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时间:2020-06-10
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1、紫外吸收光谱分析法Ultravioletspectrophotometry,UV紫外吸收光谱产生的原因吸收光谱:电子跃迁分子内部价电子运动形式电子能级振动能级转动能级250300350400nm1234eλ远紫外区:100-200nm近紫外区: 200-400nm可见光区: 400-800nm又称紫外分光光度法(UV-VIS)基于物质分子对紫外光谱区(200-400nm)和可见光区(400-760nm)的单色光吸收特性建立的光谱分析法。定性、定量分析。对不饱和烯烃、芳烃、多环及杂环化合物具有较好的选择性紫外检测器HPL
2、C、CE紫外吸收光谱电子跃迁的类型有机化合物的紫外—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。分子轨道理论:成键轨道—反键轨道。当外层电子吸收紫外或可见辐射后,就从基态向激发态(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*3、吸收波长(λmax)。谷:峰与峰之间吸光度最小的部位,该处的波长称最小吸收波长(λmin)。肩峰(shoulderpeak):在一个吸收峰旁边产生的一个曲折。末端吸收(endabsorption):只在图谱短波端呈现强吸收而不成峰形的部分。吸收光谱示意图1.吸收峰2.谷3.肩峰4.末端吸收紫外吸收光谱生色团从广义来说,所谓生色团,是指分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团。但是,人们通常将能吸收紫外、可见光的原子团或结构系统定义为生色团。常用术语常用术语助色团助色团是指带有非键电子对的基团,如-OH、-OR、-NH4、R、-SH、-Cl、-Br、-I等,它们本身不能吸收大于200nm的光,但是当它们与生色团相连时,会使生色团的吸收峰向长波方向移动,并且增加其吸光度。红移与蓝移(紫移)某些有机化合物经取代反应引入含有未共享电子对的基团(-OH、-OR、-NH2、-SH、-Cl、-Br、-SR、-NR2)之后,吸收峰的波长将向长波方向移动,这种效应称为红移效应。这种会使某化合物的最大吸收波长向长波方向移动的基团称为向红基团。在某些生色团如羰基的碳原子一端引入一些取代基之后,吸收峰的波长会向短波方向移动,这种效应称为蓝移(紫移)效应。这些5、会使某化合物的最大吸收波长向短波方向移动的基团(如-CH2、-CH2CH3、-OCOCH3)称为向蓝(紫)基团。溶剂对吸收光谱影响较为复杂:光谱形状或最大吸收溶剂对亚异丙酮紫外吸收光谱的影响。正己烷CHCl3CH3OHH2O*max/nm230238237243n*max/nm329315309305溶剂对吸收光谱的影响1:乙醚2:水12250300苯酰丙酮常用溶剂截止波长常用溶剂在200~400nm区域的最低吸收波长溶剂波长/nm溶剂波长/nm溶剂波长/nm环己烷乙醚乙酸乙酯丙酮2102202603306、二氯甲烷二氯甲烷(氯仿)苯甲苯233245280285正丁烷乙醇甲醇水210215210210溶剂对吸收光谱的影响吸收光谱图必须注明所用的溶剂选择溶剂时注意下列几点(1)溶剂能很好地溶解样品,溶液具有良好的化学和光化学稳定性(2)在溶解度允许的范围内,尽量选择极性较小的溶剂。(3)溶剂在样品的吸收光谱区应无明显吸收。只让一部分波长的光透过,其他波长的光被吸收,则溶液就呈现出透过光的颜色溶液颜色的产生A为吸光度,T为透射比,c为物质浓度l为吸收层厚度吸收检测定量加和性吸光度A建议一般在0.2~0.7朗伯-比耳定律成立的前7、提(1)入射光为平行单色光且垂直照射(2)吸光物质为均匀非散射体系(3)吸光质点之间无相互作用(4)辐射与物质之间的作用仅限于吸收,无荧光和光化学发生不同光对所产生的吸收不同,可导致测定偏差二、Lambert-Beer定律当入射光波长一定时,待测溶液的吸光度A与其浓度和液层厚度成正比,即k为比例系数,与溶液性质、温度和入射波长有关。当浓度以g/L表示时,称k为吸光系数,以a表示,即当浓度以mol/L表示时,称k为摩尔吸光系数,以表示,即比a更常用。越大,表示方法的灵敏度越高。与波长有关仪器组成光源、单色器、8、吸收池和检测器四部分光源基本要求:足够光强、稳定、连续辐射且强度随波长变化小。1.钨及碘钨灯:340~2500nm,多用在可见光区;2.氢灯和氘灯:160~375nm,多用在紫外区。单色器吸收池材质主要有石英池和玻璃池在紫外区必须采用石英池可见区一般用玻璃池光电器件利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信号的一种器件。常用类
3、吸收波长(λmax)。谷:峰与峰之间吸光度最小的部位,该处的波长称最小吸收波长(λmin)。肩峰(shoulderpeak):在一个吸收峰旁边产生的一个曲折。末端吸收(endabsorption):只在图谱短波端呈现强吸收而不成峰形的部分。吸收光谱示意图1.吸收峰2.谷3.肩峰4.末端吸收紫外吸收光谱生色团从广义来说,所谓生色团,是指分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团。但是,人们通常将能吸收紫外、可见光的原子团或结构系统定义为生色团。常用术语常用术语助色团助色团是指带有非键电子对的基团,如-OH、-OR、-NH
4、R、-SH、-Cl、-Br、-I等,它们本身不能吸收大于200nm的光,但是当它们与生色团相连时,会使生色团的吸收峰向长波方向移动,并且增加其吸光度。红移与蓝移(紫移)某些有机化合物经取代反应引入含有未共享电子对的基团(-OH、-OR、-NH2、-SH、-Cl、-Br、-SR、-NR2)之后,吸收峰的波长将向长波方向移动,这种效应称为红移效应。这种会使某化合物的最大吸收波长向长波方向移动的基团称为向红基团。在某些生色团如羰基的碳原子一端引入一些取代基之后,吸收峰的波长会向短波方向移动,这种效应称为蓝移(紫移)效应。这些
5、会使某化合物的最大吸收波长向短波方向移动的基团(如-CH2、-CH2CH3、-OCOCH3)称为向蓝(紫)基团。溶剂对吸收光谱影响较为复杂:光谱形状或最大吸收溶剂对亚异丙酮紫外吸收光谱的影响。正己烷CHCl3CH3OHH2O*max/nm230238237243n*max/nm329315309305溶剂对吸收光谱的影响1:乙醚2:水12250300苯酰丙酮常用溶剂截止波长常用溶剂在200~400nm区域的最低吸收波长溶剂波长/nm溶剂波长/nm溶剂波长/nm环己烷乙醚乙酸乙酯丙酮210220260330
6、二氯甲烷二氯甲烷(氯仿)苯甲苯233245280285正丁烷乙醇甲醇水210215210210溶剂对吸收光谱的影响吸收光谱图必须注明所用的溶剂选择溶剂时注意下列几点(1)溶剂能很好地溶解样品,溶液具有良好的化学和光化学稳定性(2)在溶解度允许的范围内,尽量选择极性较小的溶剂。(3)溶剂在样品的吸收光谱区应无明显吸收。只让一部分波长的光透过,其他波长的光被吸收,则溶液就呈现出透过光的颜色溶液颜色的产生A为吸光度,T为透射比,c为物质浓度l为吸收层厚度吸收检测定量加和性吸光度A建议一般在0.2~0.7朗伯-比耳定律成立的前
7、提(1)入射光为平行单色光且垂直照射(2)吸光物质为均匀非散射体系(3)吸光质点之间无相互作用(4)辐射与物质之间的作用仅限于吸收,无荧光和光化学发生不同光对所产生的吸收不同,可导致测定偏差二、Lambert-Beer定律当入射光波长一定时,待测溶液的吸光度A与其浓度和液层厚度成正比,即k为比例系数,与溶液性质、温度和入射波长有关。当浓度以g/L表示时,称k为吸光系数,以a表示,即当浓度以mol/L表示时,称k为摩尔吸光系数,以表示,即比a更常用。越大,表示方法的灵敏度越高。与波长有关仪器组成光源、单色器、
8、吸收池和检测器四部分光源基本要求:足够光强、稳定、连续辐射且强度随波长变化小。1.钨及碘钨灯:340~2500nm,多用在可见光区;2.氢灯和氘灯:160~375nm,多用在紫外区。单色器吸收池材质主要有石英池和玻璃池在紫外区必须采用石英池可见区一般用玻璃池光电器件利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信号的一种器件。常用类
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