紫外可见分光光度法的原理及应用

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1、紫外-可见分光光度法的原理及应用(Ultraviolet-VisibleSpectrophotometry)1.紫外-可见吸收光谱法的基本原理2.紫外-可见分光光度计3.紫外-可见吸收光谱法的应用紫外-可见分光光度法的原理物质对光的选择吸收当一束光照射到某种物质的固态物或溶液上时，一部分光会被吸收或被反射，不同的物质对于照射它们的光束的吸收程度是不同的，对某个波长的光吸收强烈，对另外波长的光吸收很小或不吸收，我们把这种现象称为光的选择吸收。一切物质都会对可见和不可见光中的某些波长的光进行吸收。物质呈现各种各样颜色，就是它们对可见光中某些特定波长的光线

2、选择吸收的结果。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。●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，称这两种单色光为互补色光，这种现象称为光的互补。物质颜色和吸收光颜色的关系吸收光物质颜色颜色波长(nm)黄绿紫400~450黄蓝450~480橙绿蓝480~490红蓝绿490~500紫红绿500~560紫黄绿560~580蓝黄580

3、~600绿蓝绿600~650蓝绿红650~750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。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：反射所有颜色的光物质的本色物质的结构决定了物质在吸收光时只能吸收某些特定波长的光。我们可以利用测量物质对某种波长的光的吸收来了解物质的结构特性。用经过分光后的不同波长的光依次透过该物质，通过测量物质对不同波长的光的吸收程度（吸光度），以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，就可以得到该物质在测量波长范围内的吸收曲线。这种曲线体现了物质对不同波长

4、的光的吸收能力，称为吸收光谱。紫外-可见分光光度法的原理入射光透射光不同波长光检测器吸收光谱紫外-可见分光光度法的原理紫外-可见分光光度法是利用物质对光的吸收光谱，对物质进行定性分析或定量分析的方法。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。0.01nm0.1nm800nm10µm500µm1cm波长200nm400nm2.5µm25µm1m光谱可区域见γ射线χ射线紫外光光红外光微波无线电波分析分光方法χ射线紫外分光度核磁共振γ射线光谱法光谱法光光度法法红外光谱法微波光谱法光谱法基于物质对200-

5、800nm光谱区辐射的吸收特性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。它具有如下特点：1.灵敏度高。可以测定10-7~10-4g·mL-1的微量组分。2.准确度较高。其相对误差一般在1%-5%之内。3.仪器价格较低，操作简便、快速。4.应用范围广。紫外吸收光谱：200~400nm可见吸收光谱：400~800nm两者都属电子光谱：分子吸收紫外辐射能后引起价电子跃迁所产生的。只是所用光源波段不同。紫外光谱法与可见分光光度法和红外光谱法统称分子吸收光谱法。价电子n电子π电子σ电子一、分子吸收光谱1．分子吸收光谱的产生—由能级间的

6、跃迁引起能级：电子能级、振动能级、转动能级跃迁：电子受激发，从低能级转移到高能级的过程分子选择性地吸收一定波长的光，从能量较低状态跃迁到较高状态，使得透过的光谱中这些波长光的强度减弱，这种光谱即称为分子吸收光谱。ΔE的大小是由物质的分子结构决定的，不同的分子结构，ΔE是不同的，吸收光的波长不同，反映物质分子的结构不同，所以研究物质的分子吸收光谱可以提供物质的分子结构的信息。2．分子吸收光谱的分类：分子吸收光谱涉及三种跃迁能级，所需能量大小顺序3．紫外-可见吸收光谱的产生由于每个电子能级上耦合有许多的振-转能级，所以处于紫外-可见光区的电子跃迁而产生的吸

7、收光谱具有“带状吸收”的特点。图1分子中的电子（S）、振动（V）、转动（J）能级示意图吸收光谱：又称吸收曲线，是以波长λ（nm）为横坐标，以吸光度A为纵坐标所绘制的曲线。1λ213241、吸收峰2、谷3、肩峰4、末端吸收A图2紫外吸收光谱图4、光的吸收定律朗伯(Lambert)和比尔(Beer)分别于1760年和1852年研究吸光度Ａ与溶液厚度Ｌ和其浓度Ｃ的定量关系：朗伯定律：A=k1×L比尔定律：A=k1×CA=kCL一束平行单色光通过一均匀、非散射的吸光物质溶液时，在入射光的波长、强度以及溶液温度等保持不变时，该溶液的吸光度A与其浓度C及液层厚度L

8、的乘积成正比。①入射光为单色光，适用于可见、红外、紫外光。②均匀、无散射溶液、固体、气体。③吸