现代仪器分析紫外可见吸收光谱分析.pptx

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1、1 概 述（信号和信息的特征）1.1有机物吸收光谱与电子跃迁有机物吸收光谱与电子跃迁1.2分子吸收曲线分子吸收曲线1.3紫外吸收光谱分析法紫外吸收光谱分析法第1页/共69页1 概 述（信号和信息的特征）1.1有机物吸收光谱与电子跃迁（有机物吸收光谱与电子跃迁（P24-25）有机化合物的紫外可见吸收光谱是三种电子跃迁的结果：电子、电子、n电子。s s *s s*RKE,Bn ECOHn s sH分子轨道：是指在分子中各原子核的周围最可能找到给定电子的区域。第2页/共69页1 概 述（信号和信息的特征）跃迁跃迁 特点特点：所需能量最大；：所需能量最大；电子只有吸收远紫外光的能量电子只有吸收远紫外光

2、的能量才能发生跃迁；含有才能发生跃迁；含有C-C,C-HC-C,C-H键的饱和烷烃的分子产生的跃键的饱和烷烃的分子产生的跃迁。吸收光谱出现在远紫外区迁。吸收光谱出现在远紫外区,吸收波长吸收波长200 nm200 nm；例：甲烷的例：甲烷的maxmax为为125nm,125nm,乙烷乙烷maxmax为为135nm135nm。只能被真空紫外分光光度计检测到；只能被真空紫外分光光度计检测到；多数作为溶剂使用多数作为溶剂使用;当外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态当外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(反反键轨道键轨道)跃迁。跃迁。主要有四种跃迁四种跃迁所需能量大小顺序大小顺序为：

3、n n n 104Fe2+与邻菲罗啉配合物的紫外吸收光谱属于此。配位场跃迁：是过渡金属是过渡金属元素的无机物在紫外可见元素的无机物在紫外可见区产生的吸收，主要是形区产生的吸收，主要是形成络合物。成络合物。第10页/共69页1 概 述（信号和信息的特征）1.2分子吸收曲线 E=E2-E1=h 量子化量子化；选择性吸收；选择性吸收吸收曲线与最大吸收吸收曲线与最大吸收波长波长 max用不同波长的单色光用不同波长的单色光照射，测吸光度照射，测吸光度;M +热M+荧光或磷光M+h M*基态激发态E1（E）E2M+h 第11页/共69页1 概 述（信号和信息的特征）吸收曲线的讨论吸收曲线的讨论：同一种物质

4、对不同波长光的吸光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度不同。吸光度最大处对应的波长称为为最大吸收波长最大吸收波长maxmax 不同浓度的同一种物质，其吸收不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似曲线形状相似maxmax不变。而对于不不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和同物质，它们的吸收曲线形状和maxmax则不同。则不同。改变通过某一吸光物质的入射光波长，记录物质在不同波长处的吸光度，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，这种图称为该物质的吸收曲线吸收曲线 第12页/共69页1 概 述（信号和信息的特征）吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性吸收曲线可以提

5、供物质的结构信息，并作为物质定性分析的依据之一。分析的依据之一。不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度A 有有差异，在差异，在max处吸光度处吸光度A 的差异最大。此特性可作作为的差异最大。此特性可作作为物质定量分析的依据。物质定量分析的依据。在在max处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最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入射光波长的重要依灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。据。吸收曲线的讨论吸收曲线的讨论：第13页/共69页1 概 述（信号和信息的特征）1.3紫外吸收光谱分析法紫外吸收光谱分

6、析法（UV-VIS）定义：利用分子吸收紫外和可见光产生跃迁所记录的吸收光谱利用分子吸收紫外和可见光产生跃迁所记录的吸收光谱图，对该物质进行图，对该物质进行结构分析（定性分析），结构分析（定性分析），根据最大吸收波长强根据最大吸收波长强度变化可进行度变化可进行定量分析定量分析。紫外吸收可见光谱法的特点：1.研究的区域是紫外可见光谱区域，所发射的能量可以使外层电子发生跃迁。2.该方法可用于无机有机物的定量分析，也可进行有机物的定性及结构分析。3.具有较高的灵敏度（10-410-7g.mL-1）和较高准确度（相对误差2%-5%）第14页/共69页2 紫外-可见分光光度计的基本组成与结构内容：2.1基

7、本组成（功能及类型）基本组成（功能及类型）2.2紫外紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型第15页/共69页2.1基本组成基本组成generalprocess光源光源 在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，具有具有足够的辐射强度辐射强度、较好的稳定性稳定性、较长的使用寿命使用寿命。可见光区可见光区：钨灯作为光源，其辐射波长范围在3502500nm。紫外区：紫外区：氢、氘灯。发射160360nm的连续光谱。氙弧灯：紫外可见区光源光源单色器单色器样品室样品室检测器检测器显示显示分光系统光度计系统第16页/共69页单色器 将光源发射的复合光分

8、解成单色光并可从中选出一任将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出一任波长单色光的光学系统。波长单色光的光学系统。p入射狭缝入射狭缝：光源的光由此进入单色器；光源的光由此进入单色器；p准光装置准光装置：透镜或返射镜使入射光成为平行光束；透镜或返射镜使入射光成为平行光束；p色散元件色散元件：将复合光分解成单色光；棱镜或光栅；将复合光分解成单色光；棱镜或光栅；p聚焦装置聚焦装置：透镜或凹面反透镜或凹面反射镜，将分光后所得单色光射镜，将分光后所得单色光聚焦至出射狭缝；聚焦至出射狭缝；p出射狭缝出射狭缝2.1基本组成基本组成generalprocess第17页/共69页棱镜：棱镜：棱棱镜镜对对不不同

9、同波波长长的的光光具具有有不不同同的的折折射射率率，波波长长长长的的光光，折折射射率小；波长短的光，折射率大。率小；波长短的光，折射率大。平平行行光光经经过过棱棱镜镜后后按按波波长长顺顺序序排排列列成成为为单单色色光光；经经聚聚焦焦后在焦面上的不同位置上成像，获得按波长展开的光谱；后在焦面上的不同位置上成像，获得按波长展开的光谱；棱棱镜镜的的分分辨辨能能力力取取决决于于棱棱镜镜的的几几何何尺尺寸寸和和材料；材料；棱棱镜镜的的光光学学特特性性可可用用色色散散率率和和分分辨辨率率来来表表征；征；色散元件色散元件第18页/共69页棱镜的特性与参数棱镜的特性与参数（1 1）色散率）色散率 角色散率：用

10、d/d表示，偏向角对波长的变化率：棱棱镜镜的的顶顶角角越越大大或或折折射射率率越越大大，角角色色散散率率越越大大，分分开开两两条条相相邻邻谱谱线线的的能能力力越越强强，但但顶顶角角越越大大，反反射射损损失失也也增增大大，通通常为常为6060度角；度角；线线色色散散率率：用用d dl l/d/d表表示示，两两条条相相邻邻谱谱线线在在焦焦面面上上被被分开的距离对波长的变化率分开的距离对波长的变化率；倒线色散率倒线色散率：用用d/dd/dl l 表示。表示。第19页/共69页 相邻两条谱线分开程度的度量：相邻两条谱线分开程度的度量：两条相邻谱线的平均波长；两条相邻谱线的平均波长；：两条谱线的波长差；

11、：两条谱线的波长差；b b：棱镜的底边长度；：棱镜的底边长度；n n：棱镜介质材料的折射率。：棱镜介质材料的折射率。分辨率与波长有关分辨率与波长有关，长波的分辨率要比短波的分辨率小，长波的分辨率要比短波的分辨率小，棱镜分离后的光谱属于棱镜分离后的光谱属于非均排光谱非均排光谱。（2 2）分辨率）分辨率第20页/共69页若要增加棱镜角色散率，可以采用下列办法：增加棱镜的数目增加棱镜的数目 使用这种办法时，要考虑成本和光强减小的问题。使用这种办法时，要考虑成本和光强减小的问题。增大棱镜的顶角增大棱镜的顶角这种办法将受到入射角大于临界角时发生全反射的限这种办法将受到入射角大于临界角时发生全反射的限制。

12、例如，对于棱镜，当顶角等于制。例如，对于棱镜，当顶角等于6565 时，紫外线就不时，紫外线就不能折射出来，所以其顶角一般为能折射出来，所以其顶角一般为6060。改变棱镜的材料改变棱镜的材料 即改变即改变d dn n/d/d 。在。在400nm 800nm400nm 800nm波长范围内，波长范围内，玻璃棱镜比石英棱镜的色散率大。但在玻璃棱镜比石英棱镜的色散率大。但在200nm 400nm200nm 400nm的波长范围内，由于玻璃强烈地吸收紫外光，无法采的波长范围内，由于玻璃强烈地吸收紫外光，无法采用，故只能采用石英棱镜。用，故只能采用石英棱镜。第21页/共69页、光栅：光栅：使用光栅作为分光

13、元件的优点是：使用光栅作为分光元件的优点是：波长范围比玻璃棱镜宽；反射光束强度对波长的依赖性比棱镜的透射光束要小得多；光栅的角色散率几乎不随波长而变化，近似于均匀色散；分辨率大，一块宽50mm刻槽数为1200条/mm的光栅，分辨率可达6104 4。集光能力强，用优质的闪烁光栅可将80%以上的光能量聚集到所需要的波长范围。色散元件色散元件第22页/共69页反射光栅，透射光栅反射光栅，透射光栅：光光栅栅光光谱谱的的产产生生是是多多狭狭缝缝干干涉涉与与单单狭狭缝缝衍衍射射共共同同作作用用的的结结果果，前前者者决决定定光光谱谱出出现现的的位位置置，后后者者决决定定谱谱线线强强度分布度分布；第23页/共

14、69页2 紫外-可见分光光度计的基本组成与结构 如果：如果：DB-AC=DB-AC=d d(sin(sinsinsin)=)=nn 即光栅公式：即光栅公式：d d(sin(sinsinsin)=)=nn角角规规定定取取正正值值，如如果果角角与与角角在在光光栅栅法法线线同同侧侧，角角取正值，反之区负值；取正值，反之区负值；当当n n=0=0时，时，零级光谱，衍射角与波长无关，无分光作用零级光谱，衍射角与波长无关，无分光作用。第24页/共69页第25页/共69页可看到：可看到：一级光谱的一级光谱的1200nm1200nm与二级光谱的与二级光谱的600nm600nm、三级光谱的、三级光谱的400nm

15、400nm、四级光谱的、四级光谱的300nm300nm、五级光谱的、五级光谱的240nm240nm、六级、六级光谱的光谱的200nm200nm叠加在一起。实验上必须予以分离才能叠加在一起。实验上必须予以分离才能正确测量光谱信号。正确测量光谱信号。分离的方法有两类：分离的方法有两类：一类，利用一类，利用滤光器滤光器，用于低级光谱分离；，用于低级光谱分离；另一类，采用另一类，采用预色散器预色散器，用于高谱级分离。，用于高谱级分离。第26页/共69页 光光栅栅的的特特性性可可用用色色散散率率和和分分辨辨率率来来表表征征，当当入入射射角角不不变变时，光栅的角色散率可通过对光栅公式求导得到：时，光栅的角

16、色散率可通过对光栅公式求导得到：d d/d/d为入射角对波长的变化率，即为入射角对波长的变化率，即光栅的角色散率光栅的角色散率。当当很很小小，且且变变化化不不大大时时，coscos 11，光光栅栅的的角角色色散散率率决决定定于于光光栅栅常常数数 d d 和和光光谱谱级级数数n n，常常数数，不不随随波波长长改改变变，均均排光谱排光谱（优于棱镜之处）。角角色色散散率率只只与与色色散散元元件件的的性性能能有有关关；线线色色散散率率还还与与仪仪器器的焦距有关。的焦距有关。第27页/共69页 f f 为会聚透镜的焦距。为会聚透镜的焦距。光光栅栅的的分分辨辨能能力力根根据据RakleighRakleig

17、h准则准则来确定：来确定：等等强强度度的的两两条条谱谱线线（I I，IIII）中中，一一条条（IIII）的的衍衍射射最最大大强强度度落落在在另另一一条条的的第第一一最最小小强强度度上上时时，两两衍衍射射图图样样中中间间的的光光强强约约为为中中央央最最大大的的80%80%，在在这这种种情情况况下下，两两谱谱线线中中央央最最大大距距离离即即是是光光学学仪仪器器能能分分辨辨的的最最小小距距离离（可可分分离离的的最最小小波波长间隔）；长间隔）；光栅的线色散率光栅的线色散率第28页/共69页光光栅栅的的分分辨辨率率R R 等于光谱级次（n）与光栅刻痕条数（N）的乘积：光栅越宽、单位刻痕数越多、光栅越宽、

18、单位刻痕数越多、R R 越大。越大。宽度宽度50mm50mm，N N=1200=1200条条/mm/mm，一级光谱的分辨率：一级光谱的分辨率：R R=1501200=610=1501200=6104 4光栅的分辨率光栅的分辨率R R第29页/共69页狭缝狭缝:两边的边缘应锐利且位于同一平面上。两边的边缘应锐利且位于同一平面上。单单色色器器的的进进口口狭狭缝缝起起着着单单色色器器光光学学系系统统虚虚光光源源的的作作用用。复复合合光光经经色色散散元元件件分分开开后后，在在出出口口曲曲面面上上形形成成相相当当于于每每条条光光谱谱线线的的像像，即即光光谱谱。转转动动色色散散元元件件可可使使不不同同波波

19、长长的的光光谱谱线依次通过。线依次通过。分分辨辨率率大大小小不不仅仅与与色色散散元元件件的的性性能能有有关关，也也取取决决于于成成像像的的大大小小，因因此此希希望望采采用用较较窄窄的的进进口口狭狭缝缝。分分辨辨率率用用来来衡衡量量单单色色器器能能分分开开波波长长的的最最小小间间隔隔的的能能力力；最最小小间间隔隔的的大小用大小用光谱有效带宽光谱有效带宽表示表示：S=DWS=DWD D为线色散率的倒数；为线色散率的倒数；W W为狭缝宽度；为狭缝宽度；第30页/共69页 在在原子发射光谱原子发射光谱分析中，分析中，定性分析时，减小狭缝宽度，使相邻谱线的分辨率提高；定性分析时，减小狭缝宽度，使相邻谱线

20、的分辨率提高；定量分析时，增大狭缝宽度，可使光强增加。定量分析时，增大狭缝宽度，可使光强增加。在在原子吸收光谱原子吸收光谱分析中分析中,一一般般原原则则是是,在在不不引引起起吸吸光光度度减减小小的的情情况况下下,采采用用尽尽可可能能小小的狭缝宽度的狭缝宽度(降低火焰背景）。降低火焰背景）。第31页/共69页试样装置（样品室）试样装置（样品室）光源与试样相互作用的场所光源与试样相互作用的场所（1 1）吸收池）吸收池 紫外紫外-可见分光光度法：比色皿可见分光光度法：比色皿 （2 2）特殊装置）特殊装置原原子子吸吸收收分分光光光光度度：雾雾化化器器中中雾雾化化，在在火火焰中，元素由离子态焰中，元素由

21、离子态原子；原子；原子发射光谱分析原子发射光谱分析：试样喷入等离子体；：试样喷入等离子体；红红外外分分光光光光度度法法：将将试试样样与与溴溴化化钾钾压压制制成成透明片透明片 详细内容在相关章节中介绍。详细内容在相关章节中介绍。2.1基本组成基本组成generalprocess第32页/共69页检测器检测器光电检测器光电检测器，主要有以下几种：，主要有以下几种：硒硒光光电电池池、光光电电二二极极管管、光光电电倍倍增增管管、硅硅二极管阵列检测器、半导体检测器；二极管阵列检测器、半导体检测器；检检测测原原理理：当当一一定定强强度度的的光光照照射射到到阴阴极极上上时时，光光敏敏物物质质要要放放出出电电

22、子子，放放出出电电子子的的多多少少与与照照射射到到它它的的光光的的大大小小成成正正比比，而而放放出出的的电电子子在在电电场场的的作作用用下下要要流流向向阳阳极极，从从而而造造成成在在整整个个回回路路中中有有电电流流通通过过。而而此此电电流流的的大大小小与与照照射射到到光光敏敏物物质质上上的的光光的强度的大小成正比的强度的大小成正比。这就是光电管产生。这就是光电管产生光电效应光电效应的原理的原理。2.1基本组成基本组成generalprocess第33页/共69页硒光电池硒光电池硒光电池：硒光电池：第34页/共69页光电管光电管：它是在抽成真空或充有惰性气体的玻璃或石它是在抽成真空或充有惰性气体

23、的玻璃或石英泡内装上英泡内装上2 2个电极构成，其结构如图：个电极构成，其结构如图：1 1 光电管的光电管的阳极阳极，它由一个，它由一个镍镍环或镍片环或镍片组成；组成；2 2 光电管的光电管的阴极阴极，它由一个金，它由一个金属片上涂一层属片上涂一层光敏物质光敏物质构成，构成，如涂上一层氧化铯。涂上的光如涂上一层氧化铯。涂上的光敏物质具有这样一个特性：当敏物质具有这样一个特性：当光照射到光敏物质上时，它能光照射到光敏物质上时，它能够放出电子；够放出电子；3 3 电池电池，其作用是在阴、，其作用是在阴、阳极之间加上一电压；阳极之间加上一电压；4 4 放大器放大器，放大由光电管，放大由光电管产生的电

24、信号；产生的电信号；1234第35页/共69页红敏管红敏管 625-1000 nm625-1000 nm蓝敏管蓝敏管 200-625 nm200-625 nm第36页/共69页光光电电倍倍增增管管1 1个光电子可产生个光电子可产生10106 610107 7个电子个电子光电倍增管：它是一它是一个非常灵敏的光电器个非常灵敏的光电器件，可以把微弱的光件，可以把微弱的光转换成电流。其灵敏转换成电流。其灵敏度比前度比前2 2种都要高得多。种都要高得多。它是利用二次电子发射以放大光电流，放大倍数可达到108倍。第37页/共69页热导检测器热导检测器，主要有：，主要有：真真空空热热电电偶偶检检测测器器：红

25、红外外光光谱谱仪仪中中常常用用的的一一种；种；热释电检测器热释电检测器：第38页/共69页信号、与数据处理系统信号、与数据处理系统 现现代代分分析析仪仪器器多多配配有有计计算算机机完完成成数数据据采采集集、信信号号处处理理、数数据据分分析析、结结果果打打印印，工工作作站站软软件件系系统；统；2.1基本组成基本组成generalprocess第39页/共69页2.2紫外紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型1.1.单光束单光束 特点：结构简单，价廉，适于在给定波长处测量吸光度或透光度，一般不能作全波段光谱扫描，要求光源和检测器具有很高的稳定性。2.2.双光束双光束 自动记录，快速全波段扫

26、描。可消除光源不稳定、检测器灵敏度变化等因素的影响，特别适合于结构分析。仪器复杂，价格较高。第40页/共69页2.2紫外紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型3.3.双波长双波长光源发出的光被分为两束，分别经过两个单色器，获得两束不同波长的单色光，将两束单色光(1 1、2 2)快速交替通过同一吸收池而后到达检测器。产生交流信号。无需参比池。对于多组分混合物或存在背景及共存物的干扰的溶液适用，灵敏度高，选择性强。第41页/共69页2.2紫外紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型仪器 紫外-可见分光光度计第42页/共69页2.3紫外-可见吸收光谱法的基本实验技术内容：内容：2.3.

27、1 分光光度计的性能调试分光光度计的性能调试2.3.2 分光光度计的校正分光光度计的校正2.3.3 分析条件的选择分析条件的选择第43页/共69页2.3.1分光光度计的性能调试分光光度计的性能调试波长范围波长范围波长准确度波长准确度波长精确度波长精确度单色光带宽单色光带宽杂散光强度杂散光强度实现分析项目的能力分析的准确度分析的精确度分析的准确度分析的检测限信噪比信噪比分析的检测限1、光度计的性能指标：第44页/共69页2.性能指标对分析的影响波长准确度（波长误差）：仪器所指示的波长值和单色器实际输出单色光的波长值之间相符的程度（两值之差）。影响定性分析：直接关系到光谱吸收峰的位置定量分析：影响

28、测定值测叶绿素B，波长偏差1-2nm,测量结果偏差10-20随波长变化越快，对测量结果影响越大2.3.1分光光度计的性能调试分光光度计的性能调试第45页/共69页单色光带宽的影响：杂散光的影响：杂散光会造成分光光度计的测量本底，影响浓度的检测限。在高吸光度时，杂散光引起的相对误差比低吸光度时要大得多。单色光带宽决定了仪器的波长分辨率精确的定性、定量分析，要求单色光的带宽相当于样品吸收峰的1/51/10。2.3.1分光光度计的性能调试分光光度计的性能调试第46页/共69页2.3.2分光光度计的校正分光光度计的校正吸收池校正：在测定溶液的吸光度时，除了待测物质吸收使透过光减弱外，吸收池中的反射、散

29、射等也会影响透过光的强度，因此，进行定量分需进行吸收池的配对和校正。方法：在吸收池A内装入试样溶液，在吸收池B内装入参比溶液，测量试验的吸光度，然后倒出吸收池内的溶液，洗净吸收池。再分别在吸收池A内装入参比溶液，往吸收池B内装入试样溶液，测量吸光度。要求前后两次测得的吸光度值应小于0.005。第47页/共69页2.3.2分光光度计的校正分光光度计的校正2.整机校正（动态）步骤：第一步调零点把光源的光挡住，在检测器不见光的条件下，将输出调为零。第二步调满刻度在样品池中放入样品中除待测成分以外的背景成分，再将仪器的输出调为100。第48页/共69页2.3.3分析条件的选择分析条件的选择1.光源的调

30、节光源的调节通过灯电流和灯位置的调整，充分发挥光源的强度，使单色器获得最大光强。2.测量波长的选择测量波长的选择一般情况下，为了使测定结果有较高的灵敏度，分析用的单色光应选择被测定物质溶液的最大吸收波长，以得到较大的吸光度值，且受分析波长误差的影响较小。但有时也根据分析要求选择。例如：共存杂质干扰；样品浓度差异等第49页/共69页2.3.3分析条件的选择分析条件的选择3.狭缝的调节狭缝的调节狭缝宽度直接影响测定的灵敏度和校正曲线的线性范围。调节原则：依据测定灵敏度，能保证吸光度不明显降低时的最大狭缝宽度就是应该选择的最合适的宽度。依据待测物质在拟选择波长附近吸收光谱的斜率变化，如果斜率变化较大

31、，应适当调小狭缝宽度。s 灵敏度 线性破坏；s信号强度信噪比=s/dl/d入第50页/共69页2.3.3分析条件的选择分析条件的选择由于仪器光源的不稳定性、读数的不确定性和杂散光的影响，都会给测定带来误差。当分析高浓度样品时，误差更大。为了减小误差，一般应控制吸光度在0.20.7的范围。方法：控制浓度和光程4.控制适宜的吸光度范围5.参比溶液的选择：参比溶液应包括待测成分以外的全部背景成分,以消除由于样品池壁及溶剂等背景成分对作用光的反射和吸收带来的误差。第51页/共69页2.3.3分析条件的选择分析条件的选择显色剂的作用：可使在谱区没有吸收的物质生成有强烈吸收的产物。可使某些低吸收物质的吸光

32、系数比未结合前增大几个数量级，提高测定灵敏度。显色剂要求：灵敏度高、稳定性好、选择性强。显色剂的选择:使被测物质显色生成有色化合物的试剂称显色剂6.显色反应第52页/共69页2.4紫外紫外-可见吸收光谱的应用可见吸收光谱的应用1.1.化合物纯度的鉴定化合物纯度的鉴定如果某一化合物在紫外区无吸收峰,而杂质有较强的吸收峰,则可用紫外吸收光谱法检出该化合物中的痕量物质。2.2.未知物的定性鉴定（对比法）未知物的定性鉴定（对比法）一般可通过对未知样品所作的光谱与文献记载的标准光谱加以比较（相同的测试条件）。若相同，则可能为同一化合物。有机化合物的紫外吸收光谱反映结构中生色团和助色团团的特性，不完全反映

33、分子特性。3.3.分子结构判断：分子结构判断：定性分析第53页/共69页2.4紫外紫外-可见吸收光谱的应用可见吸收光谱的应用光谱解析光谱解析(1)确认确认 max，并算出并算出，初步估计属于何种吸收带；，初步估计属于何种吸收带；(2)观察主要吸收带的范围，判断属于何种共轭体系；观察主要吸收带的范围，判断属于何种共轭体系；在解析有机物的紫外在解析有机物的紫外-可见光谱时，可把可见光谱时，可把吸收带分为四类：吸收带分为四类：R吸收带吸收带n跃迁产生的跃迁产生的较弱较弱K吸收带吸收带跃迁产生的跃迁产生的强强B吸收带吸收带是芳香族化合物（包括杂环芳香族）的特征吸收带是芳香族化合物（包括杂环芳香族）的特

34、征吸收带E吸收带吸收带也是芳香族化合物的特征谱带，苯为也是芳香族化合物的特征谱带，苯为184nm和和204nm第54页/共69页2.4紫外紫外-可见吸收光谱的应用可见吸收光谱的应用（1）200-400nm无吸收峰。饱和化合物，单烯。（2）270-350nm有吸收峰（=10-100）醛酮n*跃迁产生的R带。（3）250-300nm有中等强度的吸收峰（=200-2000），芳环的特征吸收（具有精细解构的B带）。（4）200-250nm有强吸收峰（104），表明含有一个共轭体系（K）带。共轭二烯：K带（230nm）；不饱和醛酮：K带 230nm，R带 310-330nm260nm,300nm,330

35、nm有强吸收峰，3,4,5个双键的共轭体系。（5）紫外光谱中有许多吸收峰，有的在可见区域；该化合物可能具有长链共轭体系或稠环芳香生色团第55页/共69页1.1.位阻影响：位阻影响：化合物中若有两个生色团产生共轭效应，吸收带红移，但若两生色团由于立体结构阻碍他们处于同一平面，就会影响共轭效应。顺反异构：顺式：max=280nm；max=10500反式：max=295.5nm；max=29000互变异构：酮式：max=204nm烯醇式：max=243nm 乙苯乙稀乙烯丙酮影响吸收的因素（4点）：第56页/共69页立体结构和互变结构的影响第57页/共69页2.溶剂的影响溶剂的影响非极性极性n n n

36、 p n pn*跃迁：兰移；*跃迁：红移；max(正己烷)max(氯仿)max(甲醇)max(水)230238239243n329315309305*第58页/共69页溶剂的影响溶剂的影响1：乙醚2：水12250300苯酰丙酮非极性极性n*跃迁：兰移；*跃迁：红移；极性溶剂使精细结构消失；第59页/共69页4.4.体系体系 pHpH值的影响：值的影响：无论是对酸性、碱性或中性样品都有明显影响。加NaOH红移酚类化合物，烯醇。加HCl兰移苯胺类化合物。3.3.跨环效应：跨环效应：在有些、不饱和的酮中，虽然双键与酮基不产生共轭体系，但由于立体排列使羰基氧的孤电子对和双键的电子发生作用，产生相当于n

37、*跃迁的R吸收带向长波移动。同时吸收强度增加；当C=O基团的轨道与一个杂原子的P轨道能够有效交盖时，也会有跨环效应。第60页/共69页定量分析依据：朗伯-比耳定律吸光度：A=b c 透光度：-lgT=-lgI/I0=b c定律表述：对一定波长的单色光，物质的吸光度A与光程b及浓度C成正比，比例常数为吸光系数，吸光系数与样品本性及波长有关。第61页/共69页2.2.公式计算法公式计算法(标准对比法、吸收系数校正法）As b csAx b cxCxAxAsCS蛋白质（ug/ml）1552A280757.3A260核酸（ug/ml)62.9A26036A280叶绿素A(ug/ml)12.72A663

38、2.58A645叶绿素B(ug/ml)22.87A6454.67A6631.1.直接测试和间接测试：直接测试和间接测试：第62页/共69页3.3.标准曲线法标准曲线法配制一系列（至少个）不同浓度的被测物标准溶液，用一定的方法及测定条件，分别测得它们的吸光度A，再建立回归方程得到A随C的变化关系，回归方程对应的曲线为标准曲线。定量时，在相同条件下测得待测物的A，从标准曲线上即可查得待测物的浓度。0CA第63页/共69页4.4.定量分析结果的评价定量分析结果的评价检检测测限限：某一成分用某一种方法测定时，最低可以检测出来的含量或浓度。常用相当于三倍噪声的测量值所对应的待测物含量或浓度表示。它与噪声

39、、波长、狭缝等有关。准准确确度：度：测定值和真值之间的相符程度，用测定的误差表示。相对误差（%）C测定值C真值C真值 100%相对误差和误差函数（P44公式3.18）A=0.20.7（T20%65%）第64页/共69页回回收收率：率：指在分析样品中加入一定量得待测成分，然后按照分析方法的流程，测定并计算加入待测成分的量，计算出来的测定值与实际加入量之比。回收率（%）测定的含量实际含量100%精确度：同一样品多次重复测定值之间相符程度。用测定值的标准差（）表示。第65页/共69页三、应用领域：紫外可见光谱分析方法是重要的定性定量工具之一。在定性方面：可与红外光谱、质谱、核磁共振等技术结合或与高效液相色谱联机，用于定性分析和结构分析。在定量方面：即用于测定微量组分，也能用于常量组分和多组分的测定。在农业和生物学研究中有极广泛的应用，如在生物化学中本方法常用来测定色素、蛋白质、核酸、激素等；农产品的品质分析、农药、肥料、饲料，以及土壤、植物营养等许多方面。第66页/共69页2.4紫外紫外-可见吸收光谱的应用可见吸收光谱的应用第67页/共69页2.4紫外紫外-可见吸收光谱的应用可见吸收光谱的应用第68页/共69页感谢您的观看！第69页/共69页