紫外光谱分析-演讲ppt课件.ppt

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1、Ultraviolet/VisiblespectroscopyFifthgroupspeaker:GaoxianzheUVradiationUVradiationistheelectromagneticradiationofawavelengthshorterthanthatofvisiblelight,butlongerthanthatofx-rays.ThetypicalrangeofUVwavelengthis10-400nm.UVabsorption日常生活中,各种溶液之所以呈现不同的颜色,与它对光的选择性吸收有关。当一束由各种波长按一

2、定比例组成的光透过一溶液时,某些波长的光被溶液吸收,而另一些波长的光不被吸收而透过溶液。当透过的光包含有可见光波长范围内的光时,就可以被人眼察到,溶液的颜色正是由透过光的波长所决定。二、Lambert-Beer定律研究表明,有色溶液对单色光的吸收程度与溶液的浓度和液层的厚度存在定量关系,这就是著名的朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律,它是比色分析的基础。当一束平行单色光通过溶液时,一部分光被介质吸收,一部分透过溶液,而另一部分则被器皿的表面反射。如果入射光的强度为I0、吸收光的强度为Ia、透过光的强度为It,则它们之间的关系为:I0=I

3、a+It当入射光强度I0一定时,Ia越大,It就越小,即透过光的强度越小,表明有色溶液对光的吸收程度越大。(1)朗伯定律一束单色光通过吸光物质后,光的吸收程度与溶液液层厚度成正比关系,即:A=lg(I0/It)=K′l式中:A———吸光度;I0———入射光强度;It———透射光强度;K′———比例常数;l———液层厚度。(2)比尔定律一束单色光通过吸光物质后,光的吸收程度与吸光物质微粒的数目(溶液的浓度)成正比关系,即:A=lg(I0/It)=K″c式中:K″———比例常数;c———溶液浓度。(3)朗伯-比尔定律若同时考虑液层厚度和溶液浓度对吸

4、光度的影响,即把朗伯定律和比尔定律合并,即:A=lg(I0/It)=Klc式中:K———与入射光波长、溶液性质及温度有关的常数。一束平行单色光通过一均匀溶液时,其吸光度与溶液浓度和光线通过的液层厚度的乘积成正比,此即为朗伯-比尔定律。在单色光和稀溶液的实验条件下，溶液对光线的吸收遵循Lambert-Beer定律。即吸光度（A）与溶液的浓度（C）和吸收池的厚度（l）成正比。A=KlC若溶液的浓度用摩尔浓度，吸收池的厚度以厘米为单位，则Beer定律的吸光系数（K）可表达为，即摩尔吸光系数。A=lC=-lgI/I0;即=A/lCI0:入射光强度

5、；I:透射光强度UV/VisspectroscopyDefinition:It’stheanalysismethodswithanalysis,determinationandinferenceofmaterialcomposition,contentandstructurebyusingheuv-visspectraandthedegreeofabsorptionwhichproducedbymaterialmolecules,orionsontheabsorptionofultravioletandvisiblelight.Features

6、:highsensitivity,highaccuracy,goodselectivity,easytooperate,fastanalysisspeed,wideapplicationrange.二、紫外可见吸收光谱与分子结构的关系(一)有机化合物的紫外可见吸收光谱1.电子跃迁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1.电子类型形成单键的σ电子C-H、C-C形成双键的π电子C=C、C=O未成对的孤对电子n电子C=O：例：¨COHnpsH分子轨道有σ、σ*、π、π*、n能量高低σ＜π＜n＜π*＜σ*能量n→

7、π*跃迁nσσ→σ*n→σ*π→π*σ*π*π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。主要有四种跃迁类型,跃迁所需能量为：σ→σ*n→σ*π→π*n→π*分子中电子的能级和跃迁1、*transition它需要的能量较高，一般发生在真空紫外光区。饱和烃中的—c—c—键属于这类跃迁。2.n*transition实现这类跃迁所需要的能量较高，吸收波长为150～250nm，大部分在远紫外区，近紫外区仍不易观察到。含非键电子的饱和烃衍生物(含N、O、S和卤素等杂原子)均呈现n→σ*跃迁。如CH3OH3.*t

8、ransition它需要的能量低于*跃迁，吸收峰一般处于近紫外光区，其特征是摩尔吸光系数大，一般max104，为强吸收带。4.n*tra