可见分光光度计的构造课件.ppt

1、第二章第二章 紫外紫外-可见分光光度法可见分光光度法（Ultraviolet-Visible Spectrophotometry） 又称又称: 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

2、某些作者认为比色法起始于1852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、选择性都得到了不断提高。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

3、目视比色计。 20世纪30年代，光电比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。分子的总能量总能量可写为： E=En + Ee+ Ev+ Er+ Et 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

4、，因此当分子能级发生跃迁时，能量的改变为： E= Ee + Er + Ev图2-1 表示双原子分子的能级图。图图2-1 双原子分子的能级图双原子分子的能级图 E(总总)= Ee + Ev + Er 120 eV 0.051 eV 0.05 eV 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-

5、可见光谱区域范围可见光谱区域范围v 10 nm400 nm称为紫外区；400 nm800 nm为可见光区。 其中：10 nm200 nm称为远紫外区； 200 nm400 nm称为近紫外区。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300 nm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，有几种不同类型的价电子。以甲醛为例：例如：例如：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。图图2-2 各种价电子跃

6、迁相应的能量示意图各种价电子跃迁相应的能量示意图 （1）根据分子轨道理论，此3种电子的能级高低次序是：n*。（2）共有6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200 nm，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：u n-*（，10 100 L/molcm）跃迁产生的吸收峰强度低于-*（，104 L/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）除了上述6

7、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-可见谱解析中，通常将吸收带分为以下四种类型。(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max104 Lmol-1cm-1），含共轭生色基的化合物的紫外谱都有这种吸收带。 例如：例如：丁

8、二烯的K带吸收 max=21000 Lmol-1cm-1， max217 nm。(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230 nm270 nm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。 例如：例如：苯乙烯 K带：244 nm；带：282 nm。(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(180 nm)和E2带(200 nm)，它们都是强吸收带；而苯的B带(253 nm)相应是较弱的吸收带

9、。. 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：配位场跃迁和电荷迁移跃迁。（1）配位体场吸收光谱）配位体场吸收光谱n 概念概念 配位体场吸收谱带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。n 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

10、能级跃迁到较高的能级，称为d-d跃迁或f-f跃迁。 这种跃迁一般发生在可见光区。n 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 L/(molcm) 100 L/(molcm) 。（2）电荷转移吸收光谱电荷转移吸收光谱n 概念概念 电荷转移吸收光谱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。n 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体）

11、的过程，因而这样获得的吸收光谱称为电荷转移吸收光谱。n 类型类型i) 配位体金属的电荷转移 例例1：Fe(SCN)63-呈深红色，在490 nm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，它的吸收峰在可见光区。n 特点特点 电荷转移吸收光谱的最大

12、特点是：吸收强度大，摩尔吸收系数一般超过104 L/ (mol cm)。（3）两种吸收谱带的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 102 Lcm-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)之间的差值。 对比度以来表示：= MeRm

13、ax- HnRmax 一般认为：u 40 nm时，显色反应对比度较小；u =4080 nm时，显色反应对比度为中等；u 80 nm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60 nm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 对比度实质上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。 v 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，则测定波长测定波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度

14、较小，此时测定波长测定波长取决于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、反应条件反应条件、金金属离子的性质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-比尔定律（Lambert-Beer Law）（1）定义1： A= lg I/I为吸光度 (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= icil i=1 其中：其中：i表示某一吸

15、光质点。c为浓度，单位为mol/L；l为液层厚度，单位为cm； 为摩尔吸光系数，单位为L/(mol cm)。 l ：表示物质分子对某一波长的光的吸收本领，称为吸收系数吸收系数。与物质性质、入射光波长及温度等因素有关。 l 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。 l 吸光度具有加和性加和性： n A=A1+A2+A3+An= An 1l 当物质中只有一种吸光组分，则上式简化为：A= cl （3）定义2：若将I/I0称为透光度透光度（亦称：透射透射率率），用T表示， T=I/I0则 A= lgI0/I= -lgT= cl 2. 朗伯-比尔定律成立的条件及其偏离该定律的因素

16、（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反射传播。 光纤只能在有限波长范围工作。 工作波长范围取决于三个因素：光纤对光线的吸收，覆层材料以及光纤传播的长度。 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。 图图2-15 浸入式光纤探针浸入式光纤探针 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

17、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 mol/L，有些体系也可能达到10-6 mol/L。 （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n 0/00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

18、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

19、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，这种现象称为溶剂溶剂效应效应。 例如：例如：异丙叉丙酮CH3COCH=C(CH3)2的溶剂效应见表2-1所示。表表2-1 异丙叉丙酮的溶剂效应异丙叉丙酮的溶剂效应

20、吸收带吸收带正己烷正己烷氯仿氯仿甲醇甲醇水水迁移迁移*230nm238nm237nm243nm向长波移动n*329nm315nm309nm305nm向短波移动n 溶剂除了对吸收波长有影响外，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。 苯酚的B吸收带就是这样一个例子。 因此：在溶解度允许范围内，应选择极性较小较小的溶剂。图图2-16 苯酚的苯酚的B吸收带吸收带 1-庚烷溶液庚烷溶液; 2-乙醇溶液乙醇溶液 2.7 紫外紫外-可见分光光度分析中的一些影响可见分光光度分析中的一些影响因素因素 1. 溶剂溶剂 选择溶剂的

21、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. 浓度浓度 依据比耳定律，它的适用范围是极稀的溶液（一般c0.01 mol/L）。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

22、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

23、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。 对光谱分析溶剂的要求要求是：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、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 一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 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 图2-17是吸光度与测定相对误差的

24、关系曲线。 图图2-17 相对误差相对误差C/C与吸光度与吸光度A的关系的关系 由图由图2-17可知：可知：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60 nm。（1）溶）溶液酸度液酸度 溶液酸度对待测组分的测定有显著显著影响：l直接影响待测组分的吸收光谱；l显色剂的形态；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

25、缓冲溶液缓冲溶液有：v NaH2PO4+ HCl (pH =3)v NaAc + HCl (pH =5)v KH2PO4+NaOH (pH =7)v H3BO3+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改变的变化曲线。 （3）温度的影响温度的影响 在分光光度测定中，通常都选用室温显色反应。 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

26、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

27、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：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 根据朗伯-比耳定律，可以计算物质的表观摩尔吸收系数： =A/bc 值：值：反映物质

28、对光吸收的灵敏度。 精确求取摩尔吸收系数的方法是：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 它们通常由五个五个部分组成：（1）一个或多个辐射源；（2）波长选择器；（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 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；

29、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光源白炽光源和气体放电光源气体放电光源两类。 可见和近红外光区的常用光源为白炽光源，例如：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）波长选择器波长选择器 现在的商品仪器几乎都用光栅做色散元件。 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。 吸收池又称比色皿或比色杯。 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

30、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。 u 吸收池有多种尺寸和不同结构，吸收池的光径可在0.1 cm10 cm之间变化，其中以1 cm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。 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（见图2-18），它不仅响应速度快，能检测10-8 s10

31、-9 s的脉冲光，而且灵敏度高，比一般光电管高200倍。图2-18（5）信号处理器和读出装置）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：如：微分、积分或转换成对数。 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。 现在紫外-可见分光光度计几乎都装有微处理机。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 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、双光束、双波长和多道分光光度计。

32、分别见下面的图。2-19(a)2-19(b)2-19(c)2-19(d)3. 紫外紫外-可见分光光度计的发展趋势可见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

33、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20 min30 min以上的反应，要研究速度较快的反应，就需要设计出快速扫描分光光度计。4. 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。图2-20图2-21图2-22图2-23型号：型号：DUVSolidSpec-3700厂商：日本岛津公司厂商：日本岛津公司图图2-24 紫外紫外-可见可见-近红外分光光度计近红外分光光度计主要性能指标主要性能指标: 1. 波长范围：165nm3300nm； 2. 分辨率：0.1nm；

34、3. 波长准确度：紫外、可见区 0.2nm 近红外区 0.8nm； 4. 波长重复精度：紫外、可见区 0.8 nm 近红外区 0.32 nm；5. 测光方式：双光束测光方式； 6. 测光量程：-66 Abs。仪器功能及附件主要功能仪器功能及附件主要功能 l自动绘制吸收谱、透射谱、反射谱、导数谱、数字显示吸收（A）、透射（%T）、反射、导数值。 l附件：恒温水循环装置、积分反射球测定装置、镜面反射测定装置。仪器使用范围仪器使用范围 在冶金工业、地球化学、农业、食品工业、生物医药、化学工业和材料化学等方面均有广泛的应用。 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

35、验纯度检验 例例1：检定CH3OH或C2H5OH中的杂质苯，可利用苯在256 nm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，见图2-25。2-252. 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220 nm800 nm无吸收峰， 则此分子结构中不含共轭体系，没有醛基、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210 nm280 nm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）

36、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、互变异构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）和旋光异构等） 无共轭， 204nm有弱吸收 有共轭，245nm有强吸收u对于顺反异构来说，一般顺式异构体的最大吸收最大吸收峰波长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） 肉桂酸（反式） max=280nm， max=13500Lcm-1mol-1 max=295nm，max=27000Lcm-1mol-1 CCHHCOOH

37、CCHCOOHH5研究化学反应的速度研究化学反应的速度 例：例：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、

38、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

39、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。