紫外吸收光谱法及分子荧光光谱.ppt

《紫外吸收光谱法及分子荧光光谱.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、紫外吸收光谱法UltravioletAbsorptionSpectroscopy(UV)概述紫外吸收光谱是由于分子吸收紫外辐射能后引起价电子跃迁所产生的，可用于无机和有机物的定性和定量分析。紫外吸收光谱：分子价电子能级跃迁产生的。紫外可见波长范围：100-800nm.(1)远紫外光区(真空紫外区):100-200nm(2)近紫外光区:200-400nm(3)可见光区:400-800nm电子跃迁的同时，伴随着振动转动能级的跃迁;带状光谱。紫外光谱、可见光谱和红外光谱一起统称为分子光谱。概述物质对光的

2、选择性吸收及吸收曲线E=E2-E1=h量子化；选择性吸收。吸收曲线用吸光度A与吸收波长表示。用不同波长的单色光照射，测吸光度;概述吸收曲线的特点：同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长λmax同一种物质不同浓度的吸收曲线形状相似，λmax不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和λmax则不同。吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析的依据之一。不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度A有差异，在λmax处吸光度A的差异最大。此特性可作作为物质

3、定量分析的依据。在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。概述物质分子内部三种运动形式：（1）电子相对于原子核的运动；（2）原子核在其平衡位置附近的振动；（3）分子本身绕其重心的转动。分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能级三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。分子的内能E：电子能量Ee、振动能量Ev、转动能量Er即:E＝Ee+Ev+ErΔΕe>ΔΕv>ΔΕr分子吸收光谱的产生分子吸收光谱的产生能级跃迁电子能级间跃迁的同时

4、，总伴随有振动和转动能级间的跃迁。即电子光谱中总包含有振动能级和转动能级间跃迁产生的若干谱线而呈现宽谱带。（1）转动能级间的能量差ΔΕr：0.005～0.050eV，跃迁产生吸收光谱位于远红外区。远红外光谱或分子转动光谱；（2）振动能级的能量差ΔΕv约为：0.05～１eV，跃迁产生的吸收光谱位于红外区，红外光谱或分子振动光谱；（3）电子能级的能量差ΔΕe较大1～20eV。电子跃迁产生的吸收光谱在紫外—可见光区，紫外-可见光谱或分子的电子光谱；分子吸收光谱的产生（4）吸收光谱的波长分布是由产生谱带跃

5、迁能级间的能量差所决定，反映了分子内部能级分布状况，是物质定性的依据；（5）吸收谱带的强度与分子偶极矩变化、跃迁几率有关，也提供分子结构的信息。通常将在最大吸收波长处测得的摩尔吸光系数εmax也作为定性的依据。不同物质的λmax有时可能相同，但εmax不一定相同；（6）吸收谱带强度与该物质分子吸收的光子数成正比，定量分析的依据。分子吸收光谱的产生谱带系，谱带和谱线通常情况下，分子处于基态振动能级上，当有入射光照射的时候，一个分子可以从一定的电子能级和振动、转动能级激发到某一激发态的电子能级。电子光

6、谱含有若干谱带系，每个谱带系由若干谱带和谱线组成。谱带系：由同一电子能级跃迁形成的。一个谱带系含有若干个谱带。谱带：同一电子能级内不同振动能级之间的跃迁形成的。同一谱带内含有许多谱线。谱线：同一电子能级内转动能级间跃迁而形成的。分子吸收光谱的产生吸收光谱的表示方法一般吸收光谱以光强为纵坐标对吸收波长λ为横坐标作图，得到一吸收曲线。光强表示方法：透光率T（%）T=（I/I0）×100%吸光度AA=㏒（I0/I）=-㏒T吸收率A（%）A（%）=1-T（%）吸光系数εε=A/cL单位：Lmol-1cm-

7、1c（mol/L);L（cm）ε>104强吸收，ε103-104较强吸收ε102-103较弱吸收,ε<102弱吸收有机物吸收光谱与电子跃迁紫外-可见吸收光谱是三种电子跃迁的结果：σ电子、π电子、n电子。COHnpsHsp*s*RKE,BnpE当外层电子吸收紫外或可见辐射后，从基态向激发态(反键轨道)跃迁。主要有四种跃迁所需能量ΔΕ大小顺序为：n→π＊<π→π＊

8、吸收带:由共轭体系中π→π＊跃迁产生的吸收带,其波长比R带短,一般跃迁几率大,吸收峰强度大(ε>104).K带是共轭分子的特征，随共轭体系增长,K带向长波方向移动(红移).B吸收带:苯环本身振动及闭合环状共轭双键π→π＊跃迁产生的,是芳香族的主要结构,特点是在230-270nm呈现宽峰,且具有精细结构,吸收弱（ε在200左右）,在极性溶剂中精细结构消失.E吸收带:也是芳香族化合物的特征吸收,可以认为是苯环内三个乙烯基共轭发生的π→π＊跃迁所发生的.分为E1和E2二个,E1大约在18