1、-1HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science 第一节第一节 概概 述述 一、定义一、定义：根据溶液中物质分子或离子对紫外根据溶液中物质分子或离子对紫外和可见光的吸收来研究物质的组成和结构的方和可见光的吸收来研究物质的组成和结构的方法。包括比色分析法和紫外法。包括比色分析法和紫外-可见分光光度法。可见分光光度法。第三章 紫外-可见吸收光谱法光谱名称波长范围远紫外光10200nm近紫外光200400nm可见光400780nm-2HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&
2、Material Science远紫外光远紫外光(10200nm)：可被大气中的水：可被大气中的水气、氮、氧和二氧化碳等所吸收，只能在气、氮、氧和二氧化碳等所吸收，只能在真空中研究，称为真空紫外光。真空中研究，称为真空紫外光。近紫外：近紫外：200-400nm 二、波长范围二、波长范围-3HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science 可见光：可见光：人眼能感觉到的波长人眼能感觉到的波长400-780nm的光。的光。白光白光：由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫：由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫光按一定比例混合而成的复合光。光按一
3、定比例混合而成的复合光。-4HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science 看到的是固体物质看到的是固体物质反射或溶液透射反射或溶液透射的光。的光。物质（溶液）吸收的光是物质（溶液）吸收的光是反射或透射光反射或透射光的互补光的互补光。溶液颜色的深浅，取决于溶液中吸光溶液颜色的深浅，取决于溶液中吸光物质浓度的高低。物质浓度的高低。三、物质的颜色与光的关系三、物质的颜色与光的关系基于物质对光的选择性吸收基于物质对光的选择性吸收-5 HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&M
4、aterial Science 物质对光的选择性吸收物质对光的选择性吸收颜色与光的关系：颜色与光的关系：白光全吸收白光全吸收白光全透过白光全透过吸收黄光吸收黄光-6HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science /nm 吸收光颜色吸收光颜色 物质颜色物质颜色 400-450紫黄绿 450-480蓝蓝黄黄 480-490绿蓝绿蓝橙橙 490-500蓝绿蓝绿红红 500-560绿绿红紫红紫 560-580黄绿黄绿紫紫 580-610黄黄蓝蓝 610-650橙橙绿蓝绿蓝 650-780红红蓝绿蓝绿 物质颜色与吸收光颜色关系物
5、质颜色与吸收光颜色关系-7HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science -8HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science 四、分析方法四、分析方法利用比较溶液颜色深浅来测定溶液中某组利用比较溶液颜色深浅来测定溶液中某组分的含量的分析方法，称作分的含量的分析方法，称作比色分析法比色分析法。比色法：比色法：目视比色；目视比色；分光光度法：分光光度法：利用分光光度计进行吸收光利用分光光度计进行吸收光谱分析的方法。谱分析的方法。依据：依据：物质对光
6、的选择性吸收作用。物质对光的选择性吸收作用。-9五、吸收光谱曲线五、吸收光谱曲线 将各种波长的单色光依次通过一定将各种波长的单色光依次通过一定浓度的溶液，并测定每一波长下溶液对光的浓度的溶液，并测定每一波长下溶液对光的吸收程度吸收程度()。以波长以波长()为横坐标，为横坐标，A为纵坐标作图，为纵坐标作图，得到的曲线，称得到的曲线，称吸收光谱曲线吸收光谱曲线。最大吸收波长最大吸收波长max：光吸收程度最大处对应的波长。光吸收程度最大处对应的波长。HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science-10HEBEI NORMAL
7、 UNIVESITY,College of Chemistry&Material Science 分光光度法分光光度法 仪器：仪器：分光光度计分光光度计测定：吸收光谱曲线测定：吸收光谱曲线波谱区：紫外、可见波谱区：紫外、可见应用：定性、定量分析、应用：定性、定量分析、结构分析结构分析-11 HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science无色溶液对光有无吸收？无色溶液对光有无吸收？醋酸水溶液：吸收一定波长的紫外光，醋酸水溶液：吸收一定波长的紫外光，分光光度法测定。分光光度法测定。190 200 210 220 230 2
8、40 250 260 2700.00.20.40.60.81.01.2Absorbance W avelength/nm-12HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science 紫外吸收光谱的产生：分子外层电子能级紫外吸收光谱的产生：分子外层电子能级跃迁的结果，跃迁的结果，电子跃迁的同时，伴随着振电子跃迁的同时，伴随着振动转动能级的跃迁动转动能级的跃迁带状光谱。带状光谱。第二节第二节 紫外紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱-13HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Mater
9、ial Science 分子吸收光谱分子吸收光谱在分子中，除了电子相对于原子核的运在分子中，除了电子相对于原子核的运动外，还有核间相对位移引起的振动和动外，还有核间相对位移引起的振动和转动。转动。这三种运动能量都是量子化的，并对应这三种运动能量都是量子化的，并对应有一定能级。下图为分子的能级示意图。有一定能级。下图为分子的能级示意图。-14HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science13-15HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science图中
10、表示了不同能量的电子能级。在每一电子图中表示了不同能量的电子能级。在每一电子能级上有许多间距较小的振动能级，能级上有许多间距较小的振动能级，在每一振动能级上又有许多更小的转动能级。在每一振动能级上又有许多更小的转动能级。E电子电子：电子能级差：电子能级差 E振动振动：振动能级差：振动能级差 E转动转动：转动能级差：转动能级差即有即有 E电子电子 E振动振动 E转动转动E分子分子=E电子电子 +E振动振动 +E转动转动-16 HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science 通常，分子是处在基态振动能级上。通常，分子是处在
11、基态振动能级上。当用紫外、可见光照射分子时，电子可以从当用紫外、可见光照射分子时，电子可以从基态激发到激发态的任一振动（或不同的转基态激发到激发态的任一振动（或不同的转动）能级上。动）能级上。因此，电子能级跃迁产生的吸收光谱，包括因此，电子能级跃迁产生的吸收光谱，包括了大量谱线，并由于这些谱线的重叠而成为了大量谱线，并由于这些谱线的重叠而成为连续的吸收带，这就是为什么分子的紫外、连续的吸收带，这就是为什么分子的紫外、可见光谱不是线光谱，而是可见光谱不是线光谱，而是带状光谱带状光谱的原因。的原因。-17HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Ma
12、terial Science 不同物质具有不同的分子结构，选择性吸收不同物质具有不同的分子结构，选择性吸收 不同波长的光，因而具有不同的吸收光谱不同波长的光，因而具有不同的吸收光谱 结构鉴定结构鉴定光选择吸收的性质光选择吸收的性质：反映了分子内部结构反映了分子内部结构的差异，各物质分子能级千差万别，内部的差异，各物质分子能级千差万别，内部各能级间的间隔也不相同。各能级间的间隔也不相同。-18HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science （一）分子中电子的跃迁类型（一）分子中电子的跃迁类型 O n电子（电子（n轨道）轨
13、道）有机物有机物 H C 电子（电子（轨道）轨道）H 电子（电子（轨道）轨道）-19*反键轨道反键轨道 *反键轨道反键轨道 n非键轨道非键轨道 成键轨道成键轨道 成键轨道成键轨道*n*n*（一）分子中电子的跃迁类型（一）分子中电子的跃迁类型-20HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science 跃迁跃迁 所需能量最大；吸收远紫外光所需能量最大；吸收远紫外光 吸收波长吸收波长 n *n*有机化合物的紫外有机化合物的紫外-可见吸收光谱法分析依据可见吸收光谱法分析依据 *n*-24内容回顾内容回顾根据溶液中根据溶液中物质分子或
14、离子物质分子或离子对对紫外和可见光紫外和可见光的的吸收吸收来研究物质的组成和结构的方法。包来研究物质的组成和结构的方法。包括比色分析法和紫外括比色分析法和紫外-可见分光光度法。可见分光光度法。分子吸收光谱分子吸收光谱电子电子-振振-转光谱转光谱电子光谱：分子中成键电子跃迁电子光谱：分子中成键电子跃迁-25跃迁能量大小：跃迁能量大小：*n *n*有机化合物的紫外有机化合物的紫外-可见吸收光谱法分析依据可见吸收光谱法分析依据 *n*强吸收带强吸收带 不饱和键不饱和键 n*弱吸收带弱吸收带 含杂原子的不饱和键含杂原子的不饱和键有机物分子：有机物分子：-26HEBEI NORMAL UNIVERSIT
15、Y,College of Chemistry&Material Science 产生产生*、n n*的有机分子特征：的有机分子特征：包含不饱和包含不饱和键键生色团：含有生色团：含有键的不饱和基团。键的不饱和基团。一些生色团的特征吸收峰：一些生色团的特征吸收峰：P18 表表3-2-27P18 表表3-2：含杂原子的不饱和键的含杂原子的不饱和键的n n*在紫外区在紫外区270-350nm 醛、酮特征吸收带醛、酮特征吸收带孤立双键孤立双键*吸收峰出现在远紫外区吸收峰出现在远紫外区*在分析中的意义？在分析中的意义？1-己烯己烯 177 nm 1180011800 L.mol-1.cm-11，5-己二烯
16、己二烯 178 nm 26000 26000 L.mol-1.cm-1 1，3，5-己三烯己三烯 268 nm 427000 L.mol-1.cm-1 -28HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science （二）生色团的共轭作用（二）生色团的共轭作用 共轭作用：一种化合物中有两个或两个以共轭作用：一种化合物中有两个或两个以上生色团时，若两个生色团发生共轭作用，上生色团时，若两个生色团发生共轭作用，则原来的吸收峰消失，在则原来的吸收峰消失，在长波方向长波方向产生产生吸吸光度显著加强光度显著加强的新的吸收峰。的新的吸收峰。
17、共轭体系中，共轭体系中，电子具有更大的离域性，电子具有更大的离域性，使得使得*轨道能量降低，导致吸收峰向轨道能量降低，导致吸收峰向长波长波方向移动方向移动。-29HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science 蓝移、红移蓝移、红移 有机化合物的吸收谱带常常因引入有机化合物的吸收谱带常常因引入取代基取代基或改或改变变溶剂溶剂使使maxmax和吸收强度发生变化和吸收强度发生变化:maxmax向长波方向移动称为向长波方向移动称为红移红移，向短波方向，向短波方向移动称为移动称为蓝移蓝移 (紫移紫移)吸收强度即摩尔吸光系数吸收强
18、度即摩尔吸光系数 增大或减小的现象增大或减小的现象分别称为分别称为增色效应增色效应或或减色效应减色效应。-30HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science单独的单独的羰基羰基 max=280 nmCH3CH=CHCHO max=220 nm max=322 nm 15000L.mol-1.cm-1 28L.mol-1.cm-1羰基双键和烯键共轭羰基双键和烯键共轭 使使*n*吸收峰吸收峰红移、产生增色效应红移、产生增色效应。-31HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&
19、Material Science max(nm)max(L.mol-1.cm-1)(K)E 带带*184 nm 50000 E1吸收带吸收带 无精细结构无精细结构 204 nm 7000 E2吸收带吸收带 低分辨率精细结构低分辨率精细结构 B带带 254 nm 200 B吸收带吸收带 *和苯环和苯环 精细结构吸收带精细结构吸收带 振动能级跃迁重叠振动能级跃迁重叠共轭封闭体系（苯）特征吸收带共轭封闭体系（苯）特征吸收带-32HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science-33HEBEI NORMAL UNIVERSITY
20、,College of Chemistry&Material Science-34 HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material ScienceP20 表表3-4 某些苯衍生物的特征吸收某些苯衍生物的特征吸收有取代基时有取代基时 E 带红移带红移 B带精细结构简化带精细结构简化 强强度增加度增加 红移红移 助助 色色 团团：含有含有n电子的基团。它们本电子的基团。它们本身没有生色功能，但当它们与生色身没有生色功能，但当它们与生色团相连时，就会发生团相连时，就会发生n-共轭作用，共轭作用，使生色团的吸收波长红移，且强度使生色团的吸收波
21、长红移，且强度增加增加。-35 HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science26-36HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science （三）溶剂对吸收光谱的影响 max(正己烷正己烷)max(氯仿氯仿)max(甲醇甲醇)max(水水)*230238237243n*3293153093051 1、溶剂极性对最大吸收波长的影响、溶剂极性对最大吸收波长的影响CHCH3CHCH3COCH3异丙叉丙酮的溶剂效应异丙叉丙酮的溶剂效应-37 溶剂极性的影响
22、对对maxmax影响：影响：n-n-*跃迁：溶剂极性跃迁：溶剂极性，maxmax蓝移；蓝移；-*跃迁：溶剂极性跃迁：溶剂极性 ，maxmax红移红移-38溶剂极性对吸收波长的影响，也是溶剂极性对吸收波长的影响，也是区别区别*跃迁和跃迁和n*跃迁的方跃迁的方法之一。法之一。-39 HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science2 2、溶剂极性对光谱精细结构的影响、溶剂极性对光谱精细结构的影响气态：分子间作用力弱，振动、转动气态：分子间作用力弱，振动、转动光谱均能表现出来光谱均能表现出来精细结精细结构清晰构清晰液态：液态：
23、非极性溶剂：溶剂化作用限制非极性溶剂：溶剂化作用限制了分子的转动了分子的转动 溶剂极性增大，分子振动受限，溶剂极性增大，分子振动受限，精细结构逐渐消失精细结构逐渐消失-40HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science极性溶剂使精细结构消失极性溶剂使精细结构消失-41HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science溶剂选择原则溶剂选择原则在吸收光谱图或数据表中，注明溶剂。在吸收光谱图或数据表中，注明溶剂。选用低极性溶剂，以获得特征精细结构；选用低
24、极性溶剂，以获得特征精细结构；很好溶解被测物，具有良好化学和光化学稳很好溶解被测物，具有良好化学和光化学稳定性；定性；溶剂在样品的吸收光谱区无明显吸收。溶剂在样品的吸收光谱区无明显吸收。比较未知物质与已知物质的吸收光谱，必须比较未知物质与已知物质的吸收光谱，必须采用相同的溶剂采用相同的溶剂-42HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science 二、无机化合物的吸收光谱二、无机化合物的吸收光谱金属离子络合物金属离子络合物的吸收光谱的吸收光谱（一）（一）d-d 配位场跃迁配位场跃迁 过渡金属离子具有未充满的过渡金属离子具有未
25、充满的d轨道轨道 受配位体配位场的影响，原来能量相同的受配位体配位场的影响，原来能量相同的d轨道发生能级分裂，分裂后轨道发生能级分裂，分裂后d轨道之间的能轨道之间的能量差称为量差称为分裂能分裂能-43HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science 32 配位体的配位场越强，分裂能越大，吸收配位体的配位场越强，分裂能越大，吸收峰波长就越短。峰波长就越短。配位体配位场强弱顺序：配位体配位场强弱顺序：I-Br-Cl-F-OH-C2O42-=H2OSCN-吡啶吡啶=NH3乙二乙二胺胺联吡啶联吡啶邻二氮菲邻二氮菲NO2-CN-d
26、-d跃迁概率小，跃迁概率小，小，小，0.1-100之间，定量之间，定量分析中应用价值不大分析中应用价值不大-44HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science（二）电荷转移跃迁（二）电荷转移跃迁 电荷转移跃迁：络合物中电荷转移跃迁：络合物中配位体和金配位体和金属离子属离子之间，一方的电子向主要属于之间，一方的电子向主要属于另一方的轨道跃迁另一方的轨道跃迁 电荷转移跃迁的电荷转移跃迁的 maxmax大，大，104以上以上 -45Mn+Lb-M(n-1)+L(b-1)-Fe3+(SCN-)2+Fe2+(SCN)2+HEBE
27、I NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Scienceh h-46HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science-47HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science（三）金属离子影响下的配位体（三）金属离子影响下的配位体 *跃迁跃迁 配位体一般含有生色团、助色团，与金属配位体一般含有生色团、助色团，与金属离子配位后，配位体的共轭结构发生改变，离子配位后，配位体的共轭结构发生改变，导致吸
28、收光谱蓝移或红移导致吸收光谱蓝移或红移 定量分析要求：络合物与配位剂的最大吸定量分析要求：络合物与配位剂的最大吸收波长之差（反衬度）应在收波长之差（反衬度）应在60nm以上以上-48HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science 第三节第三节 紫外紫外-可见分光光度计可见分光光度计一、基本部件一、基本部件光源：提供分子激发所需辐射能量光源：提供分子激发所需辐射能量单色器：由连续光源中分离出所需单色光单色器：由连续光源中分离出所需单色光吸收池：盛放试样吸收池：盛放试样检测器：检测光信号检测器：检测光信号,光信号转化为电信
29、号光信号转化为电信号信号显示器：放大，读数信号显示器：放大，读数-49HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science-50HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material ScienceUV-2501PC 紫外可见分光光度计紫外可见分光光度计-51（一）光（一）光 源源 要求：发射足够强度的连续光谱要求：发射足够强度的连续光谱 良好稳定性和较长使用寿命良好稳定性和较长使用寿命 可见区：钨灯可见区：钨灯 发射发射3202500nm连续光谱连续光谱 紫外区：氢、氘灯
30、紫外区：氢、氘灯 发射发射180375nm连续光谱连续光谱HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science-52（二）单色器单色器 入射狭缝：光源的光由此进入单色器；入射狭缝：光源的光由此进入单色器；准光装置：使入射光成为平行光束；准光装置：使入射光成为平行光束；色散元件：复合光分解成单色光；色散元件：复合光分解成单色光；光栅或棱镜光栅或棱镜 聚焦装置：将所得单色光聚焦至出射狭缝；聚焦装置：将所得单色光聚焦至出射狭缝；出射狭缝出射狭缝HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry
31、&Material Science-53HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science准直透镜准直透镜棱镜棱镜聚焦透镜聚焦透镜出射狭缝出射狭缝 6-54 （三）吸收池（三）吸收池 盛放溶液并提供一定吸光厚度的器皿。盛放溶液并提供一定吸光厚度的器皿。石英吸收池：紫外和可见区石英吸收池：紫外和可见区 玻璃吸收池：可见区玻璃吸收池：可见区为减少光的损失，吸收池的光学面必须完全垂直为减少光的损失，吸收池的
32、光学面必须完全垂直于光束方向于光束方向。-55 HEBEI NORMAL UNIVERSITY 在所用的波长范围内有良好的透光性，在所用的波长范围内有良好的透光性，两透光面有精确的光程。两透光面有精确的光程。在高精度的分析测定中（紫外区尤其重在高精度的分析测定中（紫外区尤其重要），吸收池要挑选配对。因为吸收池要），吸收池要挑选配对。因为吸收池材料的本身吸光特征以及吸收池的光程材料的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都有影响。长度的精度等对分析结果都有影响。规格：规格：0.5、1.0、2.0、3.0、5.0cm等。等。-56-57（四）检测器（四）检测器 将光信号变成可测的电信号
33、，常用的有光电将光信号变成可测的电信号，常用的有光电池、光电管或光电倍增管池、光电管或光电倍增管1 1、光电管、光电管 阴极表面有光敏材料，光照射光敏材料，阴阴极表面有光敏材料，光照射光敏材料，阴极发射电子，在阴阳两极加压，形成光电流极发射电子，在阴阳两极加压，形成光电流 蓝敏光电管蓝敏光电管（220-625nm）、红敏光电管、红敏光电管（600-1200nm）HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science-58HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material
34、Science真空光电管90V DC直流放大直流放大阴极阴极R-+光束光束e阳极丝阳极丝（Ni）抽真空抽真空 玻璃管壁开有石英窗口-59HEBEI NORMAL UNIVERSITY,College of Chemistry&Material Science光电倍增管：检测微弱光信号的光电元件光电倍增管：检测微弱光信号的光电元件-60 原理：原理：1.工作时，相邻电极间加一定电压。工作时，相邻电极间加一定电压。2.分光后的光照射到光敏阴极分光后的光照射到光敏阴极K K上，轰击出光电上，轰击出光电子，在电场加速下又射向第一倍增极，轰击出更子，在电场加速下又射向第一倍增极，轰击出更多的光电子。多的
35、光电子。3.次级电子再被电场加速打在第二倍增极上，又次级电子再被电场加速打在第二倍增极上，又会发射出更多的电子。经多个打拿极，释放的电会发射出更多的电子。经多个打拿极，释放的电子依次倍增。子依次倍增。结构：真空密封管、光敏阴极、倍增极、阳极结构：真空密封管、光敏阴极、倍增极、阳极-614.最后放出的光电子最后放出的光电子 比最初多到比最初多到106倍以上，倍以上，最大电流可达最大电流可达 10A，电流经负载电阻转变，电流经负载电阻转变为电压信号送入放大器。为电压信号送入放大器。工作范围内，电压越高，放大倍数越大。两极工作范围内，电压越高，放大倍数越大。两极电压电压75100V。-62 （五）信
36、号显示器（五）信号显示器检流计、微安表、电位计、数字电压检流计、微安表、电位计、数字电压表、记录仪、表、记录仪、数据微处理机数据微处理机等进行仪等进行仪器自动控制和结果处理。器自动控制和结果处理。-63二、分光光度计构造原理二、分光光度计构造原理（一）单光束分光光度计（一）单光束分光光度计优点：结构简单，价格便宜。优点：结构简单，价格便宜。缺点：缺点：测量结果受光源波动性影响大测量结果受光源波动性影响大型号：型号：721,722,751,752,724721,722,751,752,724型型-64例：例：721型型分光光度计。波长范围：分光光度计。波长范围：360-800nm。光源：钨灯；色
37、散元件：玻璃棱镜；检光源：钨灯；色散元件：玻璃棱镜；检测器：光电管。测器：光电管。752型型紫外可见分光光度计。波长范围：紫外可见分光光度计。波长范围：200-1000nm。光源：钨灯，氘灯；色散元件：光栅；光源：钨灯，氘灯；色散元件：光栅；检测器：光电管。检测器：光电管。-65(二）、二）、双光束分光光度计双光束分光光度计1.经单色器分光后经反射镜分解为强度经单色器分光后经反射镜分解为强度相等的两束光，一束通过参比池，一束相等的两束光，一束通过参比池，一束通过样品池。通过样品池。2.光度计能自动比较两束光的强度，此光度计能自动比较两束光的强度，此比值即为试样的透射比，经对数变换将比值即为试样
38、的透射比，经对数变换将它转换成吸光度并作为波长的函数记录它转换成吸光度并作为波长的函数记录下来。下来。-66-67双光束分光光度计一般都能自动记录双光束分光光度计一般都能自动记录吸吸收光谱曲线收光谱曲线。由于两束光由于两束光同时同时分别通过分别通过参比池和样品池，能自动消除光源强度参比池和样品池，能自动消除光源强度变化所引起的误差变化所引起的误差。具有较高的精密度具有较高的精密度和准确度。和准确度。-68 由同一光源发出的光被分成两束，分别由同一光源发出的光被分成两束，分别经过两个单色器，得到两束不同波长（经过两个单色器，得到两束不同波长（1和和 2）的单色光；利用切光器使两束光以）的单色光；
39、利用切光器使两束光以一定的频率交替照射同一吸收池，然后经一定的频率交替照射同一吸收池，然后经过光电倍增管和电子控制系统，最后由显过光电倍增管和电子控制系统，最后由显示器显示出两个波长处的吸光度差值示器显示出两个波长处的吸光度差值A-69-70对于多组分混合物、混浊试样（如生物对于多组分混合物、混浊试样（如生物组织液）分析，以及存在背景干扰或共组织液）分析，以及存在背景干扰或共存组分吸收干扰的情况下，利用双波长存组分吸收干扰的情况下，利用双波长分光光度法，往往能提高方法的灵敏度分光光度法，往往能提高方法的灵敏度和选择性。和选择性。-71（A=A 1-A 2，A=(1-2)bc）调节仪器，可使调节
40、仪器，可使 1和和 2 的光强相等：的光强相等：A 1=lgI0/I1=1bc+AsA 2 1=lgI0/I2=2bc+As A=(1-2)bc-72等吸收双波长法，等吸收双波长法，1和和 2的选择的选择测定测定a和和b的标准溶液的吸收光谱。的标准溶液的吸收光谱。在选定的两个波长处干扰组分应具在选定的两个波长处干扰组分应具有相同的吸收。有相同的吸收。A 1=lgI0/I1=1bc+AsA 2=lgI0/I2=2bc+As A=(1-2)bc-73 第四节第四节 紫外紫外-可见吸收光谱法的应用可见吸收光谱法的应用 一、在有机定性分析中的应用一、在有机定性分析中的应用（一）化合物的鉴定（一）化合物
41、的鉴定（二）（二）结构分析结构分析二、催化动力学光度法二、催化动力学光度法-74（一）化合物的鉴定（一）化合物的鉴定 光谱比较法：光谱比较法：同标准试样光谱图比较，若未知物与同标准试样光谱图比较，若未知物与标准试样的吸收光谱非常一致（峰数、标准试样的吸收光谱非常一致（峰数、位置、形状、位置、形状、max），则认为二者），则认为二者具有相同的生色团或者为同一化合物具有相同的生色团或者为同一化合物-75紫外标准光谱图及有关手册紫外标准光谱图及有关手册“Sadtler Standard Spectra(Ultraviolet)”Heyden,London,1978.“Ultraviolet Spec
42、tra of Aromatic Compounds”Wiley,New York,1951.“Handbook of Ultraviolet and Visible Absorption Spectra of Organic Compounds”New York,Plenum,1967“Oranic Electronic Spectral Data”HEBEI NORMAL UNIVERSITY-76（二）（二）结构分析结构分析的一般规律的一般规律220-400nm无吸收无吸收饱和的直链烃、脂环烃、其饱和的直链烃、脂环烃、其它饱和脂肪族化合物、单烯它饱和脂肪族化合物、单烯210-250nm强吸
43、收峰强吸收峰共轭双键共轭双键260-350nm强吸收峰强吸收峰35个共轭个共轭260nm精细结构的弱吸精细结构的弱吸收带收带苯环苯环许多吸收峰，延伸至可许多吸收峰，延伸至可见光区见光区270-350nm弱吸收带弱吸收带多环芳烃多环芳烃非共轭，具有非共轭，具有n电子的生色团电子的生色团-77同分异构体的判别同分异构体的判别-78乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯互变异构体的判别互变异构体的判别酮式酮式 max=204 nm烯醇式烯醇式 max=245 nm-79 极性溶剂极性溶剂非极性溶剂非极性溶剂-80 二、催化动力学光度法二、催化动力学光度法 在催化剂的作用下，反应速率加快，在一在催化剂的作用下，反应
44、速率加快，在一定范围内，反应速率与催化剂浓度有一定定范围内，反应速率与催化剂浓度有一定比例关系，通过测量反应速率即可测定催比例关系，通过测量反应速率即可测定催化剂的浓度化剂的浓度-81（1）产物）产物F为有色化合物为有色化合物显色法显色法-82（2）反应物）反应物D为有色化合物为有色化合物-83催化动力学光度法催化动力学光度法 方法类型：固定吸光度法方法类型：固定吸光度法 斜率法斜率法 固定时间法固定时间法 标准曲线：显色法：标准曲线：显色法：A与催化剂浓度与催化剂浓度 褪色法：褪色法：与催化剂浓度与催化剂浓度AA0lg-84-85-86-87-88-89-90-91-92-93-94-95-96-97-98-99了解有机化合物、无机化合物紫外、可见吸收光谱产生的基本原理；掌握有机化合物、无机化合物中电子跃迁的基本类型。掌握紫外可见分光光度计的主要组成部件及各部件的要求。
