资源描述：
《光谱仪操作使用介绍.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、紫外－可見光譜操作使用介紹基本知識電磁輻射與紫外光譜光是一種電磁輻射，從波長極短的宇宙射線至波長很長的無線電構成一個連續光譜。部分電磁輻射範圍遠紫外100~200nm近紫外200~400nm可見光400~800nm近紅外800~2500nm遠紅外2500~3500nm紫外光譜由分子外層電子在不同能級間躍遷產生。朗伯—比爾定律(Lambert-beer)A=吸光度I0=入射光強度I=入射光通過樣品後的透射強度ε＝摩爾吸光度（cm-1.m-1）C=摩爾濃度(mol)l=光程(cm)當產生紫外吸收的物質為未知物時，其吸收強度可用表示:A=吸光度c為1
2、00ml溶劑中溶質的克數l=光程(cm)選取溶劑需注意下列幾點：1)當光的波長減小到一定數值時，溶劑會對它產生強烈的吸收(即溶劑不透明)，這即是所謂“端吸收”，樣品的吸收帶應處於溶劑的透明範圍。透明範圍的最短波長稱透明界限。2)樣品在溶劑中能達到必要的濃度(此濃度值決定於樣品摩爾吸收係數的大小)。3)要考慮溶質和溶劑分子之間的作用力。一般溶劑分子的極性強則與溶質分子的作用強。因此應儘量採用低極性溶劑。4)為與文獻對比，宜採用文獻中所使用的溶劑。5)其它如溶劑的揮發性、穩定性、精製的再現性等。電子躍遷產生紫外－可見吸收光譜分子的總能量是其鍵能(電
3、子能)、振動能和轉動能的總和，當分子從輻射的電磁波吸收能量之後，分子會從低能級躍遷到較高的能級。吸收頻率決定于分子的能級差，其計算式為：∆E=hυ或∆E=hC/λ式中∆E為分於躍遷前後能級差；υ、λ分別為所吸收的電磁波的頻率及波長C為光速；h為普朗克常數。基本原理分子的電子狀態能約為8.38×104~8.38×105(J/mol)(4.19×105相當於286nm處發生紫外吸收)分子振動能約為4.19×103~2.09×104(J/mol)，分子轉動能約為419~41.9(J/mol)。雖然每項能量不同,且有一定的變化範圍,但其變化均是量子化的
4、。由上可見,分子從電子基態躍遷到電子激發態的∆E遠大于振動能級,轉動能級的∆E。因此,電子躍遷所吸收的電磁波是吸收光譜中頻率最高的,即紫外可見光.紫外吸收譜帶的形狀紫外吸收譜帶之所以是較寬,純的形狀,這可通過下圖加以說明。以雙原子分子為例位能曲線上的橫線表示振動能級(轉動能級未表示)。分子吸收電磁波能量後,電子從基態s0躍遷到激發態,其同時伴隨有振動能級的躍遷,躍遷時核間距離保持不變(Franck-Condon原理)。它們和原能級(s0，v0)之間的能級差分別為I、II、III。由於此時還伴隨著轉動能級的躍遷,所以圍繞I、II、III,有一系列
5、分立的轉動能級躍遷譜線(圖a),這種譜只能在稀薄氣態下測得,當氣態壓力增大,即濃度增大時,轉動能級受限制,形成連續曲線(b)，在低極性溶劑中測定紫外吸收,還能保留一些紫外吸收的精細結構(c),在高極性溶劑中作圖,精細結構完全消失(圖d)。多原子分子電子能級躍遷的種類有機化合物外層電子為:σ鍵的σ電子;π鍵的π電子;未成鍵的孤電子對n電子,它們所可能發生的躍遷,定性地可用下圖表示。基本術語a.生色團(chromophore)：產生紫外(或可見)吸收的不飽和基團，如C＝C、C＝O、NO2等。b.助色團(auxochrome)：其本身是飽和基團(常含
6、雜原子)，它連到生色團時，能使後者吸收波長變長或吸收強度增加(或同時兩者兼有)，如：OH、NH2、Cl等。c.深色位移(bathochromicshift)：由於基團取代或溶劑效應，最大吸收波長變長。深色位移亦稱為紅移(redshift)。d.淺色位移(hypsochromicshift)由於基團取代或溶劑效應，最大吸收波長變短。淺色位移亦稱為藍移(blueshift)。e.增色效應(hyperchromiceffect)使吸收強度增加的效應。f.減色效應(hypochromiceffect)使吸收強度減小的效應。簡單分子A.飽和的有機化合物a
7、.飽和的碳氫化合物唯一可發生的躍遷為σ→σ*，能級差很大，紫外吸收的波長很短，屬遠紫外範圍。如甲烷、乙烷的最大吸收分別為125nm、135nm。b.含雜原子的飽和化合物雜原子具有孤電子對，一般為助色團，這樣的化合物有n→σ*躍遷。但大多數情況，它們住近紫外區仍無明顯吸收。硫醚、二硫化物、硫醇、胺、溴化物、碘化物在近紫外有弱吸收，但其大多數均不明顯。各類化合物的紫外吸收B.含非共軛烯、炔基團的化合物這些化合物都含π電子，可以發生π→π*躍遷，其紫外吸收波長較σ→σ*為長，但乙烯吸收在165nm、乙炔吸收在173nm。因此，它們雖名為生色團，但若無
8、助色團的作用，在近紫外區仍無吸收。C.含不飽和雜原子的化合物在這類化合物中，σ→σ*、π→π*屬遠紫外吸收，n→σ*亦屬遠紫外吸收，不便檢測，但n→π
