紫外可见分子吸收光谱法ppt课件.ppt

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1、紫外-可见分光光度法目录定量技术测试技术紫外可见分光光度计基础理论知识干扰与消除技能训练紫外-可见基础理论知识一、光光是一种电磁波，具有波粒二相性。具有单一波长的单色光和具有多种波长的复合光都很常见，自然光、白光就是一种复合光。由某两种单色光按一定的比例混合可成为形成白光，这两种单色光互称为互补光。互补关系如图：射线x射线紫外光红外光微波无线电波10-2nm10nm102nm104nm0.1cm10cm103cm105cm可见光紫外可见光区为200~800nm,其中紫外200~400nm、可见400~

2、800nm,在此区域是分子产生的吸收。紫外可见分光光度法（UV-Vis）：是基于被测物质的分子对光（200~800nm）具有选择吸收的特性而建立的分析方法。二、光的能量式中E为能量，单位eV（电子伏特）；c是光速（3×1010cm/s）；h为普朗克常数（6.626×10-34J·s）；ν为频率（Hz）；λ为波长，单位nm（纳米）。可见波长愈短，频率愈高的光子，其能量愈大；波长愈长，频率愈低的光子，其能量愈小。常见单色光的波长范围：红（780～650nm）、橙（650～600nm）、黄（600～580nm）

3、、绿（560～500nm）、青（490～480nm）、蓝（480～450nm）、紫（450～400nm）分光光度计的常用波长范围目前是：200~800nm。光谱分布如下图所示：三、分子中电子的类型σ电子→饱和的σ键π电子→不饱和的π键n电子→孤对电子COHnpsH甲醛的σ电子、π电子、n电子根据分子轨道理论，在有机化合物分子中与紫外一可见吸收光谱有关的价电子有三种：形成单键的σ电子，形成双键的π电子和分子中未成键的孤对电子，称为n电子，也称为p电子。四、分子中电子跃迁的类型当有机化合物吸收了紫外光或可见光

4、，分子中的价电子（通常处于较低能量的稳定状态）就要跃迁到激发态（高能量状态），其跃迁方式主要有四种类型：σ→σ*，n→σ*，π→π*,n→π*。各种跃迁所需能量大小为：σ→σ*>n→σ*>π→π*>n→π*。五、光的吸收定律1.透光度（T）当一束单色光平行照射某一有色溶液时，一部分光将被吸收，一部分光将穿透溶液，我们把透射光的强度（Φtr）与入射光的强度（Φo）之比叫透光度，用T表示。2.吸光度（A）溶液吸收光的程度。如果溶液把照射的单色光全部吸收了，溶液是黑色的，此时吸光度为无穷大。如果用复合光照射溶液

5、，假设溶液吸收了黄色的光，溶液呈现黄色光的互补光---蓝光的颜色。比如：硫酸铜溶液呈现蓝色是因为溶液吸收了入射光中的黄光所致。为了简化吸光度的数学处理，令吸光度为透光度倒数的对数值。入射光Φo透射光Φtrbb3.朗伯-比尔光吸收定律（Lambert–BeerLaw）当一束单色光平行照射某一有色溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度，液层的厚度成正比。朗伯-比尔光吸收定律有最常用的两种数学表达式α为质量吸光系数，其单位为L/（g·cm）；ρ为质量浓度，单位g/L。两种表达式之间有如下关系:ε称为摩尔吸光系数，其单

6、位为L/(mol·cm)。物理意义：当溶液的浓度c为1mol/L，液层厚度b为1cm时，溶液所具有的吸光度。摩尔吸光系达了物质对某一特定波长光的吸收能力。ε愈大，表示该物质对某波长光的吸收能力愈强，测定的灵敏度也就愈高。3.朗伯-比尔光吸收定律的使用0.575光源单色器吸收池检测器显示Φt参比样品入射光Φ0Φ0Φ0Φt参比用来调T=100%，即Φt=Φ0，A=0.000透射光Φt先用参比调零（吸光度A），即扣除非待测组分的吸收，再测定待测组分含量。实际使用时，开盖（暗盒盖）透射比T“调零”，关盖“调100

7、”。2021/10/4【例1】维生素B12样品2.50mg用水溶解成100ml后，盛于1cm吸收池中，在361nm测得A值为0.507，求质量吸光系数。解：【例2】将2.481mg的某盐溶于100ml乙醇中，在1cm的吸收池中测得其在380nm处吸光度为0.598，求该盐的摩尔质量（已知其摩尔吸光系数ε为2.00×104）解：在200～780nm的UV-VIS范围内,可以观察到典型的吸光官能团即生色团。生色团如在分子轨道中有n→π*、π→π*跃迁的官能团，在金属螯合物的配位场和荷移键中有d-d跃迁的官能团

8、。在通常的UV-VIS范围内，有机化合物中普遍存在的σ键、非共轭键即孤立的双键和n→σ*跃迁，他们被激发要较高的能量，所以不被激发，因此不干扰测定。六、生色团、红移与蓝移简单生色团发生共扼时,最大吸收波长向UV-VIS范围移动，通常摩尔吸光系数在103~105(mo1/L)-1·cm-1范围内。一些共轭生色团的最大吸收波长如下表，萘、蒽、并四苯UV-VIS光谱如图。1.配位场和电荷移动吸收过渡金属络合物是有色的，这意味着能用比