清华仪器分析课件--第九章 紫外吸收光谱分析(Ultraviolet.ppt

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1、 第九章第九章 紫外吸收光谱分析紫外吸收光谱分析(Ultraviolet Ultraviolet SpectrophotometrySpectrophotometry,UV,UV)9-1 紫外吸收光谱法的基本特点 一、分子吸收光谱一、分子吸收光谱 1 1分子吸收光谱的产生分子吸收光谱的产生由能级间的跃迁引起由能级间的跃迁引起 能级：电子能级、振动能级、转动能级能级：电子能级、振动能级、转动能级 跃迁：电子受激发，从低能级转移到高跃迁：电子受激发，从低能级转移到高 能级的过程能级的过程 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 由于分子吸收中

2、每个电子能级上耦合有许多的振-转能级，所以处于紫外-可见光区的电子跃迁而产生的吸收光谱具有“带状吸收”的特点。9-2 有机化合物的紫外吸收光谱 一、分子中电子的跃迁类型一、分子中电子的跃迁类型 价电子：价电子：价电子：价电子：电子电子电子电子 饱和的饱和的饱和的饱和的键键键键 电子电子电子电子 不饱和的不饱和的不饱和的不饱和的键键键键 n n 电子电子电子电子 孤对电子孤对电子孤对电子孤对电子分子中分子轨道有成键轨道与反键轨道：分子中分子轨道有成键轨道与反键轨道：分子中分子轨道有成键轨道与反键轨道：分子中分子轨道有成键轨道与反键轨道：它们的能级高低为：它们的能级高低为：它们的能级高低为：它们的

3、能级高低为：n n*n n *n n*电子跃迁类型：电子跃迁类型：NV transitions include *transitions in saturated organic compounds and*transitions in unsaturated compounds.NQ transitions:a kind of transitions arise from the electron excitation from nonbonding orbital to anti-bonding orbital.NR transition:electron is excited to a

4、higher level until it is ionized to molecular ion.Charge transfer transitions:charge(electron)transfers between different parts of the compound due to charge redistribution of the compound excited by a radiation.1.1.*跃迁：跃迁：饱和烃（甲烷，乙烷）饱和烃（甲烷，乙烷）能量很高，能量很高，150nm 105 强带 min 103 弱带 9-3 无机化合物的紫外吸收光谱 一、电荷迁移

5、跃迁Mn+Lb-M(n+1)+L(b-1)-hFe3+SCN-2+Fe2+SCN2+h二、配位场跃迁（d-d跃迁，f-f跃迁 d-9-4 溶剂对紫外吸收光谱的影响 一、溶剂极性的影响对对对对maxmaxmaxmax影影影影响响响响：n-n-n-n-*跃跃跃跃迁迁迁迁：溶溶溶溶剂剂剂剂极极极极性性性性，maxmaxmaxmax蓝蓝蓝蓝移移移移；-*跃迁：溶剂极性跃迁：溶剂极性跃迁：溶剂极性跃迁：溶剂极性 ，maxmaxmaxmax红移红移红移红移 对吸收光谱精细结构影响：溶剂极性，苯环精细结构消失溶剂影响吸收波长，吸收强度及精细结构（fine structure）溶剂的选择原则：极性适当；纯度高

6、；截止波长 max 9-5 紫外及可见分光光度计 仪器结构：光源、吸收池、分光系统、检测器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 200360nm1光源：光源：2吸收池：吸收池：玻璃玻璃能吸收能吸收UV光，仅适用于可见光区光，仅适用于可见光区 石英石英不能吸收紫外光，适用于紫外和不能吸收紫外光，适用于紫外和 可见光区可见光区 要求：匹配性（对光的吸收和反射应一致）要求：匹配性（对光的吸收和反射应一致）3 3单色器：包括狭缝、准直镜、色散元件单色器：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

7、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4 4检测器：将光信号转变为电信号的装置检测器：将光信号转变为电信号的装置光电池光电池光电管（红敏和蓝敏）光电管（红敏和蓝敏）光电倍增管光电倍增管二极管阵列检测器二极管阵列检测器类型：类型：仍然分为单光束型和双光束型两种仍然分为单光束型和双光束型两种 9-6 紫外-可见光谱的应用 一、有机物基团定性分析原则：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。二、有机物杂质检验例：肾上腺素中微量杂质例：肾上腺素中微量杂质肾上腺肾上腺酮含量计算

8、酮含量计算 2mg/mL-0.05mol/L2mg/mL-0.05mol/L的的HCLHCL溶液，溶液，310nm 310nm下测定，规定下测定，规定 A A3103100.05 0.05 即符合要求的杂质限量即符合要求的杂质限量0.06%0.06%三、有机物定量分析定量方法：单波长法和多波长法。单波长法 1吸光系数法 2标准曲线法 3对照法：外标一点法 4标准加入法多波长法：1、多波长线性回归法等 2、导数光谱法等 芦丁含量测定：取样品3mg稀释至25mL。0.710mg/25mL0.710mg/25mL 解线性方程组法解线性方程组法解线性方程组法解线性方程组法步骤：步骤：等吸收双波长法等吸收双波长法等吸收双波长法等吸收双波长法步骤：步骤：n 作业：n P P284-285284-285n n 1，2，3，9 题，