紫外可见分光光度法 (5)精选课件.ppt

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1、关于紫外可见分光光度法(5)1第一页，本课件共有56页2 1-1 1-1 吸光光度法基本原理吸光光度法基本原理 一、吸光光度法的概念一、吸光光度法的概念 在光谱分析中，依据物质对光的选择性吸收在光谱分析中，依据物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法称为吸光光度法。而建立起来的分析方法称为吸光光度法。主要有主要有:红外吸收光谱：红外吸收光谱：分子振动光谱，吸收光波长范分子振动光谱，吸收光波长范围围2.52.5 10001000 m,m,主要用于有机化合物结构鉴定。主要用于有机化合物结构鉴定。紫外吸收光谱：紫外吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围电子跃迁光谱，吸收光波长范围200200 400

2、 nm400 nm（近紫外区）（近紫外区），可用于结构鉴定和定量，可用于结构鉴定和定量分析。分析。第二页，本课件共有56页3可见吸收光谱：可见吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围电子跃迁光谱，吸收光波长范围400400 750 nm 750 nm，主要用于有色物质的定量分析。，主要用于有色物质的定量分析。二、吸光光度法的特点：二、吸光光度法的特点：（1 1）灵敏度高；）灵敏度高；（2 2）准确度高；）准确度高；（3 3）操作简便快速；）操作简便快速；（4 4）应用广泛。）应用广泛。第三页，本课件共有56页4三、光的基本性质三、光的基本性质 光是一种电磁波，具有波粒二象性。光的波动性可用光是一

3、种电磁波，具有波粒二象性。光的波动性可用波长波长、频率、频率、光速、光速c c、波数（、波数（cmcm-1-1）等参数来描述：）等参数来描述：=c=c ；波数波数 =1/=1/=/c c 光是由光子流组成，光子的能量：光是由光子流组成，光子的能量：E=h E=h =h c/=h c/（PlanckPlanck常数常数：h h=6.626=6.626 10 10-34 -34 J J S)S)光的波长越短（频率越高），其能量越大。光的波长越短（频率越高），其能量越大。白光白光(太阳光太阳光)：由各种单色光组成的复合光：由各种单色光组成的复合光 单色光单色光：单波长的光：单波长的光(由具有相同能量

4、的光子组由具有相同能量的光子组成成)可见光区可见光区：400-750 nm400-750 nm 紫外光区紫外光区：近紫外区：近紫外区200-400 nm200-400 nm 远紫外区远紫外区10-200 nm 10-200 nm（真空紫（真空紫 外区）外区）第四页，本课件共有56页5四、物质的颜色四、物质的颜色 物质的颜色是由于物质对不同波长的光物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择性吸收而产生的。具有选择性吸收而产生的。表表1-1 物质的颜色与吸收光颜色的互补关系物质的颜色与吸收光颜色的互补关系第五页，本课件共有56页6五、物质对光的选择性吸收及吸收曲线五、物质对光的选择性吸收及吸收曲线

5、M +M +h h M*M*M +热热M+荧光或磷光荧光或磷光基态基态 激发态激发态E1 （E）E2 E=E2 -E1=h 量子化量子化；选择性吸收；选择性吸收;分子结构的复杂性使其对不同波长分子结构的复杂性使其对不同波长光的吸收程度不同；光的吸收程度不同；用不同波长的单色光照射，测吸光用不同波长的单色光照射，测吸光度度 吸收曲线与最大吸收波长吸收曲线与最大吸收波长 max；第六页，本课件共有56页7六、光吸收曲线六、光吸收曲线 用不同波长的单色光照射某一物质测定吸光度，用不同波长的单色光照射某一物质测定吸光度，以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标，绘制曲线，以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标，绘制

6、曲线，描述物质对不同波长光的吸收能力。描述物质对不同波长光的吸收能力。图图1-1吸收曲线吸收曲线第七页，本课件共有56页8吸收曲线的讨论吸收曲线的讨论：l（1）同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸）同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长光度最大处对应的波长称为最大吸收波长maxl（2）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似状相似max不变。而对于不同物质，它们的吸收不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和曲线形状和max则不同。则不同。l（3）吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作）吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作

7、为物质定性分析的依据之一。为物质定性分析的依据之一。第八页，本课件共有56页9 （4）不同浓度的同一种物质，在某一定波长不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度下吸光度 A 有差异，在有差异，在max处吸光度处吸光度A 的差异的差异最大。此特性可作为物质定量分析的依据。最大。此特性可作为物质定量分析的依据。（5）在在max处吸光度随浓度变化的幅度最大，处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择所以测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。入射光波长的重要依据。第九页，本课件共有56页10七、光吸收的基本定律七、光吸收的基本定律1.1.朗伯朗伯比耳定

8、律比耳定律 布格布格(Bouguer)(Bouguer)和朗伯和朗伯(Lambert)(Lambert)先后于先后于17291729年和年和17601760年阐明了光的吸收程度和吸收层厚年阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系。度的关系。A Ab b 18521852年比耳年比耳(Beer)(Beer)又提出了光的吸收程度和吸又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间也具有类似的关系。收物浓度之间也具有类似的关系。A A c c二者的结合称为朗伯二者的结合称为朗伯比耳定律，其数学表达比耳定律，其数学表达式为：式为：第十页，本课件共有56页11朗伯朗伯-比耳定律的数学表达式为：比耳定律的数学表达式为：A

9、 Alglg（I I0 0/I I)=)=b cb c 或或:A Alglg（I I0 0/I I)=)=a b ca b c 式中式中A A：吸光度；：吸光度；I I0 0 ：入射光强度；：入射光强度；I I：透射光强度；：透射光强度；b b：液层厚度：液层厚度(光程长度光程长度)，通常以，通常以cmcm为单位；为单位；：摩摩尔尔吸吸光光系系数数，单单位位LmolLmol-1-1cmcm-1-1；溶溶液的浓度液的浓度c c单位单位molLmolL-1-1；a a：吸吸光光系系数数，单单位位LgLg-1-1cmcm-1-1；溶溶液液的的浓浓度度c c单位单位gLgL-1-1。第十一页，本课件共

10、有56页12 与与a a的关系为：的关系为：=MaMa （M M为物质的摩尔质量）为物质的摩尔质量）摩尔吸光系数摩尔吸光系数(Lmol(Lmol-1-1cmcm-1-1)在数值上等在数值上等于浓度为于浓度为1molL1molL-1-1、液层厚度为、液层厚度为1cm1cm时该溶液时该溶液在某一波长下的吸光度。在某一波长下的吸光度。吸光系数吸光系数a a(Lg(Lg-1-1cmcm-1-1)相当于浓度为相当于浓度为1gL1gL-1 1，液层厚度为，液层厚度为1cm1cm时该溶液在某一波长下的吸时该溶液在某一波长下的吸光度。光度。第十二页，本课件共有56页13吸光度吸光度A A 描述溶液对光的吸收程

11、描述溶液对光的吸收程度：度：A Alglg（I I0 0/I I)透过度透过度T T 描述入射光透过溶液的程描述入射光透过溶液的程度度:T T=I It t/I I0 0吸光度吸光度A A 与透光度与透光度T T 的关系的关系:A A lg lg T T A A、T T、c c 三者的关系如右图所三者的关系如右图所示。示。吸光度吸光度A A具有加和性：具有加和性：A A总总=A A1 1+A A2 2A A1 1、A A2 2分别为两种吸光物质的吸分别为两种吸光物质的吸光度。光度。ATATC图图8-3 A8-3 A，T T，C C关系曲线关系曲线第十三页，本课件共有56页14 朗伯朗伯-比耳定

12、律的物理意义：当平行单色比耳定律的物理意义：当平行单色光通过单一均匀的、非散射的吸光物质溶光通过单一均匀的、非散射的吸光物质溶液时液时,溶液的吸光度与溶液浓度和液层厚溶液的吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。度的乘积成正比。朗伯朗伯-比耳定律是吸光光度法的理论基比耳定律是吸光光度法的理论基础和定量测定的依据。广泛地应用于紫础和定量测定的依据。广泛地应用于紫外光、可见光、红外光区的吸收测量，外光、可见光、红外光区的吸收测量，也适用于原子吸收测量。也适用于原子吸收测量。第十四页，本课件共有56页15l2.2.摩尔吸光系数摩尔吸光系数的讨论的讨论（1 1）吸收物质在一定波长和溶剂条件下的吸收物质

13、在一定波长和溶剂条件下的特征常数特征常数；（2 2）不随浓度不随浓度c c和光程长度和光程长度b b的改变而改变的改变而改变。在温度和。在温度和波长等条件一定时，波长等条件一定时，仅与吸收物质本身的性质有关，仅与吸收物质本身的性质有关，与待测物浓度无关；与待测物浓度无关；（3 3）可作为可作为定性鉴定的参数定性鉴定的参数；（4 4）同一吸收物质在不同波长下的）同一吸收物质在不同波长下的值是不同的。在值是不同的。在最大吸收波长最大吸收波长maxmax处的摩尔吸光系数，常以处的摩尔吸光系数，常以maxmax表示。表示。maxmax表明了该表明了该吸收物质最大限度的吸光能力吸收物质最大限度的吸光能力

14、，也反映了，也反映了光度法测定该物质可能达到的最大灵敏度。光度法测定该物质可能达到的最大灵敏度。第十五页，本课件共有56页16（5 5）maxmax越大表明该物质的吸光能力越强，用光越大表明该物质的吸光能力越强，用光度法测定该物质的灵敏度越高。度法测定该物质的灵敏度越高。10105 5：超高灵敏；：超高灵敏；=(6=(61010）10104 4 ：高灵敏；：高灵敏；=(2=(26 6）10104 4 ：中等灵敏；：中等灵敏；21010 10-2-2molLmolL-1-1时，吸光质点间时，吸光质点间可能发生缔合等相互作用，直接影响了对光的可能发生缔合等相互作用，直接影响了对光的吸收。朗伯吸收。

15、朗伯-比耳定律只适用于稀溶液。比耳定律只适用于稀溶液。溶液中存在着离解、聚合、互变异构、配合物溶液中存在着离解、聚合、互变异构、配合物的形成等化学平衡时，使吸光质点的浓度发生变的形成等化学平衡时，使吸光质点的浓度发生变化，影响吸光度。化，影响吸光度。(3)3)工作曲线不过原点工作曲线不过原点 存在系统误差：吸存在系统误差：吸收池不完全一样；参比收池不完全一样；参比溶液选择不当等。溶液选择不当等。图图8-4-2 8-4-2 工作曲线工作曲线第二十页，本课件共有56页211-2 1-2 紫外可见分光光度计紫外可见分光光度计一、主要部件一、主要部件光源单色器样品室检测器显示 第二十一页，本课件共有5

16、6页221光源：2单色器：包括狭缝、准直镜、色散元件 棱镜棱镜对不同波长的光折射率不同对不同波长的光折射率不同色散元件色散元件 分出光波长不等距分出光波长不等距 光栅光栅衍射和干涉衍射和干涉 分出光波长等距分出光波长等距钨灯或卤钨灯钨灯或卤钨灯可见光源可见光源 3501000nm氢灯或氘灯氢灯或氘灯紫外光源紫外光源 200360nm第二十二页，本课件共有56页23续前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l 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池光电管光电管光电倍增管光

17、电倍增管二极管阵列检测器二极管阵列检测器第二十三页，本课件共有56页24类型：类型：1单光束分光光度计：特点：特点：使用时来回拉动吸收池使用时来回拉动吸收池 移动误差移动误差l对光源要求高对光源要求高l比色池配对比色池配对第二十四页，本课件共有56页25续前2双光束分光光度计：特点：特点：不用拉动吸收池，可以减小移动误差不用拉动吸收池，可以减小移动误差对光源要求不高对光源要求不高可以自动扫描吸收光谱可以自动扫描吸收光谱 第二十五页，本课件共有56页26续前3双波长分光光度计 特点：特点：利用吸光度差值定量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消除干扰和吸收池不匹配引起的误差第二十六

18、页，本课件共有56页27第二十七页，本课件共有56页281-31-3显色反应及显色条件的选择显色反应及显色条件的选择一、显色反应的选择一、显色反应的选择 选择显色剂选择显色剂 选择显色反应时应考虑的因素：灵敏度高、选择选择显色反应时应考虑的因素：灵敏度高、选择性高、生成物稳定、显色剂在测定波长处无明显性高、生成物稳定、显色剂在测定波长处无明显吸收，与有色物最大吸收波长之差（对比度），吸收，与有色物最大吸收波长之差（对比度），应满足应满足 60nm60nm。常用配位显色反应或氧化还原显色反应对待测常用配位显色反应或氧化还原显色反应对待测离子进行显色后测定。例如：钢中微量锰的测定，离子进行显色后测

19、定。例如：钢中微量锰的测定，MnMn2 2不能直接进行光度测定，可将其氧化成紫不能直接进行光度测定，可将其氧化成紫红色的红色的Mn()Mn()，在，在525 nm525 nm处处 第二十八页，本课件共有56页29二、显色条件的选择二、显色条件的选择 1.1.显色剂用量：显色剂用量：吸光度吸光度A A与显色与显色剂用量剂用量 c cR R的关系曲的关系曲线如图线如图12-812-8所所 示。示。选择曲线变化平坦选择曲线变化平坦处处 作为显色条件。作为显色条件。2.2.溶液的溶液的pHpH值值 在相同实验条件下，分别测定不同在相同实验条件下，分别测定不同pHpH值条件值条件下显色溶液的吸光度。选择

20、曲线中吸光度较大且下显色溶液的吸光度。选择曲线中吸光度较大且恒定的平坦区所对应的恒定的平坦区所对应的pHpH范围。范围。3.3.显色时间与温度显色时间与温度 显色反应一般在室温下进行，有的反应需显色反应一般在室温下进行，有的反应需加热，应通过实验找出适宜的温度范围。加热，应通过实验找出适宜的温度范围。图8-10 吸光度与显色剂用量关系曲线cRcRcRAAA第二十九页，本课件共有56页30pHA 图8-11 吸光度与pH关系曲线三、干扰的消除三、干扰的消除 1.1.加入掩蔽剂加入掩蔽剂选择掩蔽剂的原则是：掩蔽剂不与待测组分选择掩蔽剂的原则是：掩蔽剂不与待测组分反应；掩蔽剂本身及掩蔽剂与干扰组分的

21、反应产反应；掩蔽剂本身及掩蔽剂与干扰组分的反应产物不干扰待测组分的测定。物不干扰待测组分的测定。例：测定例：测定TiTi4 4，第三十页，本课件共有56页31 加入加入H H3 3POPO4 4掩蔽剂使掩蔽剂使FeFe3+3+(黄色黄色)成为成为Fe(POFe(PO)2 23-3-(无色无色)，消除，消除FeFe3+3+的干扰；又如用铬天菁的干扰；又如用铬天菁S S光光度法测定度法测定AlAl3+3+时，加入抗坏血酸作掩蔽剂将时，加入抗坏血酸作掩蔽剂将FeFe3+3+还原为还原为FeFe2+2+，消除，消除FeFe3+3+的干扰。的干扰。2.2.选择适当的显色反应条件选择适当的显色反应条件通过

22、控制适宜的显色条件，消除干扰组分的通过控制适宜的显色条件，消除干扰组分的影响。影响。3.3.选择适宜的波长选择适宜的波长避开干扰物的最大吸收，配制适当的参比液，避开干扰物的最大吸收，配制适当的参比液，消除干扰组分的影响。消除干扰组分的影响。第三十一页，本课件共有56页32 4.4.提高显色反应的选择性提高显色反应的选择性利用被测物能形成三元络合物的特点，提高显色利用被测物能形成三元络合物的特点，提高显色反应的选择性。反应的选择性。5.5.分离干扰离子分离干扰离子采用适当的分离方法预先除去干扰物质。采用适当的分离方法预先除去干扰物质。第三十二页，本课件共有56页331-4 1-4 吸光光度测量条

23、件的选择吸光光度测量条件的选择1.1.选择适当的入射波长选择适当的入射波长 一般应该选择一般应该选择maxmax为入射光波长。但如果为入射光波长。但如果maxmax处有共存组分干扰时，则应考虑选择灵敏度稍处有共存组分干扰时，则应考虑选择灵敏度稍低但能避免干扰的入射光波长。低但能避免干扰的入射光波长。2.2.选择适当的参比溶液选择适当的参比溶液 吸收池表面对入射光有反射和吸收作用；溶液吸收池表面对入射光有反射和吸收作用；溶液的不均匀性所引起的散射；过量显色剂、其它试的不均匀性所引起的散射；过量显色剂、其它试剂、溶剂等引起的吸收，这些因素影响待测组分剂、溶剂等引起的吸收，这些因素影响待测组分透光度

24、或吸光度的测量。采用参透光度或吸光度的测量。采用参第三十三页，本课件共有56页34 比溶液校正的方法消除或减小这些影响。在相同比溶液校正的方法消除或减小这些影响。在相同的吸收池中装入参比溶液的吸收池中装入参比溶液(又称空白溶液又称空白溶液)，调节，调节仪器使透过参比池的吸光度为零仪器使透过参比池的吸光度为零(称为工作零称为工作零点点)。在此条件下测得的待测溶液的吸光度才真。在此条件下测得的待测溶液的吸光度才真正反映其吸光强度。正反映其吸光强度。第三十四页，本课件共有56页35图图8-12 吸光度测定条件的选择吸光度测定条件的选择曲线曲线A A为钴络合物的吸收曲线为钴络合物的吸收曲线曲线曲线B

25、B为显色剂的吸收曲线为显色剂的吸收曲线第三十五页，本课件共有56页36 参比溶液的选择一般遵循以下原则：参比溶液的选择一般遵循以下原则：若仅待测组分与显色剂反应产物在测定波若仅待测组分与显色剂反应产物在测定波长处有吸收，其它所加试剂均无吸收，用纯溶长处有吸收，其它所加试剂均无吸收，用纯溶剂（水剂（水)作参比溶液；作参比溶液；若显色剂或其它所加试剂在测定波长处略若显色剂或其它所加试剂在测定波长处略有吸收，而试液本身无吸收，用有吸收，而试液本身无吸收，用“试剂空白试剂空白”(不加试样溶液不加试样溶液)作参比溶液；作参比溶液；若待测试液在测定波长处有吸收，而显色剂若待测试液在测定波长处有吸收，而显色

26、剂等无吸收，则可用等无吸收，则可用“试样空白试样空白”(不加显色剂不加显色剂)作作参比溶液；参比溶液；若显色剂、试液中其它组分在测量波长处有若显色剂、试液中其它组分在测量波长处有吸收，则可在试液中加入适当掩蔽剂将待测组分吸收，则可在试液中加入适当掩蔽剂将待测组分掩蔽后再加显色剂，作为参比溶液。掩蔽后再加显色剂，作为参比溶液。第三十六页，本课件共有56页370.20.80.40.6A 0 1 2 3 4 5C/mgL-1分光光度法三、标准曲线法绘图示例三、标准曲线法绘图示例：第三十七页，本课件共有56页388-5 8-5 吸光光度法的应用吸光光度法的应用一、示差分光光度法（示差法）一、示差分光光

27、度法（示差法）普通分光光度法一般只适于测定微量组分，普通分光光度法一般只适于测定微量组分，当待测组分含量较高时，将产生较大的误差。当待测组分含量较高时，将产生较大的误差。需采用示差法。示差法需要较大的入射光强度，需采用示差法。示差法需要较大的入射光强度，并采用浓度稍低于待测溶液浓度的标准溶液作并采用浓度稍低于待测溶液浓度的标准溶液作参比溶液。参比溶液。设：待测溶液浓度为设：待测溶液浓度为c cx x，标准溶液浓度为，标准溶液浓度为c cs s(c cs s c cx x)。则：。则：A Ax x=bcbcx x A As s=bcbcs s 第三十八页，本课件共有56页39x x s s=bb

28、(c cx xc cs s）=bbc c 测得的吸光度相当于普通法中待测溶液测得的吸光度相当于普通法中待测溶液与标准溶液的吸光度之差与标准溶液的吸光度之差。示差法测得的吸光度与示差法测得的吸光度与cc呈直线关系。呈直线关系。由标准曲线上查得相应的由标准曲线上查得相应的c c值，则待测值，则待测溶液浓度溶液浓度c cx x：c cx x=c cx x+c c 第三十九页，本课件共有56页40示差法标尺扩展原理：示差法标尺扩展原理：普通法：普通法：c cs s的的T T=10%=10%；c cx x的的T T=5%=5%示差法：示差法：c cs s 做参比，调做参比，调T T=100%=100%则

29、：则：c cx x的的T T=50%=50%；标尺扩展；标尺扩展1010倍倍第四十页，本课件共有56页41 图图8-13 8-13 是不同是不同A As s的溶液作参比时相对误差函数的溶液作参比时相对误差函数曲线。由图可见，随着参比溶液浓度增加，浓度曲线。由图可见，随着参比溶液浓度增加，浓度相对误差减小。若参比溶液选择适当，则示差法相对误差减小。若参比溶液选择适当，则示差法测定的准确度可与滴定法接近。测定的准确度可与滴定法接近。二、多组分的同时测定二、多组分的同时测定 1.1.若各组分的吸收曲线互不重叠，则可在各若各组分的吸收曲线互不重叠，则可在各自最大吸收波长处分别进行测定。这本质上自最大吸

30、收波长处分别进行测定。这本质上与单组分测定没有区别。与单组分测定没有区别。2.2.若各组分的吸收曲线互有重叠，则可根据吸若各组分的吸收曲线互有重叠，则可根据吸光度的加和性求解联立方程组得出各组分的含量。光度的加和性求解联立方程组得出各组分的含量。第四十一页，本课件共有56页42A A1 1=aa1 1bCbCa a bb1 1bCbCb b A A2 2=aa2 2bCbCa a bb2 2bCbCb b 图8-13 相对误差函数曲线AA1122图8-14双组分的吸收曲线第四十二页，本课件共有56页431-6 1-6 紫外吸收光谱简介紫外吸收光谱简介一、有机化合物电子跃迁的类型一、有机化合物电

31、子跃迁的类型 有机化合物的紫外有机化合物的紫外可见吸收光谱，是其分子中外可见吸收光谱，是其分子中外层价电子跃迁的结果（三种）：层价电子跃迁的结果（三种）：电子、电子、电子、电子、n n电电子子。分子轨道理论分子轨道理论：一个成键一个成键轨道必定有一个相应的反键轨轨道必定有一个相应的反键轨道。通常外层电子均处于分子道。通常外层电子均处于分子轨道的基态，即成键轨道或非轨道的基态，即成键轨道或非键轨道上。键轨道上。外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(反键轨道反键轨道)跃迁。主要有四种跃迁所需能量跃迁。主要有四种跃迁所需能量大小顺序大小顺序为：

32、为：n n n n 第四十三页，本课件共有56页44跃迁跃迁 所需能量最大，所需能量最大，电子只有吸收远紫外光的电子只有吸收远紫外光的能量才能发生跃迁。饱和烷烃的分子吸收光谱出现在能量才能发生跃迁。饱和烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区远紫外区(吸收波长吸收波长200nm200nm200nm。这类跃迁在跃。这类跃迁在跃迁选律上属于禁阻跃迁，摩尔吸光系数一般为迁选律上属于禁阻跃迁，摩尔吸光系数一般为1010100 Lmol100 Lmol-1-1 cm cm-1-1，吸收谱带强度较弱。分子中孤对，吸收谱带强度较弱。分子中孤对电子和电子和键同时存在时发生键同时存在时发生n n 跃迁。丙酮跃迁。丙酮n

33、 n 跃迁的跃迁的为为275nm 275nm maxmax为为22 Lmol22 Lmol-1-1 cm cm-1-1（溶剂环己（溶剂环己烷烷)。第四十五页，本课件共有56页46红移与蓝移红移与蓝移 有机化合物的吸收谱带常有机化合物的吸收谱带常常因引入取代基或改变溶剂常因引入取代基或改变溶剂使最大吸收波长使最大吸收波长maxmax和吸收和吸收强度发生变化强度发生变化:maxmax向长波方向移动称向长波方向移动称为红移，向短波方向移动称为红移，向短波方向移动称为蓝移为蓝移 (或紫移或紫移)。吸收强度。吸收强度即摩尔吸光系数即摩尔吸光系数增大或减小增大或减小的现象分别称为增色效应或减的现象分别称为

34、增色效应或减色效应，如图所示。色效应，如图所示。第四十六页，本课件共有56页47二、影响紫外吸收光谱的因素二、影响紫外吸收光谱的因素1.1.溶剂的影响溶剂的影响 溶剂极性的变化会使化合物的紫外吸收溶剂极性的变化会使化合物的紫外吸收光谱形状改变。例如，在非极性的庚烷溶剂中，光谱形状改变。例如，在非极性的庚烷溶剂中，苯酚在苯酚在270nm270nm处出现中等强度的吸收峰并有精细处出现中等强度的吸收峰并有精细结构；但在极性的乙醇溶剂中，这些精细结构变结构；但在极性的乙醇溶剂中，这些精细结构变得不明显或消失。得不明显或消失。2.2.溶剂溶剂pHpH的影响的影响 当被测物质具有酸性或碱性基团时，溶剂当被

35、测物质具有酸性或碱性基团时，溶剂的的pHpH值的变化对光谱的影响较大。值的变化对光谱的影响较大。3.3.空间效应空间效应 若存在空间阻碍，影响较大共轭体系若存在空间阻碍，影响较大共轭体系的生成，则最大吸收波长较短，吸光系数小。的生成，则最大吸收波长较短，吸光系数小。第四十七页，本课件共有56页48三、紫外吸收光谱法的应用三、紫外吸收光谱法的应用1.1.计算最大吸收波长计算最大吸收波长2.2.比较吸收光谱比较吸收光谱3.3.同分异构体和顺反异构的确定同分异构体和顺反异构的确定4.4.纯度检验纯度检验第四十八页，本课件共有56页49 第一章第一章 吸光光度法思考题吸光光度法思考题1 1朗伯朗伯-比

36、耳定律的物理意义是什么？写出其数学表达式。比耳定律的物理意义是什么？写出其数学表达式。2 2摩尔吸光系数摩尔吸光系数的物理意义是什么？其大小与哪些的物理意义是什么？其大小与哪些因素有关？因素有关？在分析化学中有何意义？在分析化学中有何意义？3 3什么是吸收曲线？什么是标准曲线？它们有何实际意义？什么是吸收曲线？什么是标准曲线？它们有何实际意义？4 4显色反应如何选择？显色反应如何选择？5 5吸光度测量条件如何选择？吸光度测量条件如何选择？6 6光度分析法中，参比溶液应如何选择？光度分析法中，参比溶液应如何选择？答案答案第四十九页，本课件共有56页501.答答：当当一一束束平平行行的的单单色色光

37、光通通过过液液层层厚厚度度为为b的的有有色色溶溶液液时时，溶溶液液的的吸吸光光度度A与与液液层层的的厚厚度度b和和溶溶液液的的浓浓度度c成成正正比比。即即A=lg(I0/I)=bc2.答答：摩摩尔尔吸吸光光系系数数在在数数值值上上等等于于1molL-1吸吸光光物物质质在在1cm光光程程中中的的吸吸光光度度。它它是是吸吸光光物物质质在在特特定定波波长长下下的的一一个个特特征征常常数数。其其单单位位为为L mol-1 cm-1。由由于于值值与与入入射射光光波波长长有有关关，故故表表示示时时，应应注注明明所所用用入入射射光光波波长长。在在分分析析化化学学中中，值值的的大大小小反反应应了了：（1）吸吸

38、光光物物质质对对某某一一特特定定波波长长光光吸吸光光能能力力大大小小的的量量度度。值值越越大大，该该吸吸光光物物质质的的吸吸光光能能力力越越强强。（2）衡衡量量光光度度分分析析方方法法灵灵敏敏度度的的重重要指标，要指标，值越大，方法的灵敏度越高。值越大，方法的灵敏度越高。第五十页，本课件共有56页513.答答：以以入入射射光光波波长长作作横横坐坐标标，用用分分光光光光度度计计测测量量每每一一波波长长下下物物质质对对光光的的吸吸光光度度作作纵纵坐坐标标所所绘绘制制的的曲曲线线，称称为为吸吸收收曲曲线线。其其作作用用是是：选选择择入入射射光光波波长长，在在此此波波长长下下测测量量吸吸光光度度，则则

39、分分析析的的灵灵敏敏度度最最高高。因因此此，吸吸收收曲曲线线是是吸吸光光光光度度法法中中选选择择测定波长的重要依据。测定波长的重要依据。在在某某特特定定波波长长下下，用用分分光光光光度度计计测测量量一一系系列列不不同同浓浓度度的的标标准准溶溶液液的的吸吸光光度度，然然后后以以浓浓度度为为横横坐坐标标，对对应应的的吸吸光光度度值值为为纵纵坐坐标标所所绘绘制制的的曲曲线线，称称为为标标准准曲曲线线（亦亦称称工工作作曲曲线线）。它它是是作作为为待待测测物物质质定定量量分分析析的的依依据据。如如果果在在相相同同条条件件下下测测得得待待测测试试液液的的吸吸光光度度值值，从从标标准准曲曲线线上上就就可可查

40、查得得待待测试液的浓度，这就是标准曲线法。测试液的浓度，这就是标准曲线法。第五十一页，本课件共有56页524.答答：显显色色反反应应的的选选择择原原则则是是：（1）选选择择生生成成的的有有色色物物质质（MR）的的较较大大的的显显色色反反应应；（2）显显色色剂剂（R）在在测测定定波波长长处处无无吸吸收收，即即尽尽可可能能小小；（3）反反应应生生成成的的有有色色物质（物质（MR）的组成要恒定，化学性质稳定。）的组成要恒定，化学性质稳定。5.答：吸光度测量条件包括三个主要方面：答：吸光度测量条件包括三个主要方面：（1）入入射射光光波波长长的的选选择择：入入射射光光的的波波长长应应根根据据吸吸收收曲曲

41、线线选选择择max为为宜宜。因因在在此此波波长长处处值值最最大大，使使测测定定具具有较高的灵敏度。有较高的灵敏度。（2）参参比比溶溶液液的的选选择择：在在吸吸光光度度的的测测量量中中，由由于于比比色皿的反射以及溶剂、试剂等对光的吸收，使得色皿的反射以及溶剂、试剂等对光的吸收，使得第五十二页，本课件共有56页53 测测得得的的吸吸光光度度值值不不能能真真实实地地反反映映待待测测物物质质对对光光的的吸吸收收，也也就就不不能能真真实实地地反反映映待待测测物物质质的的浓浓度度。为为了了校校正正上上述述影影响响需需要要正正确确选选择择参参比比溶溶液液。通通过过调调节节仪仪器器使使参参比比溶溶液液的的吸吸

42、光光度度为为零零（A=0）,或或透透光光度度T=100%。借借此此消消除除上上述影响。述影响。（3）吸吸光光度度读读数数范范围围的的选选择择 吸吸光光度度值值太太大大或或太太小小时时，读读数数波波动动所所引引起起的的吸吸光光度度读读数数误误差差较较大大，为为了了减减小小读读数数误误差差，应应使使测测量量的的吸吸光光度度值值控控制制在在A=0.11.0（或或透透光光度度T在在80%10%）范范围围之之内内。可可以以采采用用以以下下措措施施：（a）控控制制溶溶液液的的浓浓度度，如如改改变变试试样样的的称称量量，或或改改变变溶溶液液的的稀稀释释度度等等；（b）选选择择不不同同厚厚度度的的比比色色皿皿

43、，以改变光程的长度。以改变光程的长度。第五十三页，本课件共有56页546.答：答：参比溶液的参比溶液的选择原则如下：选择原则如下：（1）若若仅仅待待测测物物（M）与与显显色色剂剂（R）的的反反应应产产物物（MR）有吸收，可用蒸馏水作）有吸收，可用蒸馏水作参比溶液。参比溶液。（2）若若待待测测物物（M）无无吸吸收收，而而显显色色剂剂（R）或或其其它它试剂（试剂（R）有吸收）有吸收，则用不加试样的空白溶液作参比溶液。，则用不加试样的空白溶液作参比溶液。（3）若若试试样样中中的的其其它它组组分分有有吸吸收收（待待测测物物M之之外外的的组组分分，如如N），但但不不与与显显色色剂剂反反应应，当当显显色色

44、剂剂无无吸吸收收时时，可可用用试试样样溶溶液液作作参参比比溶溶液液；当当显显色色剂剂有有吸吸收收时时，可可在在试试液液中中加加入入适适当当掩掩蔽蔽剂剂将将待待测测组组分分掩掩蔽蔽后后再再加加显显色色剂剂，以此溶液作参比溶液。以此溶液作参比溶液。总总之之，选选择择参参比比溶溶液液的的原原则则是是：应应使使测测得得的的试试液液的的吸吸光光度度能真正反映待测物的浓度。能真正反映待测物的浓度。第五十四页，本课件共有56页557.答答：示示差差光光度度法法是是用用一一个个比比被被测测试试液液浓浓度度（cx）稍稍低低的的标标准准溶溶液液（cs）作作参参比比溶溶液液与与试试液液进进行行比比较较。以以cs作作

45、参参比比溶溶液液，调调节节仪仪器器透透光光度度读读数数为为100%（A=0），测测得得的的吸吸光光度度是是试试液液与与参参比比溶溶液液的的吸吸光光度度差差值值（称称为为相相对对吸吸光光度度），即即A=b(cx-cs)=bc。由由此此可可知知，被被测测试试液液与与参参比比溶溶液液的的吸吸光光度度差差值值（A）与与两两溶溶液液浓浓度度之之差差(c)成成正正比比，这这就是示差光度法的基本原理。就是示差光度法的基本原理。示示差差光光度度法法常常采采用用标标准准曲曲线线法法进进行行定定量量分分析析。以以上上述述浓浓度度为为cs的的标标准准溶溶液液作作参参比比溶溶液液，测测定定一一系系列列c已已知知的的标标准准溶溶液液的的相相对对吸吸光光度度A，绘绘制制Ac工工作作曲曲线线，再再测测未未知知液液的的相相对对吸吸光光度度A，由由工工作作曲曲线线查查出出相相应应的的c，经换算，经换算cx=cs+c，即为所求。，即为所求。第五十五页，本课件共有56页感感谢谢大大家家观观看看第五十六页，本课件共有56页