一 紫外可见吸收光谱法ppt课件.ppt

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1、第九章可见紫外吸收光谱分析分子光谱有机化合物的吸收光谱可见-紫外分光光度计仪器性能及其对测定的影响提高分析准确度的方法分子光谱分子是由原子组成的，分子的运动包括分子中电子的运动、分子的振动及其转动，所有这些运动都必须由能量来维持，故分子的能量包括：E分子=Ee+Ev+Er右边是分子的能级结构示意图：电子能级转动能级振动能级分子吸收光谱由于分子能量由三部分组成，当分子处于辐射中时，故可以形成相对应的三类光谱：转动光谱或远红外光谱，对应的波长范围在25m～12.5cm，属于远红外区和微波区，分子的转动能级差r在0.05～110-4ev

2、。红外光谱或振-转光谱，对应的波长范围在1.25m～25m，属于红外区，分子的振动能级差v在1～0.05ev之间，又由于在分子振动的同时伴随有分子的转动，振-转光谱。电子光谱或可见-紫外光谱，主要分布在可见-紫外光谱区，对应的波长范围在100～1000nm之间，电子在分子轨道间的跃迁能级差e在1～20ev之间。分子发射光谱同原子一样，处于高能态的分子也是不稳定的，当其返回基态（能量最低态，此时的具有的能量叫做零点能）时，若以光的形式释放所吸收的能量则形成分子发射光谱，最常见的分子发射光谱是分子荧光。分子荧光的原理是：处于第一电

3、子激发态或更高电子激发态的电子以无辐射方式（热或分子间碰撞转移吸收的能量）过渡到第一电子激发态的最低振动能级，再由此能级返回基态不同不同振动能级，若以光的形式释放能量，这种光称为荧光。波长范围同可见-紫外。分子光谱的轮廓（或形状）分子光谱的轮廓（或形状）与分子所处的环境有关。在液体环境中，由于吸光分子间的距离很近，分子三种能级会相互作用，加上溶剂的作用，使能级界限模糊，导致吸收谱带变宽，接近或超过了谱线的自然宽度，表观上看不出精细结构。此外单色器的分辨率有限。这样，在液体中我们只能看到一条能量随波长变化的曲线，称为分子的吸收曲线。对于红外

4、光谱分析，为了得到待测化合物的精细结构，必须把样品转化为气体或制成很薄的薄片，减少或消除样品分子间的相互作用，这样才能得到分子的精细结构，如采用石蜡油薄层。有机化合物的吸收光谱紫外可见吸收光谱法在有机化合物定性分析中的应用就是将光谱的各个细节如max、min、拐点与值等参数与已知纯化合物的光谱进行比较，如果一致则有可能是同一化合物。溶液的紫外可见吸收光谱，由于溶剂分子和待测化合物分子的相互作用，使得电子能级、振动能级和转动能级的不确定性增加，导致吸收或发射光谱变宽，呈现出较宽的分子吸收光谱，缺少光谱细节。因此，不能直接应用于分子鉴定

5、，但是可以检验某些特定的官能团，如羧基、芳环、硝基和轭系统。有机化合物的吸收光谱_定性在定性分析中，常用的方法如下：测定某些有机物的max、与文献记录的标准样品的光谱进行比对，若2者的光谱相同，则可能为同一物质。做出已知同类型的标准化合物的光谱，并与待测物质的光谱比较，然后依据该类型化合物的结构与光谱之间的变化规律做出判断。有机化合物的吸收光谱_结构与光谱如在200nm到400nm区域内没有吸收峰，则可以初步判断待测化合物无共轭双键；若250nm处有吸收峰，而且max约103-104时，化合物可能具有芳香环结构，如果芳香环被取代而使共

6、轭体系延长时，max大于104。如在270-350nm区域有弱的吸收峰，max大约10到100，且200nm以上无其它吸收，说明该化合物含有带孤对电子的未共轭的生色团，如：C=O....C=..C—O—..C=..C—N和有机化合物的吸收光谱_结构与光谱4.若化合物长波吸收峰的max约1104—2104之间时，表示具有、—不饱和酮或共轭烯烃；5.如化合物紫外光谱中有许多吸收峰，并有一些峰出现在可见区域，则该化合物可能具有长链共轭体系或稠环芳香化生色团，如果化合物有颜色，则至少有4—5个相互共轭的发色团（双键结构）。不包括含氮

7、化合物与碘仿。除了以上经验规律外，还要注意光谱的测定条件（如溶剂、温度、仪器狭缝宽度）对光谱的形状的影响。生色团对光的吸收特性参见教材。紫外-可见分光光度计_结构光源单色器检测器放大器比色槽显示稳压电源钨灯或卤素灯，氢灯或氘灯棱镜或光栅，玻璃或石英玻璃或石英比色皿光电池或光电管对数转换或不转换模拟或数字，微机处理与否紫外-可见分光光度计_示意图紫外-可见分光光度计_光源重点掌握光源的强度和光谱特性指标，前者与仪器灵敏度有关，后者与该仪器可使用的波长范围有关。氢灯氙弧灯钨灯强度紫外-可见分光光度计_单色器从分光元件角度可以分为两类，一是光栅

8、单色器，二是棱镜单色器，它们的特点与性能比较如下：棱镜光栅原理特点应用不同波长折射率不同非匀排光谱，色散率与波长呈反比。无光谱级干扰，直接在光谱面上分出单色光。玻璃400～1000nm石英20