可见分光光度法-理化科学试验中心课件.ppt

1、第二章紫外第二章紫外-可见分光光度法可见分光光度法（Ultraviolet-Visible Spectrophotometry）紫外紫外-可见分子吸收光谱法可见分子吸收光谱法（Ultraviolet-Visible Molecular Absorption Spectrometry）2.1 分光光度分析法发展简史分光光度分析法发展简史 1729年，Bouguer首先发现溶液对光的吸收与液层厚度之间的关系。1760年，Lambert就此基本定律进行了数学运算，确定了相应的关系式。1833年，Brewster在提取叶绿素及胡萝卜素的研究中，注意到有机化合物的吸收光谱。然而某些作者认为比色法起始于1

2、852年，因为在这一年，Beer参考了Bouguer和Lambert的早期著作，提出了比色法的基本定律。硫氰酸盐法和亚铁氰化物法测定铁，Nessler法测氨，硫氰酸盐法测钼，都是19世纪中叶就已提出来的分析方法。随着对光度分析方法的不断研究和深入，人们对分析方法的灵敏度和选择性也提出了更高的要求。在经典光度法的基础上，又发展了双波长分光光度法、动力学分光光度法等，使光度分析的内容和应用范围进一步扩大。近年来，随着有机试剂的迅猛发展，使大量的有机试剂应用到分析测试领域，灵敏度、选择性得到不断提高。最初，比色测定是在比色管中进行的。19世纪末，开始使用带滤光片的目视比色计。20世纪30年代，光电比

3、色计和分光光度计才被引入实验室。20世纪初期的分光光度计多为单光束手控型。20世纪60年代，双光束自动记录光度计问世。20世纪70年代开始，微处理机控制的分光光度计不断出现。双波长分光光度计迅速发展和商品化。2.2 分子吸收光谱概述分子吸收光谱概述1分子吸收光谱产生的本质分子吸收光谱产生的本质在分子中，除了原子的核能En，质心在空间的平动能Et外，还有电子运动能Ee，原子之间的相对振动能Ev，以及分子转动能Er等。分子的总能量可写为：E=En+Et+Ee+Ev+Er 由于En在一般化学实验条件下不发生变化，分子的平动能Et又比较小，因此当分子能级发生跃迁时，能量的改变为：E=Ee+Er+Ev

4、E（总）（总）=Ee +Ev+Er 120eV 0.051eV 0.05eV 相当于紫外-相当于红 相当于红外光 可见光能量 外光能量 甚至微波的能量 电子能级跃迁时伴随振动能级和转动能级的跃迁，因此电子光谱（也称：紫外-可见吸收光谱），得到的也是由许多谱线聚集而成的谱带。（1）紫外）紫外-可见吸收光谱产生的本质可见吸收光谱产生的本质：紫外-可见吸收光谱产生的本质本质是由物质分子中价电子的能级跃迁所产生的。（2）紫外紫外-可见光谱区域范围：可见光谱区域范围：v紫外-可见光谱区域范围：10400nm称为紫外区，400780nm为可见光区。v10200nm称为远紫外区，200400nm称为近紫外区

5、。v玻璃器皿及有关光学元件不适合作紫外分析之用，是由于玻璃对波长小于300nm的电磁波产生强烈吸收的缘故。所以，作紫外分析时，一般采用石英制件。2.紫外紫外-可见吸收光谱中价电子跃迁的类型可见吸收光谱中价电子跃迁的类型 在有机物中，有几种不同的价电子。以甲醛为例：例：例：H-C=O：(a)单键电子;(b)双键电子;H(c)未成对的独对(孤)电子 n电子。（1）根据分子轨道理论，此三种电子的能级高低次序是：n*。（2）共有六种跃迁类型：*、*、*、n*、n*和*。u其中*、*、*三种跃迁需要能量较大，吸收峰小于200nm，位于真空紫外区。u而n*、n*和*三种跃迁需要能量相对较小，吸收峰位于近紫

6、外区甚至可见区，对于紫外-可见分析具有实用意义。n*、*跃迁区别区别：un*（，10 100L/molcm）跃迁产生的吸收峰强度低于*（，104L/molcm）；u随着溶剂极性的增加，*跃迁所产生的吸收峰红移，n*跃迁所产生的吸收峰蓝移。（3）除上述六种跃迁可产生紫外-可见吸收谱带外，还有两种跃迁也可产生紫外-可见吸收谱带，即电荷转移跃迁电荷转移跃迁和配位场跃迁配位场跃迁。综上所述：综上所述：发生在电磁光谱的紫外和可见光区内的，由于电子的跃迁或转移而引起的吸收光谱共有以上八种八种价电子跃迁类型。3.在有机物的紫外在有机物的紫外-可见谱解析中吸收带的分类可见谱解析中吸收带的分类 在有机物的紫外-

7、可见谱解析中，通常将吸收带分为以下四种四种类型。（1）R吸收带吸收带：R带由n*的跃迁引起的吸收带。这是由于CO或NO2等单一的发色团引起的。l 一般max104Lmol-1cm-1），含共轭生色基的化合物的紫外谱都有这种吸收带。（3）B吸收带吸收带：由苯环振动和*的跃迁重叠引起的芳香族化合物的特征吸收带。苯的B带吸收在230270nm呈精细的振动结构。当苯环与生成基相连时，就有B和K两种吸收带，其中B带的波长位置较长较长。（4）E吸收带吸收带：在苯环结构中三个乙烯键的环状共轭系统中，*跃迁所产生的芳香族化合物的特征吸收带，称为E带。l特点：E带可分为E1带（180nm）和E2带（200nm）

8、，它们都是强吸收带；而苯的B带（253nm）相应是较弱的吸收带。.无机化合物的紫外无机化合物的紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱 在溶液中无机络合物的紫外-可见吸收光谱，其吸收带往往宽而少。一般由两类形式的跃迁产生：配位场跃配位场跃迁迁和电荷迁移跃迁电荷迁移跃迁。（1）配位体场吸收光谱配位体场吸收光谱 概念概念：配位体场吸收谱带指的是过渡金属水合离子或过渡金属离子与显色剂（通常是有机化合物）所形成的络合物在外来辐射作用下，由于吸收了适当波长的可见光（有时是紫外光），从而获得的相应吸收光谱。机理机理：过渡金属络合物中，由于配位体的影响，中心离子的d轨道或f轨道能级发生分裂。当过渡金属络合物吸收了可见

9、或紫外区的某部分波长的光时，d电子或f电子就可以从较低的能级跃迁到较高的能级，称为dd跃迁或ff跃迁。这种跃迁一般发生在可见光区。特点特点：配位体场吸收光谱通常位于可见光区；强度弱，摩尔吸收系数约为0.1 100 L/(mol cm)。（2）电荷转移吸收光谱电荷转移吸收光谱 概念概念：电荷转移吸收光谱指的是许多无机物（如：碱金属卤化物）和某些由两类有机化合物混合而得的分子络合物，它们在外来辐射激发下会强烈地吸收紫外或可见光，从而获得的紫外或可见光吸收光谱。机理机理：在这一吸收过程中，实际上是发生了一个电子从体系的一部分（称为：电子给予体电子给予体）转移到体系的另一部分（称为：电子接受体电子接受

10、体）的过程，因而这样获得的吸收光谱称为电荷转移吸收光谱。类型类型：i)配位体配位体金属的电荷转移金属的电荷转移 例：例：Fe(SCN)63-呈深红色，在490nm附近有强吸收，这就是由于该络合物吸收了某波长的光，使一个电子从SCN-的某一轨道跃迁到Fe3+的某一轨道上。ii)金属金属配位体的电荷转移配位体的电荷转移 产生这种电荷转移的必要条件必要条件是：金属离子容易被氧化（处于低氧化态）；而配位体容易被还原，配位体具有空的反键轨道，可接受从金属离子转移出来的电子。iii)分子络合物内部电荷转移分子络合物内部电荷转移例如：例如：在乙醇介质中，将醌与氢醌混合，就可以得到美丽的醌氢醌暗绿色结晶，它的

11、吸收峰在可见光区。特点特点：电荷转移吸收光谱的最大特点是：吸收强度大，摩尔吸收系数一般超过104L/(mol cm)。（3）两种吸收谱带的区别区别这类光谱一般位于可见光区。电荷迁移吸收带的谱带较宽，吸收强度大，最大波长处的摩尔吸收系数max可大于104 L cm-1mol-1。与电荷迁移跃迁比较，配位场跃迁吸收谱带的摩尔吸收系数小，一般max 102Lcm-1mol-1。2.3 分光光度法的对比度分光光度法的对比度1.对比度的概念对比度的概念 在光度法中，对比度对比度是指显色剂与金属离子所形成络合物（MeR）的最大吸收峰波长（MeRmax）与显色剂本身（HnR）最大吸收峰波长（HnRmax）之

12、间的差值。对比度以来表示：=MeRmax-HnRmax 一般认为：u40nm时，显色反应对比度较小；u=4080nm时，显色反应对比度为中等；u80nm时，显色反应具有较高的对比度。一般要求显色剂与有色化合物的对比度在60nm以上。2.对比度在实际分析测定中的意义对比度在实际分析测定中的意义 对比度实质实质上表示了显色反应颜色变化的程度；反映了过量显色剂对测定体系的影响。如果显色反应的对比度大，则过量试剂对测定的影响较小；反之，对比度小，则试剂对测定的影响就比较大。如何选择测定波长？如何选择测定波长？如果显色反应的对比度较大，则测定波测定波长长往往与络合物的最大吸收波长一致。如果显色反应的对比

13、度较小，此时测定测定波长波长决定于MeR/HnR的比值或MeR-HnR 的差值。因此，对比度的概念可为选择测定波长测定波长提供帮助。3.影响对比度的因素影响对比度的因素 对比度的大小与显色剂的结构显色剂的结构、反应反应条件条件、金属离子的性质金属离子的性质及络合物的组成络合物的组成有关。2.4 光吸收定律光吸收定律朗伯朗伯-比尔定律比尔定律1.朗伯朗伯-比尔定律比尔定律（Lambert-Beer Law）（1）定义1：A=lg I/I为吸光度吸光度（Absorbance）其中：I和I分别为试样入射光强度和出射光强度。（2）朗伯-比尔定律的数学表达式为：nA=ibci i=1 表示物质分子对某一

14、波长的光的吸收本领，称为吸收吸收系数系数。与入射光波长、物质的性质及温度有关。当这些条件一定时，代表单位浓度的有色溶液放在单位宽度的比色皿中的吸光度。该式物理意义为：物质的吸光度与物质的吸收系数和浓度的乘积成正比。c的单位为molL-1，b的单位为cm，用表示，称为摩尔摩尔吸光系数吸光系数，其单位为Lmol-1cm-1，A=bc。c的单位为gL-1，b的单位为cm时，以a表示，称为吸吸光系数光系数，其单位为Lg-1cm-1，A=abc。（1 1）吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数。）吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数。（2 2）不随浓度）不随浓度c c和液层厚度和液层厚度b b的改

15、变而改变。的改变而改变。在温度和波长等条件一定时，仅与吸收物质本身的性质有关，与待测物浓度无关；（3 3）同一吸光物质在不同波长下的）同一吸光物质在不同波长下的值是不同的。值是不同的。在最大吸收波长max处的摩尔吸光系数，常以max表示；max表明了该吸收物质最大限度的吸光能力。摩尔吸光系数摩尔吸光系数的讨论：的讨论：l吸光度具有加和性加和性：n A=A1+A2+A3+An=An n=1 在某一波长，样品中含有对该波长的光产生吸收的多种物质，那么样品的总吸光度等于样品中各个吸光物质的吸光度之和。A1=1bc1 A2=2bc2 A=1bc1+2bc2 l 当物质中只有一种吸光组分，则上式简化为：

16、A=bc （3）定义2：若将I/I0称为透光度（亦称：透射率），用T表示，T=I/I0则 A=lgI0/I=-lgT=bc 2.朗伯-比尔定律成立的条件及其偏离该定律的因素（1）成立的条件成立的条件(a)适用于极稀的溶液(一般cn2。为光线从光纤端面入射的最大张角，为光纤内芯与包层界面上相应的临界全发射角，凡进入半角为锥形接收域（光锥）的光线，都能在纤芯内部按相同的角度逐次全发射传播。光纤只能在有限波长范围工作。工作波长范围工作波长范围取决于三个因素：光纤对光纤对光线的吸收光线的吸收、覆层材料覆层材料以及光纤传播的长光纤传播的长度度。用途用途：l 光纤的一个主要用途就是将光线从一些不便于引入光

17、谱仪的环境中导出进行光谱测量。l 另一个主要用途就是向少量样品或者很小的容器中传送或者获取光线。2.6 紫外紫外-可见分光光度法分析的特点和常用可见分光光度法分析的特点和常用术语术语1.特点特点（1）灵敏度较高灵敏度较高 分光光度法具有较高的灵敏度，其检测下限一般为10-5 molL-1，有些体系也可能达到10-6 molL-1。（2）精密度高精密度高 分光光度法的精密度精密度是指多次重复分析结果的弥散程度。光度分析中，一般分析的相对标准偏差在2%5%范围内。由于近代分光光度仪器的改进，其相对标准偏差可控制在n0/00甚至更小。（3）分析范围广分析范围广 随着有机试剂的迅速发展，多数无机元素的

18、离子可通过选择适当的显色剂显色而进行比色测定。同时，对许多有机化合物来说，光度法亦不失为一个好的测定方法。（4）分析速度较快分析速度较快 光度法测定的主要过程为溶样、显色和测定。一般分析中，干扰离子可通过掩蔽和控制实验条件加以消除，不必分离，因而具有较快的分析速度。2.术语术语（1）生色团生色团 在有机化合物中，能在紫外或可见光区产生光吸收的含有键的不饱和基团称为生色团生色团。例如例如：-COOH、-NO2、-CHO等。（2）助色团助色团 指本身不会使化合物产生颜色或产生紫外光吸收的基团，但这些基团与生色基团连接时，却能使生成基团的吸收波长移向长波并使吸收强度增加。n 通常助色基团是由含孤对电

19、子的元素（如：氧、氮、卤素等）所构成的官能团。例如例如：-NH2、-OH、-OR、-SH、-SR、-Cl、-Br、-I等。n 各种助色基团助色效应助色效应的强弱顺序如下：-F-Cl-Br-OH-SH-OCH3-NH2-NHR-NR2-O-。（3）蓝移蓝移 由于取代基或溶剂极性的影响，使吸收谱带的最大吸收波长向短波方向移动的现象称为短移、紫移或蓝移。（4）红移红移 由于共轭作用、引入助色团或溶剂极性影响等原因，使吸收谱带的最大吸收波长向长波方向移动的现象，称为长移或红移。（5）溶剂效应溶剂效应 有些溶剂，特别是极性溶剂对溶质吸收峰的波长、强度及形状可能产生影响，这种现象称为溶剂效应。n溶剂除了对

20、吸收波长有影响外，还影响吸收强度和精细结构。例如：例如：B吸收带的精细结构在非极性溶剂中较清楚，但在极性溶剂中则较弱，有时会消失而出现宽峰。因此在溶解度允许范围内，应选择极性较小的溶剂。2.7 紫外紫外-可见分光光度分析中的一些影响因可见分光光度分析中的一些影响因素素1.溶剂溶剂 选择溶剂的原则有以下几点选择溶剂的原则有以下几点：a.溶剂在整个选用的波长范围内吸收尽可能地小；b.样品可以在溶剂中得到充分的溶解；c.一般采用非极性溶剂，尤其当吸收物质为极性分子时，更应该如此。2.pH值值 它直接影响生成物的形成速率、结构和稳定性，故pH的变化不仅可以引起吸收峰的位移，还可以改变吸收曲线的形状。3

21、.浓度浓度 依据比尔定律，它的适用范围是极稀的溶液（一般c0.01 molL-1）。4.温度温度 显色反应与温度有很大关系。5.共存离子的干扰共存离子的干扰（1）种类a.共存离子本身有颜色；b.共存离子与显色剂反应生成有色化合物或沉淀；c.共存离子与待测离子或显色剂作用，生成更稳定的无色络合物或发生氧化-还原反应，阻碍了待测离子与显色剂间的反应。（2）消除干扰的方法a.加入掩蔽剂；b.改变干扰离子的价态；c.选择最佳的显色条件以避免干扰；d.选择适当的测定波长以消除干扰；e.利用空白液抵消某些有色离子的干扰；f.利用校正系数消除干扰；g.预先使被测离子与干扰离子分离；h.利用被测物质能形成三元

22、络合物的特点，提高显色反应的选择性。6.杂散光的影响杂散光的影响 杂散光对测定结果的影响程度取决于光源的能量分布、试样的吸收特性以及检测器的波长灵敏特性。I杂散光杂散光 1/4 2.8 实验技术实验技术1.样品的制备样品的制备 紫外-可见吸收光谱测定通常通常是在溶液中进行，固体样品需转变成溶液。无机样品无机样品用合适的酸溶解或用碱熔融；有机样品有机样品用有机溶剂溶解或抽提。对光谱分析溶剂溶剂的要求是：l 良好的溶解能力；l 在测定波段没有明显的吸收；l 被测组分在溶剂中具有良好的吸收峰形；l 挥发性小、不易燃、无毒性和价格便宜等。2.测定条件的选择测定条件的选择（1）波长的选择）波长的选择 一

23、般一般根据待测组分的吸收光谱，选择最大吸收波长 max作为测定波长。但在实际工作中，并不一定选择max。（2）狭缝宽度的选择）狭缝宽度的选择 一般一般在不减少吸光度时最大狭缝宽度，就是应该选取的合适的狭缝宽度。（3）吸光度范围）吸光度范围 吸光度在0.20.8时，吸光度测定误差最小。3.反应条件的选择反应条件的选择 显色反应一般应满足的条件：u 生成的有色化合物应有较大的摩尔吸收系数；u 有较高的选择性；u 有色化合物组成应恒定、稳定性好；u 生成物与显色剂的max之差一般应大于60nm。（1）溶）溶液酸度液酸度 溶液酸度对待测组分的测定有显著影响。l 直接影响待测组分的吸收光谱；l 显色剂的

24、形态；l 待测组分的化合状态；l 显色化合物组成。在实际工作中常用单因素实验单因素实验来确定适宜的溶液酸度。常用于吸收光谱测定中的缓冲溶液缓冲溶液有：v NaH2PO4+HCl （pH=3）v NaAc+HCl （pH=5）vKH2PO4+NaOH （pH=7）vH3BO3+KCl （pH=9）v H3BO3+NaOH （pH=11）（2）显色剂浓度显色剂浓度 显色剂用量将影响显色反应。过量的显色剂可以使显色反应趋于完全，但是过量太多，有可能改变有色化合物的组成，影响化合物的颜色。可用单因素实验单因素实验测定溶液吸光度随显色剂用量的变化。（3）温度的影响温度的影响 在分光光度测定中，通常都选用

25、室温显色反应。当温度对显色反应速度可能有较大的影响时，需要考虑温度的影响。合适的温度可用单因素实验单因素实验来确定。（4）显色时间）显色时间 这里包括两种时间两种时间：一种是由于显色反应速度不同，达到反应完全所需的时间；另一种是有色化合物维持稳定的时间。这两种时间均可用单因素实验单因素实验来考察。4.参比溶液的选择参比溶液的选择 根据待测组分溶液的性质，选择合适的参比溶液。（1）溶剂参比溶液溶剂参比溶液：当待测组分溶液的组成较为简单，共存的组分在测定波长的光吸收很小时，可用溶剂作为参比溶液。（2）试剂参比溶液试剂参比溶液：如果显色剂或其它试剂在测定波长有吸收，按显色反应相同的条件，以不加入试样

26、的溶液作为参比溶液。5.共存离子干扰的消除方法共存离子干扰的消除方法（1）加入适当的掩蔽剂）加入适当的掩蔽剂 例如：例如：用铬天青S测定铍时，Cd、Co、Cu、Fe、Mn、Mo、Pb、V(IV)、W及Zn等有干扰。方法方法：在pH为4.6的溶液中，这些干扰元素可用EDTA掩蔽。（2）改变干扰离子的价态）改变干扰离子的价态 例如例如：用铬天青S测定Al(III)时，Fe(III)有干扰，可加入抗坏血酸使其还原为Fe(II)而消除影响。（3）选择适当的波长）选择适当的波长 这种方法仅在干扰组分与待测组分的吸收峰波长相距较大大的情况下使用。6.表观摩尔吸收系数的精确求法表观摩尔吸收系数的精确求法 根

27、据朗伯-比尔定律，可以计算物质的表观摩尔吸收系数：=A/bc 值：反映物质对光吸值：反映物质对光吸收的灵敏度。收的灵敏度。精确求取摩尔吸收系数的方法方法是：在不同带通宽度时测定表观摩尔吸收系数，绘制表观摩尔吸收系数对带通宽度的曲线关系，将曲线外推到带通宽度为零处，这时相应的摩尔吸收系数即为精确的表观摩尔吸收系数精确的表观摩尔吸收系数。2 9 紫外紫外-可见分光光度计的构造、类型及发可见分光光度计的构造、类型及发展趋势展趋势 1.构造构造 它们通常由5个个部分组成：（1）一个或多个辐射源；（2）单色器；（3）试样容器（吸收池）；（4）辐射换能器；（5）信号处理器和读出装置。（1）辐）辐射源射源

28、对光源的主要要求主要要求是：n 在仪器操作所需的光谱区域内，能发射连续的具有足够强度和稳定的辐射；n 并且辐射能随波长的变化尽可能小；n 使用寿命长。紫外-可见分光光度计的辐射光源有白炽电源和气体放电光源两类。可见和近红外光区的常用光源为白炽光源，例如例如：钨灯和碘钨灯等。紫外光区主要采用氢灯、氘灯和氙灯等放电灯。（2）单色）单色器器 单色器作用：单色器作用：从光源发出的复合光中分出所需要的单色光。单色器组成：单色器组成：由入射狭缝、准光器（透镜或凹面反射镜使入射光成平行光）、色散元件、聚焦元件和出射狭缝等组成。v单色器的核心部分是色散元件色散元件（如玻璃棱镜和光栅），起分光的作用。现在的商品

29、仪器几乎都用光栅光栅做色散元件。光栅光栅在整个波长区可以提供良好的、均匀一致的分辨能力；而且成本低、便于保存。（3）吸收池）吸收池/试样容器试样容器 在紫外-可见分光光度法中，一般使用液体试液，试液放在分光光度计光束通过的液体池中。吸收池又称比色皿比色皿或比色杯比色杯。u 对吸收池的要求：主要是能透过所研究的光谱区辐射线。u 吸收池的两个光学面必须平整光洁，使用时不能用手触摸。u 按材料可分为：玻璃吸收池和石英吸收池两种。玻璃比色皿可见光区 石英比色皿可见、紫外光区紫外光区 u吸收池的光学面必须完全垂直于光束方向；u吸收池要配对。因为吸收池材料本身吸光特征以及吸收池的光程长度的精度等对分析结果

30、都有影响。u吸收池有多种尺寸和不同结构，吸收池的光径可在0.1cm10cm之间变化，其中以1cm光径吸收池最为常用，根据使用要求选用。（4）辐能转换器）辐能转换器/检测器检测器/接受器接受器 检测器又称接受器，是一种光电器件，用于检测光信号，并将光信号转变为电信号。作为一个理想的检测器，它应具有的特点是：高灵敏度、高信噪比、响应时间快，并且在整个研究的波长范围内有恒定的响应。常用的检测器有光电池、光电管和光电倍增管等。在紫外-可见分光光度计上，现在广泛使用的检测器是光电倍增管光电倍增管。它不仅响应速度快，能检测10-8s10-9s的脉冲光，而且灵敏度高，比一般光电管高200倍。（5）信号处理器

31、和读出装置）信号处理器和读出装置l 它可放大检测器的输出信号。l 它也可以把信号从直流变成交流（或相反），改变信号的相位，滤掉不需要的成分。l 同时信号处理器也可用来执行某些信号的数学运算，如：微分、积分或转换成对数。在现代仪器中，常用的读出器件有数字表、记录仪、电位计标尺和阴极射线管等。现在很多紫外-可见分光光度计都装有微处理机。一方面将信号记录和处理；另一方面可对分光光度计进行操作控制。2.分光光度计的类型分光光度计的类型 目前市售的分光光度计类型有很多。但可以归纳为四种类型：单光束单光束、双光束双光束、双双波长波长和多道分光光度计多道分光光度计。3.紫外紫外-可见分光光度计的发展趋势可见

32、分光光度计的发展趋势（1）分光光度计的组件发展）分光光度计的组件发展 a.全息光栅正在迅速取代机刻光栅 b.电视式显示和电子计算机绘图迅速普及 c.光电倍增管作为检测器已成为主导 （2）分光光度计的构型发展）分光光度计的构型发展 a.电子计算机控制的分光光度计日见增多 微处理机控制的分光光度计不仅促使分光光度计进一步自动化，而且大大地改善了仪器的性能。b.双波长分光光度计迅速发展 1968年日立公司制造出第一台商品化的365型双波长分光光度计。c.快速扫描分光光度计陆续问世 利用光分析可以跟踪化学反应历程，一般分光光度计只适于历程为20min30min以上的反应，要研究速度较快的反应，就需要设

33、计出快速扫描分光光度计。5.仪器的最新进展仪器的最新进展（1）仪器的自动化程度大大提高；（2）重视附件的开发；（3）仪器向小型化（或微型化）、数字化和便携式的方向发展。2.10 紫外紫外-可见分子吸收光谱的应用可见分子吸收光谱的应用1.纯度检验纯度检验 例如例如：检定CH3OH或C2H5OH中的杂质苯，可利用苯在256nm处的B吸收带，于max=256 nm检出；而甲醇或乙醇在此波长处几乎没有吸收。2.未知样品的检定未知样品的检定 通常将未知样品的紫外-可见吸收光谱与标准谱相对照。3.分子分子结构的推测结构的推测（1）若一个化合物在220nm800nm无吸收峰，则此分子结构中不含共轭体系，没有

34、醛基、羰基、溴或碘。它可能是脂肪族碳氢化合物、腈、醇、醚、羰基、氯化烃和氟化烃。（2）在210nm280nm有吸收，可能含有两个共轭单位。（3）在260300nm有强吸收带，表示有3个 5个共轭单位。（4）在280300nm有弱吸收带，示有羰基存在；在280300nm有中等强度的吸收带，且有一定的精细结构，示有苯环结构。4.有机化合物异构体的判别（顺反异构、互有机化合物异构体的判别（顺反异构、互变异构和旋光异构等）变异构和旋光异构等）u 对于顺反异构来说，一般顺式异构体的最大吸收峰波长比反式异构体要小，因此可用紫外-可见分子吸收光谱法进行区别。例如：例如：肉桂酸（顺式顺式）肉桂酸（反式反式）m

35、ax=280nm，max=13500Lcm-1mol-1 max=295nm，max=27000Lcm-1mol-1 CCHHCOOHCCHCOOHH5研究化学反应的速度研究化学反应的速度 例如：例如：催化分光光度法6测定络合物的组成测定络合物的组成 常用的方法有：斜率比法、摩尔比法、等摩尔连续变化法（连续浓度变更法）和平衡移动法等。7.有机化合物分子量的测定有机化合物分子量的测定 测定原理测定原理：对于具有相同发色团的不同物质，如果都取相同的重量（或配成相同浓度的溶液），则分子量越大者，发色团所占的比例越小，吸收强度就越小；反之，分子量越小者，发色团所占的比例越大，吸收强度就越大。因此可以根

36、据这个原理来测定有机化合物的分子量。8.紫外紫外-可见分光光度计应用的最新进展可见分光光度计应用的最新进展（1）多组分不经分离、直接测量；（2）联用技术。第二章第二章 复习思考题复习思考题1.电子光谱（亦称：紫外-可见吸收光谱）产生的本质是什么？2.产生紫外-可见分子吸收光谱的价电子跃迁类型通常有哪几种？除此还有哪两种跃迁也可产生紫外-可见吸收光谱？3.在有机物紫外-可见吸收光谱解析中吸收带是如何分类的？4.紫外-可见分光光度法中的对比度是指什么？在实际分析测定中有什么意义？影响对比度的因素有哪些？5.紫外-可见分光光度法定量分析的基本方法有哪几种？有哪些扩展方法？6.紫外-可见分光光度分析的

37、特点是什么？7.紫外-可见分光光度计的发展趋势是什么？参考书目参考书目1仪器分析，高等教育出版社，武汉大学化学系编，2001年6月第一版2仪器分析，林新花 主编，华南理工大学出版社，2002年第一版3现代仪器分析上册，清华大学出版社，清华大学分析教研室编，1983年4分光光度分析（分析化学丛书第四卷，第一册），科学出版社，罗庆尧、邓延倬、蔡汝秀、曾云鹗编著，1998年第二次印刷，1992年第一版5分光光度学，机械工业出版社，杨茹，邱法林，刘翊编，1998年6月第一版第一次印刷6紫外、可见分光光度法上册，原子能出版社，陈国珍等编，1983年7分析化学，人民教育出版社，成都工学院，上海化工学院编，1979年8现代仪器分析实验与技术，清华大学出版社，陈培榕、邓勃主编，1999年12月第一版，2004年5月第4次印刷。9.紫外可见分光光度计，化学工业出版社，李昌厚 著，2005年6月第一版，2005年7月北京第二次印刷。10.仪器分析，哈尔滨大学出版社，向文胜、王相晶 主编，2006年9月第1版，2006年9月第一次印刷。11.实用仪器分析，北京大学出版社，杨根元，金瑞祥，应武林 主编，1997年9月第2版，1997年9月第一次印刷。