分光光度计 721型
第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理
三、偏离光的吸收定律的主要因素 化学因素:(1)溶液的浓度
(2)物质的化学变化 (3)溶剂的影响 光学因素:(1)非单色光 (2)杂散光 (3)非平行光 (4)反射现象 (5)散射现象
第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理
偏离光的吸收定律示意图
第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理
第一节 概述
课堂活动
3．紫外-可见分光光度法属于 A．原子发射光谱法 B．原子吸收光谱法 C．分子发射光谱法 D．分子吸收光谱法
4．分子吸收可见-紫外光后，可发生哪种类型的 分子能级跃迁 A．转动能级跃迁 B．振动能级跃迁 C．电子能级跃迁 D．以上都能发生
第一节 概述
点滴积累 1．光的本质是电磁波；物质对光的吸收具有
第一节 概述
一、物质对光的选择性吸收
单色光: 单一波长的光束 复合光: 含有多种波长的光束 电磁波谱: 以波长大小顺序排列的电磁波谱图
波长 10pm 300pm 200nm 400nm 800nm 500mm 1cm 1m
光谱 射线 X射线 紫外光 可见光 红外光 微波 无线电波
方法 光谱法
分光光度法 光谱法
绘的曲线，称为吸收光谱曲线，简称吸收光谱。 特点：在相同条件下，同一物质的不同浓度的溶
液，其吸收光谱曲线相似，且λmax相同。这是定 性分析的基础。
第一节 概述 A
max=515
480
520
560nm
吸收光谱曲线示意图
第一节 概述
四、紫外-可见分光光度的特点
特点
灵敏度高 准确度高 精密度好 选择性好 易于普及 应用广泛
仪器简单
操作简便
价格低廉
测定快速
第一节 概述
课堂活动
1．紫外-可见光的波长范围是
A．200~400nm
B．400~760nm
C．200~760nm
D．360~800nm
2．下列叙述错误的是
A．光的能量与其波长成反比
B．有色溶液越浓，对光的吸收也越强烈
C．物质对光的吸收有选择性
D．光的能量与其频率成反比
点滴积累
1．光的吸收定律表明了吸光度与液层厚度 和浓度之间的关系，它是吸收光谱法定量分析 的依据。
2．吸光系数的表示方法有多种，随待测溶 液浓度的不同标度而不同。
3．偏离光的吸收定律的因素主要有化学因 素和光学因素。
第三节紫外-可见分光光度计
一、紫外-可见分光光度计的主要部件： 光源—单色器—吸收池—检测器—讯号处理与显示器
可见光
核磁共振
第一节 概述
红光与绿光互补、紫光与黄光互补，等等。
白光的组成
白光的色散
第一节 概述
二、透光率与吸光度 I0＝Ia + It
第一节 概述
透射光强度It与入射光强度I0的比值称为透光率或透光度T 透光率的负对数为吸光度A
A lgT
第一节 概述
三、吸收光谱曲线 概念：以波长λ为横坐标，吸光度A为纵坐标所描
案例导入
在夏天参加户外活动时，如果天气晴朗，就应该注 意保护皮肤，否则，暴露在火辣辣太阳之下的皮肤， 数小时后就会出现红肿、瘙痒、发热、刺痛症状，数 日后出现蜕皮现象，这表明太阳光中有一种光线能伤 害生物细胞。科学家研究证实，这种光线是紫外线。
根据可见光、紫外光与物质分子的相互作用建立了 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
朗伯-比尔定律不仅适用于可见光，而且也适用于紫 外光和红外光；不仅适用于均匀、无散射的溶液，而 且也适用于均匀、无散射的固体和气体。
实验证明：溶液对光的吸光度具有加和性。如果溶液 中同时存在两种或两种以上的吸光性物质，则测得的 该溶液的吸光度等于溶液中各吸光性物质吸光度的总 和，即：