紫外可见分光光度法1-课件

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,紫外-可见分光光度法UV-VISUltraViolet-Visible absorption spectrometry,三、光谱法仪器分光光度计,主要特点：五个单元组成,光源,单色器,样品池,检测器,记录装置,第二节 紫外-可见吸收光谱,5-1 分子吸收光谱,5-2有机化合物的紫外-可见吸收光谱,5-3无机化合物的紫外-可见吸收光谱,5-4溶剂对紫外-可见吸收光谱,5-5紫外-可见分光光度计,5-6紫外-可见吸收光谱的应用,一、分子吸收光谱的产生,1分子吸收光谱的产生由能级间的跃迁引起,能级：电子能级、振动能级、转动能级,跃迁：电子受激发，从低能级转移到高能级的过程,若用一连续的电磁辐射照射样品分子，将照射前后的,光强度变化转变为电信号并记录下来，就可得到光强,度变化对波长的关系曲线，即为分子吸收光谱,续前,2分子吸收光谱的分类：,分子内运动涉及三种跃迁能级，所需能量大小顺序,3紫外-可见吸收光谱的产生,由于分子吸收紫外-可见光区的电磁辐射，分子中,价电子（或外层电子）的能级跃迁而产生,（吸收能量=两个跃迁能级之差）,三、相关的基本概念,1吸收光谱（吸收曲线）：,不同波长光对样品作用不同，吸收强度不同,以A作图,2吸收光谱特征：定性依据,吸收峰,max,吸收谷,min,肩峰,sh,末端吸收饱和-跃迁产生,图示,back,1,Lamber-Beer定律的适用条件（前提）,入射光为单色光,溶液是稀溶液,2该定律适用于固体、液体和气体样品,3在同一波长下，各组分吸光度具有加和性,应用：多组分测定,2吸光系数两种表示法：,1）,摩尔吸光系数,：,在一定下，C=1mol/L，L=1cm时的吸光度,A,=,bc,2）,吸收系数a,A,=-lg,T,=,a b c,在一定下，C=1g/l，L=1cm时的吸光度,二、紫外-可见吸收光谱的电子跃迁类型,预备知识：,价电子：,电子 饱和的,键,电子 不饱和的,键,n,电子,轨道：,电子围绕原子或分子运动的几率,轨道不同，电子所具有能量不同,基态与激发态：,电子吸收能量，由基态激发态,c,成键轨道与反键轨道：,n,*,*,图示,b,电子跃迁类型：,1.,*,跃迁：,饱和烃,（甲烷，乙烷）,E很高，,n ,*,*,n,*,1生色团：,使化合物在紫外-可见光区产生吸收的基团,有机化合物：具有不饱和键和未成对电子的基团,具n 电子和电子的基团,产生n,*,跃迁和,*,跃迁,跃迁E较低,例：CC；CO；CN；NN,2助色团：,本身无紫外吸收，但可以使生色团吸收,峰加强同时使吸收峰长移的基团,有机物：连有杂原子的饱和基团,例：OH，OR，NH，NR,2,，X,注：当出现几个生色团共轭，则几个发色团所产生的,吸收带将消失，代之出现新的共轭吸收带，其波,长将比单个发色团的吸收波长长，强度也增强,基本术语,续前,5红移和蓝移：,由于化合物结构变化（共轭、引入助色团取代基）,或采用不同溶剂后,6增色效应和减色效应,7强带和弱带：,max,10,5,强带,min,200nm，,max,10,4,共轭体系增长，,max,红移，,max,第2节,有机化合物的紫外-可见吸收光谱,R带：由含杂原子的不饱和基团的n,*,跃迁产生,CO；CN；NN,E小，,max,250400nm，,max,104（常观察不到）,E2 200nm max=7000 强吸收,苯环有发色团取代且与苯环共轭时，E2带红移（长移）,图示,图示,图示,第3节,无机化合物的紫外-可见吸收光谱,1.无机物中电荷转移跃迁,h,DA,D,+,A,电子给予体 电子接受体,特点：,谱带较宽的强带,谱带处于长波长处,max,10,4,例如：,h,Fe,3+,SCN,Fe,2+,SCN,过渡元素、镧系和锕系元素在真空下，原子、离子的d轨道和,f,轨道是简并的。,在配位体场影响下，简并能级发生分裂成不同能量组轨道。,为什么在配位场作用下才可能发生d-d，f-f 跃迁呢,2.无机物中配位体场吸收带,第4节,溶剂对紫外-可见吸收光谱的影响,1溶剂效应：,对,max,影响：,next,n-,*,跃迁：溶剂极性,，,max,蓝移,-,*,跃迁：溶剂极性,，,max,红移,对吸收光谱精细结构影响,next,溶剂极性,，苯环精细结构消失,溶剂的选择,化学光化学稳定；极性小；无吸收；纯度高；,图示,back,图示,第5节 紫外分光光度计,1光源：,2单色器：,包括狭缝、准直镜、色散元件,棱镜对不同波长的光折射率不同,色散元件 分出光波长不等距,光栅衍射和干涉,分出光波长等距,钨灯或卤钨灯可见光源 3501000nm,氢灯或氘灯紫外光源 200360nm,3吸收池：,玻璃能吸收UV光，仅适用于可见光区,石英不能吸收紫外光，适用于紫外和可见光区,要求：匹配性（对光的吸收和反射应一致）,4检测器：,将光信号转变为电信号的装置,5记录装置：讯号处理和显示系统,光电池,光电管,光电倍增管,二极管阵列检测器,紫外可见分光光度计基本结构有五部分组成,主要类型有：,1、单波长、单光束分光光度计,I,0,I,I,0,A,光源 单色光器 吸收池 检测器 显示记录,钨灯 滤光片 光电池 电表,卤钨灯 单色器-光栅 光电管,记录仪,氢灯或氘灯 棱镜 光电倍增管 计算器系统,单色器后单束平行光，参比液和样品液轮流进入光路。,常用于简易型的仪器。,适合定波长的吸光度测量，进行定量分析。,2、单波长、,双光束分光光度计,I,0,I,I,0,A,续前,3双波长分光光度计,特点：,利用吸光度差值定量,消除干扰和吸收池不匹配引起的误差,第6节 定性和定量分析,一、定性分析,二、定量分析,定性鉴别,纯度检查和杂质限量测定,单组分的定量方法,多组分的定量方法,一、定性分析,（一）定性鉴别,定性鉴别的依据吸收光谱的特征,吸收光谱的形状,吸收峰的数目,吸收峰的位置（波长）,吸收峰的强度,相应的吸光系数,续前,（二）纯度检查和杂质限量测定,1纯度检查（杂质检查）,1）峰位不重叠：,找使主成分无吸收，杂质有吸收直接考察杂质含量,2）峰位重叠：,主成分强吸收，杂质无吸收/弱吸收与纯品比较，E,杂质强吸收 主成分吸收与纯品比较，E，光谱变形,定量分析,（一）单组分的定量方法,1吸光系数法,2标准曲线法,3对照法：外标一点法,续前,2标准曲线法,（二）多组分的定量方法,三种情况：,1,两组分吸收光谱不重叠,（互不干扰）,两组分在各自,max,下不重叠,分别按单组分定量,3双波长法,步骤,：,消除,a,的影响测,b,续前,消去,b,的影响测,a,注：须满足两个基本条件,选定的两个波长下干扰组分具有等吸收点,选定的两个波长下待测物的吸光度差值应足够大,谢谢！,