1、第二章第二章 紫外紫外-可见分光光度分可见分光光度分析法析法白光白光(太阳光太阳光)：由各种单色光组成的复合光：由各种单色光组成的复合光吸光光度法的基本原理吸光光度法的基本原理能复合成白光的两种颜色的光叫能复合成白光的两种颜色的光叫互互补色光补色光。物质所显示的物质所显示的颜色是吸颜色是吸收光的互补色。收光的互补色。光的波长(cm)、频率 (Hz)，它们与光速c的关系是：一、光的基本性质一、光的基本性质cEhhc 在真空介质中，光速为2.99791010cm/s。单个光子能吸收或发射能量时，能量E与上述三要素的关系是：E光子的能量；h普朗克常数（6.6251034Js）二、能级与跃迁n分子中的
2、电子总是处在某一运动状态中，每一种状态都具有一定的能量，属于一定能级。当它得到时，电子由于受到光、热、电等的激发，得到适当的能量，从一个能级转移到另一个能级，称为跃迁。cEhh分子能级跃迁 分子能级跃迁较原子分子能级跃迁较原子 能级跃迁更为复杂。能级跃迁更为复杂。分子内部除了分子内部除了电子运电子运 动动状态外，还有核间状态外，还有核间 的相对运动，即的相对运动，即核的核的 振动振动和分子围绕着重和分子围绕着重 心的心的转动转动。ervEEEE 振动能变化、转动能变化以及电子运动能量变化 有色溶液的颜色为什么会有深浅？n1、同一种物质对不同波长的光吸收能力是、同一种物质对不同波长的光吸收能力是
3、否存在差异？否存在差异？n2、不同的物质对相同波长的光的吸收是否、不同的物质对相同波长的光的吸收是否存在差异？存在差异？n分子只会选择吸收分子只会选择吸收满足能级差能量满足能级差能量的波长的波长n各种分子内部结构不同，分子的能级也千各种分子内部结构不同，分子的能级也千差万别，各种能级之间的间隔也互不相同，差万别，各种能级之间的间隔也互不相同，这样就决定了它们对不同波长的光线的选这样就决定了它们对不同波长的光线的选择性吸收。择性吸收。吸收曲线n改变通过某一吸收物质的入射光的波长，并记录某物质在每一波 长 处 的 吸 光 度（A），然后以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标作图，这样的谱图称为该物质的吸
4、收光谱或吸收曲线。反映了它在不同的光谱区域内反映了它在不同的光谱区域内吸收能力的分布，可以从波形，吸收能力的分布，可以从波形，波峰的强度、位置及数目来了波峰的强度、位置及数目来了解物质内部信息解物质内部信息 叶绿素的结构和吸收光谱吸收曲线的讨论 （1）同一种物质对不同波长光的吸光度不）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为同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长最大吸收波长max （2）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似形状相似max不变。不变。（3）而对于不同物质，它们的吸收曲线形状）而对于不同物质，它们的吸收曲线形状不同。不
5、同。（4）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 有差异，在有差异，在max处吸光度处吸光度A 的差异最大的差异最大。（5）吸光度具有加和性，吸光度具有加和性，A=A1+A2+A3+。三、比色法n通过显色反应，比较待测溶液与标准溶液通过显色反应，比较待测溶液与标准溶液颜色的深浅来确定待测物质的含量为颜色的深浅来确定待测物质的含量为比色比色法。法。n目视比色法目视比色法n光电比色法光电比色法n分子吸收分光光度法（分光光度分析法）分子吸收分光光度法（分光光度分析法）几乎所有的无几乎所有的无机离子和许多有机机离子和许多有机化合物可以用分光化合物可以用
6、分光光度法进行测定。光度法进行测定。如微生物培养基中如微生物培养基中的氮、磷以及各种的氮、磷以及各种微量元素的测定。微量元素的测定。通常，待测物质的通常，待测物质的含量含量1 110105 5时，时，能够用分光光度法能够用分光光度法准确测定。所以它准确测定。所以它主要用于测定微量主要用于测定微量组分。组分。分光光度分析法：分光光度分析法：n n 基于基于发射发射的电磁辐射与的电磁辐射与待测物质待测物质相互相互作作用后用后所产生的所产生的辐射信号辐射信号与物质与物质组成及结构组成及结构关系所建立起来的分析方法。关系所建立起来的分析方法。光源 单色器样品检测器 1、一般光分析法均包含三个基本过程；
7、、一般光分析法均包含三个基本过程；（1）能源提供能量）能源提供能量；（2）能量与被测物之间的相互作用；）能量与被测物之间的相互作用；（3）产生信号。）产生信号。2、选择性测量，不涉及混合物分离（不同于色、选择性测量，不涉及混合物分离（不同于色谱分析）；谱分析）；3、涉及大量光学元器件。、涉及大量光学元器件。基本特点基本特点：第二节 紫外可见分光光度计仪器仪器 紫外-可见分光光度计一、基本组成一、基本组成 general process光源单色器样品室检测器显示1.1.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，具有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。可见光区：钨灯作为光源，
8、其辐射波长范围在3202500 nm。紫外区：氢、氘灯。发射185400 nm的连续光谱。2.2.单色器（波长选择器）单色器（波长选择器）将光源发射的复合光分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。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；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；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；聚焦装置聚焦装置：透镜或：透镜或凹面反射镜，将分光凹面反射镜，将分光后所得单色光聚
9、焦至后所得单色光聚焦至出射狭缝；出射狭缝；出射狭缝出射狭缝。光栅光栅和棱和棱镜分镜分光原光原理理3.3.样品室样品室 样品室放置各种类型的吸收池（比色皿）和相应的池架附件。吸收池主要有石英池和玻璃池两种。在紫外区须采用石英池紫外区须采用石英池，可见区一可见区一般用玻璃池。般用玻璃池。4.4.检测器检测器 利用光电效应将透过吸收池的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。5.5.结果显示记录系统结果显示记录系统 检流计、数字显示、微机进行仪器自动控制和结果处理二、分光光度计的类型二、分光光度计的类型1.1.单光束单光束 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
10、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。3.3.双波长双波长 将不同波长的两束单色光(1、2)快束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。=12nm。两波长同时扫描即可获得导数光谱。A 原理双光束光度计动画示意动 画双波长光度计光路示意图四、光的吸收定律四、光的吸收定律 1.1.朗伯朗伯比耳定律比耳定律 布格布格(BouguerBouguer)和朗伯和朗伯(Lambert)(Lambert)先后于先后于17291729年和年和1
11、7601760年阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系。年阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系。18521852年比耳年比耳(Beer)(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间也具有类似的关系。浓度之间也具有类似的关系。A Ac c 朗伯定律：A=K2*Ln 比尔定律：A=K3*Cn 透过光的强度It；与入射光的强度Io比之比称为透光度或透光率，用T表示。T It/Io 朗伯-比尔定律的表达式 Alg（I0/It)=kL c 式中式中A：吸光度；描述溶液对光的吸收程度；：吸光度；描述溶液对光的吸收程度；L：液层厚度：液层厚度(光程长度光程长度)，通常以，通常以
12、cm为单位；为单位；c：溶液的摩尔浓度，单位：溶液的摩尔浓度，单位molL；k：摩尔吸光系数，单位：摩尔吸光系数，单位Lmolcm；或或:Alg（I0/It)=a L c c：溶液的浓度，单位：溶液的浓度，单位gL a：吸光系数，单位：吸光系数，单位Lgcm a与与k的关系为：的关系为：a=k/M （M为摩尔质量）为摩尔质量）透光度透过度透过度T:描述入射光透过溶液的程度描述入射光透过溶液的程度:T=I t /I0吸光度吸光度A与透光度与透光度T的关系的关系:A lg T 朗伯朗伯比耳定律是吸光光度法的理论基础和定量测定的比耳定律是吸光光度法的理论基础和定量测定的依据。应用于各种光度法的吸收测
13、量；依据。应用于各种光度法的吸收测量；摩尔吸光系数摩尔吸光系数k在数值上等于浓度为在数值上等于浓度为1 mol/L、液层厚度液层厚度为为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度；时该溶液在某一波长下的吸光度；吸光系数吸光系数a(Lg-1cm-1）相当于浓度为相当于浓度为1 g/L、液层厚度液层厚度为为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度。时该溶液在某一波长下的吸光度。2.2.摩尔吸光系数摩尔吸光系数k k的讨论的讨论 （1 1）吸收物质在一定波长和溶剂条件下的吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数，特征常数，可可作为作为定性鉴定的参数定性鉴定的参数；（2 2）不随浓度不随浓度c c和光程长度和光程长
14、度L L的改变而改变的改变而改变。在温度和波。在温度和波长等条件一定时，长等条件一定时，k k仅与吸收物质本身的性质有关，与待测仅与吸收物质本身的性质有关，与待测物浓度无关；物浓度无关；（3 3）同一吸收物质在不同波长下的同一吸收物质在不同波长下的k值是不同的。在最大值是不同的。在最大吸收波长吸收波长max处的摩尔吸光系数，常以处的摩尔吸光系数，常以kmax表示。表示。kmax表明了表明了该该吸收物质最大限度的吸光能力吸收物质最大限度的吸光能力，也反映了光度法测定该物，也反映了光度法测定该物质可能达到的最大灵敏度。质可能达到的最大灵敏度。摩尔吸光系数的讨论（4 4）kmax越大表明该物质的吸光
15、能力越强，用光度法测定越大表明该物质的吸光能力越强，用光度法测定该物质的灵敏度越高。该物质的灵敏度越高。k105：超高灵敏；：超高灵敏；k=(610）104：高灵敏；：高灵敏；k2104 ：不灵敏。：不灵敏。（5）k在数值上等于浓度为在数值上等于浓度为1mol/L、液层厚度为液层厚度为1cm时该时该溶液在某一波长下的吸光度。溶液在某一波长下的吸光度。3.3.偏离朗伯偏离朗伯比耳定律的原因比耳定律的原因 标准曲线法测定未知溶液的浓度时，发现：标准曲线标准曲线法测定未知溶液的浓度时，发现：标准曲线常发生弯曲（尤其当溶液浓度较高时），这种现象称为对常发生弯曲（尤其当溶液浓度较高时），这种现象称为对朗
16、伯朗伯比耳定律的偏离。比耳定律的偏离。引起这种偏离的因素（两大类）：引起这种偏离的因素（两大类）：（1 1）物理性因素，即仪器的非理想引起的；）物理性因素，即仪器的非理想引起的；（2 2）化学性因素。）化学性因素。（1）物理性因素物理性因素 难以获得真正的纯单色光难以获得真正的纯单色光。朗朗比耳定律的前提条件之一是入射光为单色光。比耳定律的前提条件之一是入射光为单色光。分光光度计只能获得近乎单色的狭窄光带。复合光可导分光光度计只能获得近乎单色的狭窄光带。复合光可导致对朗伯致对朗伯比耳定律的正或负偏离。比耳定律的正或负偏离。非单色光、杂散光、非平行入射非单色光、杂散光、非平行入射光都会引起对朗伯
17、光都会引起对朗伯比耳定律的偏离，比耳定律的偏离，最主要的是非单色光作为入射光引起最主要的是非单色光作为入射光引起的偏离的偏离。非单色光作为入射光引起的偏离非单色光作为入射光引起的偏离 假设由波长为假设由波长为1和和2的两单色光的两单色光组成的入射光通过浓度为组成的入射光通过浓度为c的溶液，则：的溶液，则：A 1lg（o1/t1）k1Lc A 2lg(o2/t2）k2Lc故：故：式中：式中：o1、o2分别为分别为1、2 的入射光强度；的入射光强度；t1、t2分别为分别为1、2 的透射光强度；的透射光强度；k1、k2分别为分别为1、2的摩尔吸光系数；的摩尔吸光系数；因实际上只能测总吸光度因实际上只
18、能测总吸光度A总总，并不能分别测得，并不能分别测得A1和和A2，故，故cLcLIIII212111kOtkOt10;10 A总总 lg（o总总/t总总)lg(Io1+o2)/(t1+t2）lg(Io1+o2)/(o110-k1Lc+o210-k2Lc）令：令：k1-k2 ；设：设：o1 o2 A总总 lg(2Io1)/t1(110-kLc）A 1+lg2-lg(110-kLc)讨论:因实际上只能测总吸光度因实际上只能测总吸光度A总总，并不能分别测得，并不能分别测得A1和和A2，故：，故：讨论讨论:A总总=A1+lg2-lg(110 kLc)(1)=0；即：即：k1=k 2=k 则：则：A总 l
19、g（o/t）kLc(2)k0 若若 k0；即即k 20,lg(110 k Lc)值随值随c值增大而增大，则标准曲线偏离值增大而增大，则标准曲线偏离直线向直线向c 轴弯曲，即负偏离；反之，则向轴弯曲，即负偏离；反之，则向A轴弯曲，即正偏轴弯曲，即正偏离。离。讨论讨论:A总总=A1+lg2-lg(110 kLc)(3)k 很小时，即很小时，即k1k2：可近似认为是单色光。在低浓度范围内，不发生偏离。若可近似认为是单色光。在低浓度范围内，不发生偏离。若浓度较高，即使浓度较高，即使 k很小，很小，A总总 1，且随着，且随着c值增大，值增大，A总总 与与A 1的差异愈大，在图上则表现为的差异愈大，在图上
20、则表现为Ac曲线上部曲线上部(高浓度区高浓度区)弯曲愈严重。弯曲愈严重。故朗伯故朗伯比耳定律只适用于稀溶液比耳定律只适用于稀溶液。(4)为克服非单色光引起的偏离，首先应选择比较好的单为克服非单色光引起的偏离，首先应选择比较好的单色器。此外还应将入射波长选定在待测物质的最大吸收波长且色器。此外还应将入射波长选定在待测物质的最大吸收波长且吸收曲线较平坦处。吸收曲线较平坦处。(2)(2)化学性因素化学性因素 朗朗比耳定律的假定：所有的吸光质点之间不发生相互比耳定律的假定：所有的吸光质点之间不发生相互作用；作用；假定只有在稀溶液假定只有在稀溶液(c10 2 mol/L 时，吸光质点间可能发生缔合等时，
21、吸光质点间可能发生缔合等相互作用，直接影响了对光的吸收。相互作用，直接影响了对光的吸收。故：朗伯故：朗伯比耳定律只适用于稀溶液比耳定律只适用于稀溶液。溶液中存在着离解、聚合、互变异构、配合物的形成等溶液中存在着离解、聚合、互变异构、配合物的形成等化学平衡时。使吸光质点的浓度发生变化，影响吸光度。化学平衡时。使吸光质点的浓度发生变化，影响吸光度。例：例：铬酸盐或重铬酸盐溶液中存在下列平衡：铬酸盐或重铬酸盐溶液中存在下列平衡：CrO42-2H=Cr2O72-H2O 溶液中溶液中CrO42-、Cr2O72-的颜色不同，吸光性质也不相的颜色不同，吸光性质也不相同。故此时溶液同。故此时溶液pH 对测定有
22、重要影响。对测定有重要影响。4、吸光度的加和性n当溶液中含有多种对光产生吸收的物质，且各组分间不存在相互作用时，则该溶液对光的总吸光度等于每一成分的吸光度之和。n使多组分定量测定成为可能紫外-可见分光光度法中条件的选择一、显色反应的选择一、显色反应的选择1.1.选择显色反应时，应考虑选择显色反应时，应考虑 灵敏度高、选择性高、灵敏度高、选择性高、生成物稳定、生成物稳定、显色剂在测定波长处无明显吸收显色剂在测定波长处无明显吸收，两种有色物，两种有色物最大吸收波长之差：最大吸收波长之差：“对比度对比度”，要求要求 60nm。2.2.配位显色反应配位显色反应 当金属离子与有机显色剂形成配合物时，通常
23、会发生当金属离子与有机显色剂形成配合物时，通常会发生电荷转移跃迁，产生很强的紫外电荷转移跃迁，产生很强的紫外可见吸收光谱。可见吸收光谱。3.3.氧化还原显色反应氧化还原显色反应 某些元素的氧化态，如某些元素的氧化态，如Mn（）、）、Cr（）在紫外或）在紫外或可见光区能强烈吸收，可利用氧化还原反应对待测离子进行可见光区能强烈吸收，可利用氧化还原反应对待测离子进行显色后测定。显色后测定。例如：钢中微量锰的测定，例如：钢中微量锰的测定，Mn2不能直接进行光度测不能直接进行光度测定定 2 Mn2 5 S2O82-8 H2O=2 MnO4+10 SO42-16H+将将Mn2 氧化成紫红色的氧化成紫红色的
24、MnO4后后，在，在525 nm处进行测处进行测定。定。4.4.显色剂显色剂 无机显色剂：无机显色剂：硫氰酸盐、钼酸铵、过氧化氢等几种。硫氰酸盐、钼酸铵、过氧化氢等几种。有机显色剂：有机显色剂：种类繁多种类繁多 偶氮类显色剂偶氮类显色剂：本身是有色物质，生成配合物后，颜本身是有色物质，生成配合物后，颜色发生明显变化；具有性质稳定、显色反应灵敏度高、选色发生明显变化；具有性质稳定、显色反应灵敏度高、选择性好、对比度大等优点，应用最广泛。偶氮胂择性好、对比度大等优点，应用最广泛。偶氮胂、PARPAR等等。三苯甲烷类三苯甲烷类：铬天青铬天青S S、二甲酚橙等、二甲酚橙等二、显色反应条件的选择1.1.
25、显色剂用量显色剂用量 吸光度吸光度A A与显色剂用量与显色剂用量C CR R的关系会出现如图所示的几种的关系会出现如图所示的几种情况。选择曲线变化平坦处。情况。选择曲线变化平坦处。2 2.反应体系的酸度反应体系的酸度 在相同实验条件下，分别测定不同在相同实验条件下，分别测定不同pHpH值条件值条件下显色溶液的吸光度。选择曲线中吸光度较大且下显色溶液的吸光度。选择曲线中吸光度较大且恒定的平坦区所对应的恒定的平坦区所对应的pHpH范围。范围。3.3.显色时间显色时间与与温度温度 实验确定实验确定4.4.溶剂溶剂 一般尽量采用水相测定，一般尽量采用水相测定，三、共存离子的消除1.1.加入掩蔽剂加入掩
26、蔽剂 选择掩蔽剂的原则是：掩蔽剂不与待测组分反应；掩选择掩蔽剂的原则是：掩蔽剂不与待测组分反应；掩蔽剂本身及掩蔽剂与干扰组分的反应产物不干扰待测组分蔽剂本身及掩蔽剂与干扰组分的反应产物不干扰待测组分的测定。的测定。例：测定例：测定TiTi4 4，可加入，可加入H H3 3POPO4 4掩蔽剂使掩蔽剂使FeFe3+3+(黄色黄色)成为成为Fe(POFe(PO)2 23-3-(无色无色)，消除，消除FeFe3+3+的干扰；又如用铬天菁的干扰；又如用铬天菁S S光度法测定光度法测定AlAl3+3+时，加入抗坏血酸作掩蔽剂将时，加入抗坏血酸作掩蔽剂将FeFe3+3+还原为还原为FeFe2+2+，消除，
27、消除FeFe3+3+的干扰。的干扰。2.2.选择适当的显色反应条件选择适当的显色反应条件3.3.分离干扰离子分离干扰离子四、测定条件的选择四、测定条件的选择1.1.选择适当的入射波长选择适当的入射波长 一般应该选择一般应该选择maxmax为入射光波长。为入射光波长。如果如果maxmax处有共存组分干扰时，则应考虑选择灵敏度处有共存组分干扰时，则应考虑选择灵敏度稍低但能避免干扰的入射光波长。稍低但能避免干扰的入射光波长。2.2.选择合适的参比溶液选择合适的参比溶液 为什么需要使用参比溶液？为什么需要使用参比溶液？测得的的吸光度真正反映待测溶液吸光强度。测得的的吸光度真正反映待测溶液吸光强度。参比
28、溶液的选择一般遵循以下原则：参比溶液的选择一般遵循以下原则：若仅待测组分与显色剂反应产物在测定波长处有吸收，若仅待测组分与显色剂反应产物在测定波长处有吸收，其它所加试剂均无吸收，用纯溶剂（水其它所加试剂均无吸收，用纯溶剂（水)作参比溶液；作参比溶液；若显色剂或其它所加试剂在测定波长处略有吸收，而试若显色剂或其它所加试剂在测定波长处略有吸收，而试液本身无吸收，用液本身无吸收，用“试剂空白试剂空白”(不加试样溶液不加试样溶液)作参比溶液作参比溶液；参比溶液的选择一般遵循以下原则：参比溶液的选择一般遵循以下原则：若待测试液中杂质在测定波长处有吸收，而待测样品若待测试液中杂质在测定波长处有吸收，而待测
29、样品与显色剂等均无吸收，则可用与显色剂等均无吸收，则可用“试样空白试样空白”(不加显色剂不加显色剂)作作参比溶液；参比溶液；3.3.控制适宜的吸光度（读数范围）控制适宜的吸光度（读数范围）不同的透光度读数，产生的误差大小不同：不同的透光度读数，产生的误差大小不同：lgT=kLc微分：微分：dlgT0.434dlnT=-0.434 dT/T=kL dc两式相除得：两式相除得：dc/c=（0.434/TlgT）dT 以有限值表示可得：以有限值表示可得：c/c=（0.434/TlgT）T 浓度测量值的相对误差（浓度测量值的相对误差（c/c）不仅与仪器的透光度误）不仅与仪器的透光度误差差T 有关，而且
30、与其透光度读数有关，而且与其透光度读数T 的值也有关。的值也有关。是否存在最佳读数范围？何值时误差最小？是否存在最佳读数范围？何值时误差最小？最佳读数范围与最佳值最佳读数范围与最佳值 设：设：T=1%，则可绘出溶液浓度，则可绘出溶液浓度相对误差相对误差c/c与其透光度与其透光度T 的关系曲线的关系曲线。如图所示：。如图所示：当：当：T=1%，T 在在20%65%之之间时，浓度相对误差较小，最佳读数间时，浓度相对误差较小，最佳读数范围。范围。可求出浓度相对误差最小时的透光度可求出浓度相对误差最小时的透光度Tmin为：为：Tmin36.8%,Amin0.434 用仪器测定时应尽量使溶液透光度值在用
31、仪器测定时应尽量使溶液透光度值在T%=2065%(吸光度吸光度 A=0.700.20)。定量分析一、对单一物质的分析一、对单一物质的分析n比较法n标准曲线法比较法n在相同条件下配制样品溶液和与待测组分浓度相近的标准溶液，在相同实验条件下测得吸光值Ax和As，然后进行比较。nCx=Cs*(Ax/As)标准曲线法标准曲线法 配制一系列不同浓度的标准试样，以空白溶液调零，由低到高依次分析其吸光度值A，将获得的吸光度A数据对应于浓度c作标准曲线，在相同条件下测定试样的吸光度A数据，在标准曲线上查出对应的浓度值；或由标准试样数据获得线性方程，将测定试样的吸光度A数据代入计算。注意在高浓度时，标准曲线易发
32、生弯曲.二、两个以上组分的定量分析n1、混合物的吸收光谱不重叠或部分重叠n选择适当的波长，n按单一组分的方法测定2、吸收曲线重叠n根据吸光度的加和性来处理。n在两个最大波长处测得吸光值A1和A2利用双波长分光光度法进行定量分析n波长的选择四、分子吸收光谱与分子结构1 1紫外紫外可见吸收光谱可见吸收光谱 有机化合物的紫外有机化合物的紫外可见吸收光谱，是其分子中外层价可见吸收光谱，是其分子中外层价电子跃迁的结果（三种）：电子跃迁的结果（三种）：电子、电子、电子、电子、n电子电子。分子轨道理论分子轨道理论：一个成一个成键轨道必定有一个相应的反键轨道必定有一个相应的反键轨道。通常外层电子均处键轨道。通
33、常外层电子均处于分子轨道的基态，即成键于分子轨道的基态，即成键轨道或非键轨道上。轨道或非键轨道上。外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(反键轨道反键轨道)跃迁。主要有四种跃迁所需能量跃迁。主要有四种跃迁所需能量k k大小顺序为：大小顺序为：n n n n 跃迁跃迁 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才能发生电子只有吸收远紫外光的能量才能发生跃迁。饱和烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区跃迁。饱和烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区(吸收波长吸收波长200nm。这类跃迁在跃迁选律。这类跃迁在跃迁选律上属于禁阻跃迁，摩尔吸光系数一
34、般为上属于禁阻跃迁，摩尔吸光系数一般为10100 Lmol-1 cm-1，吸收谱带强度较弱。分子中孤对电子和，吸收谱带强度较弱。分子中孤对电子和键同时存在键同时存在时发生时发生n 跃迁。丙酮跃迁。丙酮n 跃迁的跃迁的为为275nm kmax为为22 Lmol-1 cm-1（溶剂环己烷（溶剂环己烷)。生色团与助色团生色团与助色团生色团：生色团：最有用的紫外最有用的紫外可见光谱是由可见光谱是由和和n跃迁产生的跃迁产生的。这两种跃迁均要求有机物分子中含有不饱和基团。这类含。这两种跃迁均要求有机物分子中含有不饱和基团。这类含有有键的不饱和基团称为生色团。简单的生色团由双键或叁键的不饱和基团称为生色团。
35、简单的生色团由双键或叁键体系组成，键体系组成，如乙烯基、羰基、亚硝基、偶氮基如乙烯基、羰基、亚硝基、偶氮基NN、乙炔基、腈基乙炔基、腈基CN等等。助色团：有一些含有有一些含有n n电子的基团电子的基团(如如OH、OR、NH、NHR、X等等)，它们本身没有生色功能它们本身没有生色功能(不能吸收不能吸收200nm200nm的光的光)，但当它们与生色团相连时，就会发生，但当它们与生色团相连时，就会发生n n共轭作用共轭作用，增强生色团的生色能力，增强生色团的生色能力(吸收波长向长波方向移动，且吸收吸收波长向长波方向移动，且吸收强度增加强度增加)，这样的基团称为助色团。，这样的基团称为助色团。红移和蓝
36、移n有机化合物的吸收谱带常有机化合物的吸收谱带常常因引入取代基或改变溶常因引入取代基或改变溶剂使最大吸收波长剂使最大吸收波长max和吸收强度发生变化和吸收强度发生变化:n max向长波方向移动向长波方向移动称为称为红移红移，向短波方向移，向短波方向移动称为动称为蓝移蓝移(或紫移或紫移)。吸。吸收强度即摩尔吸光系数收强度即摩尔吸光系数k增大或减小的现象分别称增大或减小的现象分别称为增色效应或减色效应，为增色效应或减色效应，如图所示。如图所示。n吸光度读数在 范围内，测量较准确。nA01nB0.20.7nC00.8n0.151.5n分光光度计产生单色光的元件是：nA光栅狭缝nB光栅nC狭缝nD棱镜
37、n分光光度计测量吸光度的元件是：nA棱镜nB光电管nC钨灯nD比色皿n摩尔吸光系数与吸光系数的转换关系：nAaMknBkManCak M nDAM/kn一般分析仪器应预热nA5分钟nB1020分钟nC1小时nD不需预热n.常规分析一般平行测定次数:nA6次nB3次nC1次nD20次n分光光度法测定实验中，绘制工作曲线标准系列至少要几个点n2个n3个n4个n5个n 符合LambertBeer定律的某有色溶液，当有色物质的浓度增加时，最大吸收波长和吸光度分别是n(A)不变、增加 n(B)不变、减小 n(C)向长波移动、不变 n(D)向短波移动、不变n标准工作曲线不过原点的可能的原因是n (A)显色反应得酸度控制不当 n(B)显色剂得浓度过高 n(C)吸收波长选择不当 n(D)参比溶液选择不当
