紫外吸收光谱分析.ppt

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1、第九章紫外吸收光谱分析(UltravioletSpectrophotometry,UV)§9-1紫外吸收光谱法的基本特点一、分子吸收光谱1．分子吸收光谱的产生——由能级间的跃迁引起能级：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2．分子吸收光谱的分类：分子内运动涉及三种跃迁能级，所需能量大小顺序3．紫外-可见吸收光谱的产生由于分子吸收中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收光谱具有“带状吸收”的特点。1二、物质呈现的颜色(CuSO4溶液为何是

2、蓝色的?)可见光(400-750nm)：人眼能感觉到的光称。各种颜色光波长范围是不同的：黄光：580-600nm；蓝光：450-480nm；互补色光：如某两种颜色的光按照一定比例混合，成为了白光，那这两种光称--。对应的两种颜色称互为补色.白光是一种混合光，它由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色光按一定比例混合而成。当一束白光照射溶液时,一些波长的光被吸收,另一些则透过.透射光刺激人眼而感到颜色的存在.溶液的颜色由透射光波长决定.例:CuSO4溶液为何是蓝色的?答:因为CuSO4溶液吸收白光中的黄光,而呈现蓝色.物质

3、颜色和吸收光颜色之间的关系白光绿紫橙青蓝黄青蓝红三、物质对光的选择性吸收当一束光照射到某物质或其溶液时，组成该物质的分子、原子或离子与光子发生“碰撞”，光子的能量就转移到分子、原子上，使这些粒子由最低能态（基态）跃迁到较高能态（激发态）：M+hυ→M*这个作用叫物质对光的吸收。三、吸收曲线（吸收光谱）吸光度(A)--波长(λ)曲线称--。光吸收程度最大处的波长叫最大吸收波长，用λmax表示。高锰酸钾的λmax=525nm。浓度不同时，光吸收曲线形状不同，最大吸收波长不变，只是相应的吸光度大小不同。四、朗伯-比耳定律

4、1、产生过程：1729年，波格（Bouguer）发现物质对光的吸收A与吸光物质的厚度b有关。1760年，波格的学生朗白（Lambert）发现，如果溶液的浓度一定，则光的吸收程度A与液层的厚度b成正比,A=lg(I0/I)=k1b----朗白定律A—吸光度；I0--入射光强度；I—透射光强度；k1—比例常数；b--液层厚度（光程长度）透光率T=I/I01852年，比耳（Beer）发现：当单色光通过液层厚度b一定的有色溶液时，溶液的吸光度A与溶液浓度C成正比：A=lg(I0/I)=k2C---比耳定律（C--有色溶液的

5、浓度k2--比例常数）将朗伯定律与比耳定律合并起来:A=lg(1/T)=Kbc该公式的物理意义为：当一束平行单色光通过单一均匀的、非散射的吸光物质的理想溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度和液层厚度的乘积成正比。该定律适用于溶液，也适用于其他均匀非散射的吸光物质（气体、固体），是各类吸光光度法定量分析的依据。透光度T与吸光度A的关系：T=I/I0A=lg(I0/I)=lg(1/T)问：T=100%时，A=？1.吸光系数aＡ＝ＫbC（c:g·L-1、b:cm，Ｋ:L·g-1·cm-1）称吸光系数a例1：Fe2+浓度为5.

6、0×10-4g·L-1的溶液,与邻二氮杂菲反应生成络合物.该络合物在波长508nm,比色皿厚度为2cm时,测得A=0.190。计算邻二氮杂菲亚铁的a。(铁:55.85)解：根据比耳定律A=abca=A/bc=0.190/(2×5.0×10-4)=190L·g-1·cm-1五、吸光系数与摩尔吸光系数2.摩尔吸光系数εＡ＝Ｋbc（c:mol·L-1，b:cm），Ｋ:L·mol-1·cm-1称摩尔吸光系数εＡ＝εbc（1）ε是吸光物质在特定波长和溶剂情况下的一个特征常数，数值上等于1mol·L-1吸光物质在1cm光程中的

7、A。（2）影响ε值的因素：内因--吸光物质分子结构；外因—入射光波长；（3）ε是吸光物质吸光能力的量度它可作定性鉴定参数，也可用以估量定量方法的灵敏度：ε值愈大，方法灵敏度愈高。通常，在λmax处：ε﹥105超高灵敏的方法ε＝（6-10）×104高灵敏的方法ε＝（2-6）×104中灵敏的方法ε﹤2×104不灵敏的方法例:二乙基胺二硫代甲酸钠(铜试剂，DDTC)光度法测铜，ε436=12800L·mol-1·cm-1；双硫腙光度法测铜，ε４９５＝158000L·mol-1·cm-1，灵敏度谁较高？（4）表观摩尔吸光系

8、数（ε’）：由实验结果计算ε时，常以被测物质的总浓度代替吸光物质的浓度，这样计算的ε值实际上是表观摩尔吸光系数。（5）ε与a的关系为：ε=Ma式中M为物质的摩尔质量例1：铁（Ⅱ）浓度为5.0×10-4g·L-1的溶液,与1,10-邻二氮杂菲反应,生成橙红色络合物.该络合物在波长508nm,比色皿厚度为2cm时,测得A=0.190。计算1,10-邻二氮杂菲亚铁