1、紫外紫外-可見(jiàn)分光光度法的基本原理可見(jiàn)分光光度法的基本原理定量分析依據(jù)：定量分析依據(jù)：Lambert-Beer定律定律定性和定量分析定性和定量分析 又稱紫外可見(jiàn)分子吸收光譜法，它是利用某些物又稱紫外可見(jiàn)分子吸收光譜法，它是利用某些物質(zhì)的分子吸收質(zhì)的分子吸收200 800 nm光譜區(qū)的輻射來(lái)進(jìn)行分光譜區(qū)的輻射來(lái)進(jìn)行分析測(cè)定的方法。這種產(chǎn)生于析測(cè)定的方法。這種產(chǎn)生于分子價(jià)電子分子價(jià)電子在在電子電子能級(jí)間的躍遷能級(jí)間的躍遷的光譜，廣泛用于無(wú)機(jī)和有機(jī)物質(zhì)的光譜，廣泛用于無(wú)機(jī)和有機(jī)物質(zhì)的定性和定量測(cè)定。的定性和定量測(cè)定。 （近）紫外光區(qū)：（近）紫外光區(qū)：200400nm 可見(jiàn)光區(qū)：可見(jiàn)光區(qū)：400800

2、nm紫外紫外-可見(jiàn)分光光度法可見(jiàn)分光光度法（Ultraviolet-visible spectrophotometry, UV-Vis）紫外紫外-可見(jiàn)分光光度法的特點(diǎn)可見(jiàn)分光光度法的特點(diǎn)1）與其它光譜分析方法相比，其儀器設(shè)備）與其它光譜分析方法相比，其儀器設(shè)備和操作都比較和操作都比較簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單，費(fèi)用少，分析速度，費(fèi)用少，分析速度快快; 2）靈敏度高靈敏度高（10-410-7g/ml）3）選擇性好選擇性好;4）精密度和準(zhǔn)確度較高）精密度和準(zhǔn)確度較高;5）用途廣泛）用途廣泛1 基本原理基本原理 UV-Vis的產(chǎn)生的產(chǎn)生電子躍遷主要類型電子躍遷主要類型常用術(shù)語(yǔ)常用術(shù)語(yǔ)吸收帶吸收帶1. 紫外可見(jiàn)吸收光譜

3、的產(chǎn)生紫外可見(jiàn)吸收光譜的產(chǎn)生電子能級(jí)電子能級(jí)振動(dòng)能級(jí)振動(dòng)能級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)分子中電子能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)示意圖分子中電子能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)示意圖BA吸收輻射能后：吸收輻射能后： E=Ee+Ev+ErUV-Vis光譜是光譜是由分子外層電子躍遷所產(chǎn)生由分子外層電子躍遷所產(chǎn)生的，屬于的，屬于電子光譜電子光譜。同時(shí)，還伴有分子內(nèi)。同時(shí)，還伴有分子內(nèi)部振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷，從而使譜部振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷，從而使譜帶變寬。因此，帶變寬。因此，UV-Vis光譜是光譜是帶狀光譜帶狀光譜。2. 電子躍遷主要類型電子躍遷主要類型 按照價(jià)電子性質(zhì)不同討論不同的紫外按照價(jià)電子性質(zhì)不同討論不同的紫外

4、-可可見(jiàn)吸收光譜。見(jiàn)吸收光譜。以甲醛分子為例：以甲醛分子為例： 存在存在電子，電子，電子，電子，n（p）電子。電子。 分子軌道理論：分子軌道理論： 成鍵軌道成鍵軌道 成鍵軌道成鍵軌道 n 非鍵軌道非鍵軌道*反鍵軌道反鍵軌道104)。含有。含有不飽和不飽和基團(tuán)基團(tuán)的有機(jī)物都會(huì)產(chǎn)生此躍遷。如乙烯（蒸氣）的有機(jī)物都會(huì)產(chǎn)生此躍遷。如乙烯（蒸氣）的最大吸收波長(zhǎng)的最大吸收波長(zhǎng) max為為162 nm。 分子中若有分子中若有共軛共軛雙鍵，躍遷所需雙鍵，躍遷所需能量降低，能量降低， max 增加增加；共軛系統(tǒng)越長(zhǎng)，躍遷所需能量越低，；共軛系統(tǒng)越長(zhǎng)，躍遷所需能量越低， max 增加到增加到210nm以上。以上。

5、2.3 n*躍遷躍遷 此躍遷所需此躍遷所需能量最小能量最小，輻射，輻射波長(zhǎng)最長(zhǎng)波長(zhǎng)最長(zhǎng)，吸，吸收峰一般都在近紫外區(qū)，甚至在可見(jiàn)區(qū)。收峰一般都在近紫外區(qū)，甚至在可見(jiàn)區(qū)。它是它是含雜原子的不飽和基團(tuán)含雜原子的不飽和基團(tuán)如羰基、硝基如羰基、硝基等中的孤對(duì)電子向反鍵軌道躍遷。其特點(diǎn)等中的孤對(duì)電子向反鍵軌道躍遷。其特點(diǎn)是是吸收強(qiáng)度弱吸收強(qiáng)度弱(在在10 100之間之間) ，屬于禁，屬于禁阻躍遷。阻躍遷。2.4 n*躍遷躍遷 此躍遷所需此躍遷所需能量比較低能量比較低，吸收峰一般在，吸收峰一般在200nm附近附近，落于遠(yuǎn)紫外光區(qū)和近紫外光區(qū)。，落于遠(yuǎn)紫外光區(qū)和近紫外光區(qū)。具有具有未共享電子對(duì)未共享電子對(duì)的一

6、些取代基的飽和有的一些取代基的飽和有機(jī)物都會(huì)產(chǎn)生此躍遷。如機(jī)物都會(huì)產(chǎn)生此躍遷。如CH3OH和和CH3NH2的的n*躍遷產(chǎn)生的吸收分別為躍遷產(chǎn)生的吸收分別為183nm和和213nm。2.5 電荷遷移電荷遷移躍遷躍遷 所謂電荷遷移躍遷是指用電磁輻射照射化合物時(shí)，電子從給予體向與接受體相聯(lián)系的軌道上躍遷。因此，電荷遷移躍遷實(shí)質(zhì)是一個(gè)內(nèi)氧化-還原的過(guò)程，而相應(yīng)的吸收光譜稱為電荷遷移吸收光譜。如 苯酰基取代物在光作用下的異構(gòu)反應(yīng)。電荷遷移吸收帶的譜帶較寬，吸收強(qiáng)度較大（ max104）。 配位場(chǎng)躍遷包括d - d 躍遷和f - f 躍遷。由于這兩類躍遷必須在配體的配位場(chǎng)作用下才可能發(fā)生，因此又稱為配位場(chǎng)

7、躍遷。 吸收峰強(qiáng)烈受配位環(huán)境的影響。 例如 Cu2+以水為配位體，吸收峰在794nm處，而以氨為配位體，吸收峰在663nm處。此類光譜吸收強(qiáng)度弱，較少用于定量分析。2.6 配位場(chǎng)躍遷配位場(chǎng)躍遷電子躍遷類型不同，實(shí)際躍遷需要的能量不同，電子躍遷類型不同，實(shí)際躍遷需要的能量不同， 吸收能量的次序?yàn)椋何漳芰康拇涡驗(yàn)椋?*n*n* * 150nm n* 200nm * 200nm n* 300nm常見(jiàn)電子躍遷所處的波長(zhǎng)范圍及強(qiáng)度常見(jiàn)電子躍遷所處的波長(zhǎng)范圍及強(qiáng)度實(shí)例實(shí)例下列結(jié)構(gòu)中所需能量最低和最高的躍遷類下列結(jié)構(gòu)中所需能量最低和最高的躍遷類型？型？ CH2=CHCH= CH2 CH3-CH=CH-CH

8、OOCH33. 常用術(shù)語(yǔ)常用術(shù)語(yǔ)3.1 發(fā)色團(tuán)發(fā)色團(tuán) 分子中能分子中能吸收紫外光或可見(jiàn)光的結(jié)構(gòu)吸收紫外光或可見(jiàn)光的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)叫系統(tǒng)叫做發(fā)色團(tuán)或生色團(tuán)。象做發(fā)色團(tuán)或生色團(tuán)。象C=C、C=O、CC等都是發(fā)色團(tuán)。等都是發(fā)色團(tuán)。 發(fā)色團(tuán)的結(jié)構(gòu)不同，電子躍遷類型也不同。發(fā)色團(tuán)的結(jié)構(gòu)不同，電子躍遷類型也不同。一般有一般有* 或或n* 躍遷。躍遷。常見(jiàn)生色團(tuán)的吸收光譜常見(jiàn)生色團(tuán)的吸收光譜 有些原子或基團(tuán)，本身不能吸收波長(zhǎng)大于有些原子或基團(tuán)，本身不能吸收波長(zhǎng)大于200nm的光波，但它與一定的發(fā)色團(tuán)相連時(shí)，的光波，但它與一定的發(fā)色團(tuán)相連時(shí)，則可則可使發(fā)色團(tuán)所產(chǎn)生的吸收峰向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向使發(fā)色團(tuán)所產(chǎn)生的吸收峰向長(zhǎng)波長(zhǎng)方

9、向移動(dòng)，并使吸收強(qiáng)度增加移動(dòng)，并使吸收強(qiáng)度增加，這樣的原子或基，這樣的原子或基團(tuán)叫做助色團(tuán)。一般指帶有非鍵電子對(duì)的基團(tuán)叫做助色團(tuán)。一般指帶有非鍵電子對(duì)的基團(tuán)，如團(tuán)，如-OH、-OR、-NHR、-SH、-Cl、-Br、-I等。等。3.2 助色團(tuán)助色團(tuán) 某些有機(jī)化合物因反應(yīng)引入含有未共享電子某些有機(jī)化合物因反應(yīng)引入含有未共享電子對(duì)的基團(tuán)使對(duì)的基團(tuán)使吸收峰向長(zhǎng)波長(zhǎng)移動(dòng)吸收峰向長(zhǎng)波長(zhǎng)移動(dòng)的現(xiàn)象稱為的現(xiàn)象稱為長(zhǎng)移或長(zhǎng)移或紅移紅移（red shift）；相反，使）；相反，使吸收峰向吸收峰向短波長(zhǎng)移動(dòng)短波長(zhǎng)移動(dòng)的現(xiàn)象稱為短移或的現(xiàn)象稱為短移或藍(lán)移藍(lán)移（紫移）（紫移）（blue shift）。）。3.3 藍(lán)移

10、和紅移藍(lán)移和紅移 使使吸收強(qiáng)度增加吸收強(qiáng)度增加的現(xiàn)象稱為的現(xiàn)象稱為濃色效應(yīng)濃色效應(yīng)或增色或增色效應(yīng)（效應(yīng)（hyperchromic effect）；使）；使吸收強(qiáng)度降吸收強(qiáng)度降低低的現(xiàn)象稱為的現(xiàn)象稱為淡色效應(yīng)淡色效應(yīng)或減色效應(yīng)或減色效應(yīng)（hypochromic effect）。）。 3.4 濃色效應(yīng)和淡色效應(yīng)濃色效應(yīng)和淡色效應(yīng) 又稱吸收曲線，以又稱吸收曲線，以波長(zhǎng)波長(zhǎng)（nm）為橫坐標(biāo)）為橫坐標(biāo)，以，以吸光吸光度度A或吸收系數(shù)或吸收系數(shù)為縱坐標(biāo)為縱坐標(biāo)。 光譜曲線中最大吸收峰所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)相當(dāng)于躍遷時(shí)光譜曲線中最大吸收峰所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)相當(dāng)于躍遷時(shí)所吸收光線的波長(zhǎng)稱為所吸收光線的波長(zhǎng)稱為max。和。和

11、max相應(yīng)的摩爾吸相應(yīng)的摩爾吸收系數(shù)為收系數(shù)為max。max104的吸收峰為強(qiáng)帶。的吸收峰為強(qiáng)帶。 max270nm 躍遷的幾率小，躍遷的幾率小，吸收強(qiáng)度弱，吸收強(qiáng)度弱，104 CH2=CHCH= CH2 max=217nm max=104 CH3-CH=CH-CHO max=217.5nm max=1.5 104 在芳香環(huán)上如有發(fā)色團(tuán)取代時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)在芳香環(huán)上如有發(fā)色團(tuán)取代時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)K帶。帶。 苯乙烯苯乙烯max=248nm ； max=1.4 104 ；K帶帶 苯甲醛苯甲醛max=249nm ； max=1.1 104 ； K帶帶 取自德文：取自德文：benzenoid band（苯型譜

12、帶）。它是（苯型譜帶）。它是芳芳香族化合物香族化合物的特征吸收帶。是由苯環(huán)本身的振的特征吸收帶。是由苯環(huán)本身的振動(dòng)及閉合環(huán)狀共軛雙鍵動(dòng)及閉合環(huán)狀共軛雙鍵*躍遷而產(chǎn)生的吸收躍遷而產(chǎn)生的吸收帶，又稱苯的多重吸收。帶，又稱苯的多重吸收。4.3 B帶帶特點(diǎn)特點(diǎn)： 在在230270nm呈現(xiàn)一寬峰，呈現(xiàn)一寬峰， 中心中心max =256nm，且具有精細(xì)結(jié)構(gòu)（在極性溶劑中測(cè)，且具有精細(xì)結(jié)構(gòu)（在極性溶劑中測(cè)定或苯定或苯 環(huán)上有取代基時(shí)，精細(xì)結(jié)構(gòu)消失）環(huán)上有取代基時(shí)，精細(xì)結(jié)構(gòu)消失） 是是弱吸收弱吸收, max =2204.3 B帶帶取自德文：取自德文：ethylenic band（乙烯型譜帶）。（乙烯型譜帶）。

13、它是它是芳香族化合物芳香族化合物的另一特征吸收帶。的另一特征吸收帶。 E帶帶可分為可分為E1及及E2兩個(gè)吸收帶，二者可以分別看兩個(gè)吸收帶，二者可以分別看成是苯環(huán)中的乙烯鍵和共軛乙烯鍵所引起成是苯環(huán)中的乙烯鍵和共軛乙烯鍵所引起的，也屬的，也屬* 躍遷。躍遷。4.4 E帶帶 E1帶：帶： max 184nm左右，強(qiáng)吸收，左右，強(qiáng)吸收， 4.7104 ，由苯環(huán)內(nèi)乙烯鍵上的由苯環(huán)內(nèi)乙烯鍵上的電子被激電子被激發(fā)所致。發(fā)所致。 E2帶帶： max 203nm處，處，中強(qiáng)吸收中強(qiáng)吸收，7103 ，由苯環(huán)的共軛二烯所引起。當(dāng)苯環(huán)上有發(fā)色由苯環(huán)的共軛二烯所引起。當(dāng)苯環(huán)上有發(fā)色團(tuán)取代且與苯環(huán)團(tuán)取代且與苯環(huán)共軛共軛

14、時(shí)時(shí) ，E2帶常與帶常與K帶合并帶合并， 同時(shí)吸收峰向長(zhǎng)波移動(dòng)。同時(shí)吸收峰向長(zhǎng)波移動(dòng)。例：苯乙酮的三個(gè)吸收峰為例：苯乙酮的三個(gè)吸收峰為K（E2）帶：）帶：max = 240nm，=1.3104B帶：帶：max =278nm， =1100 R帶：帶：max =319nm， =50OCH3苯乙酮的紫外吸收光譜（溶劑：正庚烷）苯乙酮的紫外吸收光譜（溶劑：正庚烷） Lambert-Beer定律是物質(zhì)對(duì)光吸收的基本定律是物質(zhì)對(duì)光吸收的基本定律，是分光光度法定量分析的依據(jù)和基定律，是分光光度法定量分析的依據(jù)和基礎(chǔ)。礎(chǔ)。Lambert-Beer定律定律吸光系數(shù)吸光系數(shù)光度法的誤差光度法的誤差2 Lamber

15、t-Beer定律定律1. 吸光度和透光率吸光度和透光率物質(zhì)對(duì)光的吸收程度：物質(zhì)對(duì)光的吸收程度：透光率透光率：透光率為透過(guò)光的強(qiáng)度：透光率為透過(guò)光的強(qiáng)度It與入射光強(qiáng)與入射光強(qiáng)度度I0之比，用之比，用T（）（）表示：表示： 即即 T= It / I0吸光度吸光度: 為透光率倒數(shù)的對(duì)數(shù)，用為透光率倒數(shù)的對(duì)數(shù)，用A表示：表示： 即即 A=lg1/T=lg I0 /It1. 吸光度和透光率吸光度和透光率Lambert：、c一定時(shí)：一定時(shí)：AlBeer： 、 l一定時(shí)：一定時(shí)：Ac合并兩式：合并兩式：A l c（c為吸光物質(zhì)濃度，為吸光物質(zhì)濃度，l為透光液層厚度）為透光液層厚度） Lambert-Bee

16、r定律的定律的物理意義物理意義：當(dāng)一束：當(dāng)一束平行單平行單色光色光通過(guò)含有吸光物質(zhì)的通過(guò)含有吸光物質(zhì)的稀溶液稀溶液時(shí)，溶液的吸光時(shí)，溶液的吸光度與吸光物質(zhì)濃度、液層厚度乘積成正比。度與吸光物質(zhì)濃度、液層厚度乘積成正比。2. Lambert-Beer定律定律朗伯朗伯(Lambert)(Lambert)像像 朗伯朗伯 LambertLambert（1728- 17771728- 1777） 出生地：Alsace，F(xiàn)rance 他發(fā)現(xiàn)新的幾何觀念：當(dāng)三角形面積逐漸減少時(shí)，它的角度和會(huì)逐漸增加。Lambert被大家所熟悉的是他在上的研究。第一位提供嚴(yán)謹(jǐn)證法來(lái)說(shuō)明是無(wú)理數(shù)。在Hermite證明e之前，L

17、ambert早已推測(cè)出e及是超越數(shù)了。Lambert使得雙曲函數(shù)Hyperbolic Functions首度有系統(tǒng)的發(fā)展，而且在物理學(xué)上對(duì)光和熱的研究有許多創(chuàng)新。因此可知Lambert在數(shù)學(xué)、物理、天文均有重要的貢獻(xiàn)。 Lambert-Beer定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式：定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式：A= cl 式中比例常數(shù)式中比例常數(shù)與吸光物質(zhì)的本性，入射光波與吸光物質(zhì)的本性，入射光波長(zhǎng)及溫度等因素有關(guān)，稱為吸光系數(shù)。長(zhǎng)及溫度等因素有關(guān)，稱為吸光系數(shù)。吸光系數(shù)的吸光系數(shù)的物理意義物理意義：吸光物質(zhì)在單位濃度及單：吸光物質(zhì)在單位濃度及單位厚度時(shí)的吸收度。是物質(zhì)在一定波長(zhǎng)下的特位厚度時(shí)的吸收度。是物質(zhì)在一定波長(zhǎng)下的特

18、性常數(shù)。性常數(shù)。 作用作用：定性、定量依據(jù)：定性、定量依據(jù)3. 吸光系數(shù)吸光系數(shù)3.1 摩爾吸光系數(shù)摩爾吸光系數(shù) 當(dāng)當(dāng)l以以cm，c以以mol/L為單位，為單位，稱為摩爾吸稱為摩爾吸光系數(shù)，用光系數(shù)，用 表示。表示。 的單位為的單位為L(zhǎng)/molcm，它表示在一定的，它表示在一定的下，下，物質(zhì)的濃度為物質(zhì)的濃度為1.0mol/L，液層厚度為，液層厚度為1.0cm時(shí)溶液的吸光度。時(shí)溶液的吸光度。clA 在一定的在一定的下，溶液濃度為下，溶液濃度為1（即（即1g/100ml），液層厚度為），液層厚度為1.00cm時(shí)的吸光時(shí)的吸光度，用度，用 表示。表示。3.2 百分吸光系數(shù)百分吸光系數(shù)%11cmEc

19、lEAcm %11摩爾吸光系數(shù)和百分吸光系數(shù)的關(guān)系摩爾吸光系數(shù)和百分吸光系數(shù)的關(guān)系 MEcm10%11%1110cmEM 4. 多組分體系多組分體系-加和性加和性體系的總吸光度等于各組分吸光度之和體系的總吸光度等于各組分吸光度之和A=lici前提：各吸光物質(zhì)間無(wú)相互作用前提：各吸光物質(zhì)間無(wú)相互作用結(jié)論：結(jié)論： Lambert-Beer定律適用于多組分體系定律適用于多組分體系5. 吸光度的測(cè)定吸光度的測(cè)定-空白對(duì)比法空白對(duì)比法（1）采用光學(xué)性質(zhì)相同、厚度相同的吸收池，）采用光學(xué)性質(zhì)相同、厚度相同的吸收池，裝入空白液作參比。裝入空白液作參比。（2）調(diào)節(jié)儀器，使透過(guò)參比的透光率為）調(diào)節(jié)儀器，使透過(guò)參

20、比的透光率為100%。（3）測(cè)定被測(cè)液的透光率或吸光度）測(cè)定被測(cè)液的透光率或吸光度A。6. 光度法的誤差光度法的誤差主要由兩方面引起：主要由兩方面引起：一是實(shí)際情況偏離一是實(shí)際情況偏離Beer定律；定律；二是測(cè)量誤差。二是測(cè)量誤差。根據(jù)根據(jù)A= cl關(guān)系式，以濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐關(guān)系式，以濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)作圖，應(yīng)得到一通過(guò)原點(diǎn)的直線，稱為標(biāo)準(zhǔn)曲線或標(biāo)作圖，應(yīng)得到一通過(guò)原點(diǎn)的直線，稱為標(biāo)準(zhǔn)曲線或工作曲線。工作曲線。在實(shí)際工作中，當(dāng)有色溶液的濃度較高時(shí)，往往不成在實(shí)際工作中，當(dāng)有色溶液的濃度較高時(shí)，往往不成直線，這種現(xiàn)象稱為偏離朗伯比耳定律。直線，這種現(xiàn)象稱為偏離朗伯比耳定律。1

21、）光學(xué)因素光學(xué)因素-入射光為非單色光入射光為非單色光原因：儀器不能提供純粹單色光原因：儀器不能提供純粹單色光改進(jìn)：選用性能好，分辨率高的分光光度計(jì)改進(jìn)：選用性能好，分辨率高的分光光度計(jì)選擇合適的入射光波長(zhǎng)選擇合適的入射光波長(zhǎng)6.1 偏離偏離Beer定律的原因定律的原因2）化學(xué)因素化學(xué)因素-介質(zhì)的不均性介質(zhì)的不均性原因：溶液中的吸光物質(zhì)因濃度的改變而發(fā)原因：溶液中的吸光物質(zhì)因濃度的改變而發(fā)生離解、締合、溶劑化以及配合物生成等生離解、締合、溶劑化以及配合物生成等的變化的變化 ，影響物質(zhì)對(duì)光的吸收能力，影響物質(zhì)對(duì)光的吸收能力 。減小方法：控制顯色反應(yīng)的條件減小方法：控制顯色反應(yīng)的條件適用：稀溶液適用

22、：稀溶液6.2 測(cè)量誤差測(cè)量誤差clATII 1lglg0由朗伯由朗伯-比爾定律可知：比爾定律可知：TTclellnlglog1 微分后除以上式可得濃度的相對(duì)誤差為：微分后除以上式可得濃度的相對(duì)誤差為：TTTCCln 濃度測(cè)量的誤差，不但與分光光度計(jì)的讀濃度測(cè)量的誤差，不但與分光光度計(jì)的讀數(shù)誤差（數(shù)誤差（T）有關(guān)，而且與透光率）有關(guān)，而且與透光率T有關(guān)。有關(guān)。求極值，令求極值，令2)ln(ln1ln)()(TTTTTTCCT 0)( CC0ln1 T434. 0loglog eTA368. 01 eT當(dāng)溶液的透光率為當(dāng)溶液的透光率為36.8%或吸光度為或吸光度為0.434時(shí)，時(shí)，濃度的相對(duì)誤差

23、最小。濃度的相對(duì)誤差最小。T值在值在6520%或或A值在值在0.20.7之間，濃度相對(duì)之間，濃度相對(duì)誤差較小，是測(cè)量的適宜范圍。誤差較小，是測(cè)量的適宜范圍。儀器測(cè)量條件的選擇儀器測(cè)量條件的選擇顯色反應(yīng)條件的選擇顯色反應(yīng)條件的選擇參比溶液的選擇參比溶液的選擇3 分析條件的選擇分析條件的選擇1. 儀器測(cè)量條件的選擇儀器測(cè)量條件的選擇1.1 適宜的吸光度范圍適宜的吸光度范圍 即當(dāng)即當(dāng)A=0.434時(shí)，吸光度測(cè)量誤差最小。時(shí)，吸光度測(cè)量誤差最小。 最適宜的測(cè)量范圍為最適宜的測(cè)量范圍為0.20.7之間。之間。 通常是根據(jù)被測(cè)組分的吸收光譜，選擇最通常是根據(jù)被測(cè)組分的吸收光譜，選擇最強(qiáng)吸收帶的強(qiáng)吸收帶的最

24、大吸收波長(zhǎng)（最大吸收波長(zhǎng)（max ）為入射波為入射波長(zhǎng)。當(dāng)最強(qiáng)吸收峰的峰形比較尖銳時(shí)，往長(zhǎng)。當(dāng)最強(qiáng)吸收峰的峰形比較尖銳時(shí)，往往選用吸收稍低，峰形稍平坦的次強(qiáng)峰進(jìn)往選用吸收稍低，峰形稍平坦的次強(qiáng)峰進(jìn)行測(cè)定。行測(cè)定。 1.2 入射光波長(zhǎng)的選擇入射光波長(zhǎng)的選擇 為了選擇合適的狹縫寬度，應(yīng)以減少狹縫為了選擇合適的狹縫寬度，應(yīng)以減少狹縫寬度時(shí)試樣的寬度時(shí)試樣的吸光度不再增加吸光度不再增加為準(zhǔn)。一般為準(zhǔn)。一般來(lái)說(shuō)，狹縫寬度大約是試樣吸收峰半寬度來(lái)說(shuō)，狹縫寬度大約是試樣吸收峰半寬度的十分之一。的十分之一。1.3 狹縫寬度的選擇狹縫寬度的選擇可見(jiàn)分光光度法一般用來(lái)測(cè)定能吸收可見(jiàn)可見(jiàn)分光光度法一般用來(lái)測(cè)定能吸收

25、可見(jiàn)光的有色溶液。對(duì)某些無(wú)色或淺色物質(zhì)進(jìn)光的有色溶液。對(duì)某些無(wú)色或淺色物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，常利用顯色反應(yīng)將被測(cè)組分轉(zhuǎn)變行測(cè)定，常利用顯色反應(yīng)將被測(cè)組分轉(zhuǎn)變?yōu)樵诳梢?jiàn)波長(zhǎng)范圍有吸收的物質(zhì)。常見(jiàn)的為在可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍有吸收的物質(zhì)。常見(jiàn)的顯色反應(yīng)有配位反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等。顯色反應(yīng)有配位反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等。2. 顯色反應(yīng)條件的選擇顯色反應(yīng)條件的選擇顯色反應(yīng)須滿足以下條件：顯色反應(yīng)須滿足以下條件：1反應(yīng)的生成物必須在紫外反應(yīng)的生成物必須在紫外-可見(jiàn)光區(qū)有可見(jiàn)光區(qū)有較強(qiáng)的較強(qiáng)的吸光能力吸光能力，即摩爾吸光系數(shù)較大；，即摩爾吸光系數(shù)較大；2反應(yīng)有反應(yīng)有較高的選擇性較高的選擇性，即被測(cè)組分生成的化，即被測(cè)組分生成的化

26、合物吸收曲線應(yīng)與共存物質(zhì)的吸收光譜有明顯合物吸收曲線應(yīng)與共存物質(zhì)的吸收光譜有明顯的差別；的差別；3. 反應(yīng)生成的產(chǎn)物有反應(yīng)生成的產(chǎn)物有足夠的穩(wěn)定性足夠的穩(wěn)定性，以保證測(cè)量，以保證測(cè)量過(guò)程中溶液的吸光度不變；過(guò)程中溶液的吸光度不變；4. 反應(yīng)生成物的反應(yīng)生成物的組成恒定組成恒定。顯色條件：顯色條件：1）酸度）酸度2）顯色劑的用量：過(guò)量）顯色劑的用量：過(guò)量3）顯色時(shí)間和溫度）顯色時(shí)間和溫度4）溶劑）溶劑3. 參比溶液的選擇參比溶液的選擇 測(cè)定試樣溶液的吸光度，需先用參比溶液調(diào)測(cè)定試樣溶液的吸光度，需先用參比溶液調(diào)節(jié)節(jié)T為為100% （A為為0） ，以消除其它成分及，以消除其它成分及吸收池和溶劑等對(duì)

27、光的反射和吸收帶來(lái)的測(cè)吸收池和溶劑等對(duì)光的反射和吸收帶來(lái)的測(cè)定誤差。定誤差。參比溶液參比溶液 3.1 溶劑參比溶劑參比 試樣簡(jiǎn)單、共存其它成分對(duì)試樣簡(jiǎn)單、共存其它成分對(duì)測(cè)定波長(zhǎng)吸收弱，只考慮消除溶劑與吸收池測(cè)定波長(zhǎng)吸收弱，只考慮消除溶劑與吸收池等因素；等因素； 3.2 試樣參比試樣參比 如果試樣基體溶液在測(cè)定波長(zhǎng)如果試樣基體溶液在測(cè)定波長(zhǎng)有吸收，而顯色劑不與試樣基體顯色時(shí)，可有吸收，而顯色劑不與試樣基體顯色時(shí)，可按與顯色反應(yīng)相同的條件處理試樣，只是不按與顯色反應(yīng)相同的條件處理試樣，只是不加入顯色劑。加入顯色劑。 3.3 試劑參比試劑參比 如果顯色劑或其它試劑在測(cè)如果顯色劑或其它試劑在測(cè)定波長(zhǎng)有

28、吸收，按顯色反應(yīng)相同的條件，不定波長(zhǎng)有吸收，按顯色反應(yīng)相同的條件，不加入試樣，同樣加入試劑和溶劑作為參比溶加入試樣，同樣加入試劑和溶劑作為參比溶液。液。 3.4 平行操作參比平行操作參比 用不含被測(cè)組分的試樣，用不含被測(cè)組分的試樣，在相同的條件下與被測(cè)試樣同時(shí)進(jìn)行處理，在相同的條件下與被測(cè)試樣同時(shí)進(jìn)行處理，由此得到平行操作參比溶液。由此得到平行操作參比溶液。4 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)紫外紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)可見(jiàn)分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu) 0.575光源光源單色器單色器吸收池吸收池檢測(cè)器檢測(cè)器顯示顯示1.1 光源光源 基本要求：在儀器操作所需的光譜區(qū)域內(nèi)能夠基本要求：在儀器操作

29、所需的光譜區(qū)域內(nèi)能夠發(fā)射連續(xù)輻射，有足夠的輻射強(qiáng)度和良好的穩(wěn)發(fā)射連續(xù)輻射，有足夠的輻射強(qiáng)度和良好的穩(wěn)定性，而且輻射能量隨波長(zhǎng)的變化應(yīng)盡可能小。定性，而且輻射能量隨波長(zhǎng)的變化應(yīng)盡可能小。常用的光源有兩類：常用的光源有兩類：熱輻射光源和氣體放電光源熱輻射光源和氣體放電光源1. 主要部件主要部件熱輻射光源：鎢燈和鹵鎢燈，熱輻射光源：鎢燈和鹵鎢燈，主要用于可見(jiàn)光區(qū)主要用于可見(jiàn)光區(qū)(400 760nm) ；氣體放電光源：氫燈和氘燈，氣體放電光源：氫燈和氘燈，主要用于紫外光區(qū)主要用于紫外光區(qū)(200 400nm) 。氘燈氘燈 單色器的作用是將光源輻射出的單色器的作用是將光源輻射出的復(fù)合光復(fù)合光分離分離成成

30、單色光單色光，由狹縫（入射和出射）、準(zhǔn)直鏡，由狹縫（入射和出射）、準(zhǔn)直鏡和色散元件組成。和色散元件組成。 核心部分是核心部分是色散元件色散元件，起分光的作用。，起分光的作用。 1.2 單色器單色器800 600 500400入射入射狹縫狹縫準(zhǔn)直準(zhǔn)直透鏡透鏡棱棱鏡鏡聚焦聚焦透鏡透鏡出射出射狹縫狹縫白白光光紅紅紫紫1 12 2單色器示意圖單色器示意圖1）棱鏡）棱鏡 玻璃：在紫外光區(qū)有吸收，只能用于可見(jiàn)光區(qū)。玻璃：在紫外光區(qū)有吸收，只能用于可見(jiàn)光區(qū)。 石英：在紫外石英：在紫外-可見(jiàn)光區(qū)均無(wú)吸收，一般只用于可見(jiàn)光區(qū)均無(wú)吸收，一般只用于紫外光區(qū)。紫外光區(qū)。2）光柵）光柵 已經(jīng)逐漸取代棱鏡，擴(kuò)大了波長(zhǎng)測(cè)量

31、范圍，已經(jīng)逐漸取代棱鏡，擴(kuò)大了波長(zhǎng)測(cè)量范圍，改善了波長(zhǎng)精度和分辨率。改善了波長(zhǎng)精度和分辨率。能起分光作用的色散元件主要是能起分光作用的色散元件主要是棱鏡和光柵棱鏡和光柵。光光柵柵和和棱棱鏡鏡分分光光原原理理狹縫是單色器的組成之一，對(duì)單色光的純狹縫是單色器的組成之一，對(duì)單色光的純度起著重要作用。度起著重要作用。狹縫越窄，狹縫越窄，單色光單色光越純；越純；測(cè)得的吸收峰越尖銳，但光的強(qiáng)度減弱，測(cè)得的吸收峰越尖銳，但光的強(qiáng)度減弱，影響測(cè)定靈敏度。影響測(cè)定靈敏度。 又稱比色皿或比色杯，按材料可分為又稱比色皿或比色杯，按材料可分為玻璃玻璃吸收池和石英吸收池吸收池和石英吸收池。 石英池適用于可見(jiàn)光區(qū)及紫外光

32、區(qū)，玻璃石英池適用于可見(jiàn)光區(qū)及紫外光區(qū)，玻璃吸收池只能用于可見(jiàn)光區(qū)。吸收池只能用于可見(jiàn)光區(qū)。 1.3 吸收池吸收池 常見(jiàn)吸收池光程為常見(jiàn)吸收池光程為0.11.0cm，其中，其中1.0cm最常用。最常用。為減少光的損失，吸收池的光學(xué)為減少光的損失，吸收池的光學(xué)面必須完全垂直于光束方向面必須完全垂直于光束方向。 檢測(cè)器的作用是檢測(cè)光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)變檢測(cè)器的作用是檢測(cè)光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。為電信號(hào)。類型：類型：（1）光電池：硒光電池（可見(jiàn)）光電池：硒光電池（可見(jiàn)） 硅光電池（紫外可見(jiàn)）硅光電池（紫外可見(jiàn)） （2）光電管：藍(lán)（紫）敏光電管）光電管：藍(lán)（紫）敏光電管 銻銫陰極銻銫陰極 紅敏

33、光電管紅敏光電管 銀和氧化銫陰極銀和氧化銫陰極（3）光電倍增管：將光信號(hào)放大）光電倍增管：將光信號(hào)放大106-107倍，靈敏倍，靈敏 現(xiàn)今使用的分光光度計(jì)大多采用現(xiàn)今使用的分光光度計(jì)大多采用光電管或光電光電管或光電倍增管倍增管作為檢測(cè)器。作為檢測(cè)器。1.4 檢測(cè)器檢測(cè)器1）光電管）光電管 陰極凹面內(nèi)側(cè)涂有光敏材料，被足夠能量的陰極凹面內(nèi)側(cè)涂有光敏材料，被足夠能量的光子照射后發(fā)射電子。當(dāng)陰極與陽(yáng)極之間存光子照射后發(fā)射電子。當(dāng)陰極與陽(yáng)極之間存在電位差時(shí)，陰極發(fā)射的電子流向陽(yáng)極形成在電位差時(shí)，陰極發(fā)射的電子流向陽(yáng)極形成光電流。光電流的大小與照射光強(qiáng)度成正比。光電流。光電流的大小與照射光強(qiáng)度成正比。光

34、電流較小，需要放大后才能檢測(cè)。光電流較小，需要放大后才能檢測(cè)。2）光電倍增管）光電倍增管 原理與光電管相似，區(qū)別在于陰極與陽(yáng)極之原理與光電管相似，區(qū)別在于陰極與陽(yáng)極之間還有間還有9個(gè)倍增極。每個(gè)電子經(jīng)過(guò)倍增極時(shí)發(fā)個(gè)倍增極。每個(gè)電子經(jīng)過(guò)倍增極時(shí)發(fā)射出多個(gè)新電子，該過(guò)程一直重復(fù)到第射出多個(gè)新電子，該過(guò)程一直重復(fù)到第9個(gè)倍個(gè)倍增極，此時(shí)發(fā)射出的電子數(shù)目大大增加，然后增極，此時(shí)發(fā)射出的電子數(shù)目大大增加，然后被陽(yáng)極收集，產(chǎn)生較大的電流，再經(jīng)放大，顯被陽(yáng)極收集，產(chǎn)生較大的電流，再經(jīng)放大，顯示。這樣，大大提高了儀器的靈敏度。示。這樣，大大提高了儀器的靈敏度。1.5 信號(hào)顯示系統(tǒng)信號(hào)顯示系統(tǒng)功能：信號(hào)的處理及

35、讀出功能：信號(hào)的處理及讀出常用的記錄系統(tǒng)有電位計(jì)、檢流計(jì)、示波常用的記錄系統(tǒng)有電位計(jì)、檢流計(jì)、示波器及數(shù)據(jù)臺(tái)、數(shù)字電壓表等器及數(shù)據(jù)臺(tái)、數(shù)字電壓表等2. 紫外紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的類型可見(jiàn)分光光度計(jì)的類型2.1 單光束分光光度計(jì)單光束分光光度計(jì) 簡(jiǎn)易型分光光度計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，維修容簡(jiǎn)易型分光光度計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，維修容易，適用于常規(guī)分析。易，適用于常規(guī)分析。2.2 雙光束分光光度計(jì)雙光束分光光度計(jì) 一般都能自動(dòng)記錄吸收光譜曲線。一般都能自動(dòng)記錄吸收光譜曲線。由于兩束光同由于兩束光同時(shí)分別通過(guò)參比池和樣品池，還能自動(dòng)消除光源強(qiáng)時(shí)分別通過(guò)參比池和樣品池，還能自動(dòng)消除光源強(qiáng)度變化所引起的

36、誤差度變化所引起的誤差。2.3 雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)雙波長(zhǎng)分光光度計(jì) 優(yōu)點(diǎn)：是可以在有背景干擾或共存組分吸收干擾的優(yōu)點(diǎn)：是可以在有背景干擾或共存組分吸收干擾的情況下對(duì)某組分進(jìn)行定量測(cè)定。情況下對(duì)某組分進(jìn)行定量測(cè)定。雙光束光度計(jì)示意圖雙光束光度計(jì)示意圖雙波長(zhǎng)光度計(jì)光路示意圖雙波長(zhǎng)光度計(jì)光路示意圖3. 分光光度計(jì)的校正和檢驗(yàn)分光光度計(jì)的校正和檢驗(yàn)3.1 波長(zhǎng)校正波長(zhǎng)校正3.2 吸光度校正吸光度校正3.3 雜散光的檢驗(yàn)雜散光的檢驗(yàn)3.4 穩(wěn)定性的檢驗(yàn)穩(wěn)定性的檢驗(yàn)5 紫外紫外-可見(jiàn)吸收光譜與分子結(jié)構(gòu)可見(jiàn)吸收光譜與分子結(jié)構(gòu) 化合物的化合物的UV-Vis特征，主要取決于分子中特征，主要取決于分子中發(fā)色團(tuán)與助色

37、團(tuán)以及它們之間的共軛情況，發(fā)色團(tuán)與助色團(tuán)以及它們之間的共軛情況， UV- Vis光譜在研究化合物的結(jié)構(gòu)中，可以光譜在研究化合物的結(jié)構(gòu)中，可以推定分子的骨架，判斷發(fā)色團(tuán)之間的共軛推定分子的骨架，判斷發(fā)色團(tuán)之間的共軛關(guān)系和估計(jì)共軛體系中取代基的種類、位關(guān)系和估計(jì)共軛體系中取代基的種類、位置和數(shù)目。置和數(shù)目。1. 有機(jī)化合物的紫外吸收光譜有機(jī)化合物的紫外吸收光譜1.1 飽和化合物飽和化合物 1）飽和烴類化合物飽和烴類化合物：只含有單鍵（：只含有單鍵（鍵），鍵），只能產(chǎn)生只能產(chǎn)生* 躍遷，吸收帶位于遠(yuǎn)紫外躍遷，吸收帶位于遠(yuǎn)紫外區(qū)，如甲烷和乙烷的吸收帶分別在區(qū)，如甲烷和乙烷的吸收帶分別在125nm和和1

38、35nm。在近紫外區(qū)（。在近紫外區(qū)（200400nm）沒(méi)）沒(méi)有吸收（透明），因此在紫外吸收光譜中有吸收（透明），因此在紫外吸收光譜中常用作溶劑常用作溶劑。 2）含有雜原子的飽和化合物含有雜原子的飽和化合物：除了：除了 * 躍遷，還有躍遷，還有n *躍遷，其吸收帶在近躍遷，其吸收帶在近紫外區(qū)的也不多，但若作紫外區(qū)的也不多，但若作溶劑溶劑使用，可能使用，可能在在200nm以上出現(xiàn)末端吸收，會(huì)增強(qiáng)或影以上出現(xiàn)末端吸收，會(huì)增強(qiáng)或影響被測(cè)組分在該區(qū)域的吸收，從而產(chǎn)生測(cè)響被測(cè)組分在該區(qū)域的吸收，從而產(chǎn)生測(cè)量誤差。因此量誤差。因此測(cè)定波長(zhǎng)須大于溶劑的截止測(cè)定波長(zhǎng)須大于溶劑的截止波長(zhǎng)波長(zhǎng)。1.2 不飽和化合物

39、不飽和化合物 1）簡(jiǎn)單的不飽和化合物簡(jiǎn)單的不飽和化合物：由于含有：由于含有鍵而具鍵而具有有* 躍遷，躍遷，* 躍遷能量比躍遷能量比*小，小，但對(duì)于非共軛的簡(jiǎn)單不飽和化合物躍遷能量但對(duì)于非共軛的簡(jiǎn)單不飽和化合物躍遷能量仍然較高，吸收峰位于遠(yuǎn)紫外區(qū)。如最簡(jiǎn)單仍然較高，吸收峰位于遠(yuǎn)紫外區(qū)。如最簡(jiǎn)單的乙烯化合物，吸收峰在的乙烯化合物，吸收峰在170nm附近，附近，104。 若若C=C雙鍵上連接的雙鍵上連接的H原子被烷基取代，可原子被烷基取代，可產(chǎn)生產(chǎn)生超共軛效應(yīng)，吸收峰紅移，烷基取超共軛效應(yīng)，吸收峰紅移，烷基取代數(shù)越多，紅移值越大。代數(shù)越多，紅移值越大。 若若C=C雙鍵上連接的雙鍵上連接的H原子被助色

40、團(tuán)取代，原子被助色團(tuán)取代，* 吸收將發(fā)生紅移，甚至移到紫外光區(qū)。吸收將發(fā)生紅移，甚至移到紫外光區(qū)。原因是助色團(tuán)中的原因是助色團(tuán)中的n電子可以產(chǎn)生電子可以產(chǎn)生p-共軛，共軛，使使* 躍遷能量降低。躍遷能量降低。 CH2 CH-OCH3 max 190nm CH2 CH-N(CH3)2 max 228nm 2）共軛烯烴共軛烯烴： 在同一分子中，若兩個(gè)生色團(tuán)只隔一個(gè)單鍵在同一分子中，若兩個(gè)生色團(tuán)只隔一個(gè)單鍵則形成共軛體系，共軛體系中兩個(gè)生色團(tuán)相則形成共軛體系，共軛體系中兩個(gè)生色團(tuán)相互影響，其吸收光譜與單一生色團(tuán)相比，有互影響，其吸收光譜與單一生色團(tuán)相比，有很大改變：即吸收峰紅移，吸收強(qiáng)度增加。很大改

41、變：即吸收峰紅移，吸收強(qiáng)度增加。共軛體系越長(zhǎng)，吸收峰紅移越顯著。共軛體系越長(zhǎng)，吸收峰紅移越顯著?；衔?溶劑 max/nm max 1,3-丁二烯 己烷 217 21，000 1,3,5-己二烯 異辛烷 268 43，000 1,3,5,7-辛四烯 環(huán)己烷 304 1,3,5,7,9-癸四烯 異辛烷 334 121，000 1,3,5,7,9,11-十二烷基六烯 異辛烷 364 138，000 3）、-不飽和羰基化合物不飽和羰基化合物 在在、-不飽和醛、酮、酸、酯中，由于不飽和醛、酮、酸、酯中，由于C=O與與C=C共軛，使共軛，使n* 、* 躍遷紅躍遷紅移。移。 *：200nm至至215250

42、nm （104） n*：280nm至至310350nm （100）4）芳香族化合物芳香族化合物 芳香族化合物在近紫外區(qū)顯示特征的吸收光芳香族化合物在近紫外區(qū)顯示特征的吸收光譜。苯是最簡(jiǎn)單的芳香族化合物，具有環(huán)狀譜。苯是最簡(jiǎn)單的芳香族化合物，具有環(huán)狀共軛體系，在紫外光區(qū)有共軛體系，在紫外光區(qū)有E1帶、帶、E2帶和帶和B帶帶三個(gè)吸收帶，都是由三個(gè)吸收帶，都是由*躍遷產(chǎn)生的。躍遷產(chǎn)生的。B帶帶是芳香族化合物的特征，對(duì)鑒定芳香族化合是芳香族化合物的特征，對(duì)鑒定芳香族化合物很有價(jià)值。物很有價(jià)值。 在苯環(huán)上引入取代基，會(huì)使苯的在苯環(huán)上引入取代基，會(huì)使苯的*躍躍遷引起的各吸收帶發(fā)生位移。遷引起的各吸收帶發(fā)生

43、位移。 苯環(huán)上有取代基時(shí)，一般引起苯環(huán)上有取代基時(shí)，一般引起B(yǎng)帶的精細(xì)帶的精細(xì)結(jié)構(gòu)消失，并且各譜帶的結(jié)構(gòu)消失，并且各譜帶的max發(fā)生紅移，發(fā)生紅移，max值通常增大。值通常增大。 i.單取代苯單取代苯 當(dāng)引入的基團(tuán)為助色基團(tuán)時(shí)，取代基對(duì)吸收帶的影響當(dāng)引入的基團(tuán)為助色基團(tuán)時(shí)，取代基對(duì)吸收帶的影響大小與取代基的推電子能力有關(guān)。推電子能力越強(qiáng)，大小與取代基的推電子能力有關(guān)。推電子能力越強(qiáng)，影響越大。順序?yàn)橛绊懺酱蟆ｍ樞驗(yàn)?-O-NH2-OCH3-OH-Br-Cl-CH3當(dāng)引入的基團(tuán)為發(fā)色基團(tuán)時(shí)，其對(duì)吸收譜帶的影響程當(dāng)引入的基團(tuán)為發(fā)色基團(tuán)時(shí)，其對(duì)吸收譜帶的影響程度大于助色基團(tuán)。影響的大小與發(fā)色基團(tuán)的吸

44、電子能度大于助色基團(tuán)。影響的大小與發(fā)色基團(tuán)的吸電子能力有關(guān)，吸電子能力越強(qiáng)，影響越大。其順序?yàn)榱τ嘘P(guān)，吸電子能力越強(qiáng)，影響越大。其順序?yàn)?-NO2-CHO-COCH3-COOH-CN-、-COO-SO2NH2-NH3+ii 二取代苯二取代苯 在二取代苯中，由于取代基的性質(zhì)和取代位置不同，在二取代苯中，由于取代基的性質(zhì)和取代位置不同，產(chǎn)生的影響也不同。產(chǎn)生的影響也不同。 a 當(dāng)兩個(gè)不同類基團(tuán)對(duì)位取代時(shí)，由于兩個(gè)取代基效當(dāng)兩個(gè)不同類基團(tuán)對(duì)位取代時(shí)，由于兩個(gè)取代基效應(yīng)相反，產(chǎn)生協(xié)同作用，故應(yīng)相反，產(chǎn)生協(xié)同作用，故max產(chǎn)生顯著的紅移。產(chǎn)生顯著的紅移。 效應(yīng)相反的兩個(gè)取代基若相互處于間位或鄰位時(shí)，則效

45、應(yīng)相反的兩個(gè)取代基若相互處于間位或鄰位時(shí)，則二取代物的光譜與各單取代物的區(qū)別是很小的。二取代物的光譜與各單取代物的區(qū)別是很小的。例如：N O2NH2NH2NO2N H2N O2N H2N O2 260nm 280nm 380nm 280nm 282.5nm b 當(dāng)同類基團(tuán)取代時(shí)，由于效應(yīng)相同，兩個(gè)基團(tuán)不當(dāng)同類基團(tuán)取代時(shí)，由于效應(yīng)相同，兩個(gè)基團(tuán)不能協(xié)同，則吸收峰往往不超過(guò)單取代時(shí)的波長(zhǎng)，且能協(xié)同，則吸收峰往往不超過(guò)單取代時(shí)的波長(zhǎng)，且鄰、間、對(duì)三個(gè)異構(gòu)體的波長(zhǎng)也相近。例如：鄰、間、對(duì)三個(gè)異構(gòu)體的波長(zhǎng)也相近。例如： CO O HN O2N O2CO O HN O2CO O HN O2CO O H 2

46、30nm 260nm 258nm 255nm 255nm 2. 影響紫外吸收光譜的因素影響紫外吸收光譜的因素 UV-Vis光譜主要取決于分子結(jié)構(gòu)和取代基，光譜主要取決于分子結(jié)構(gòu)和取代基，但是分子中的結(jié)構(gòu)因素和測(cè)定條件也會(huì)影但是分子中的結(jié)構(gòu)因素和測(cè)定條件也會(huì)影響光譜。主要體現(xiàn)在對(duì)共軛作用的影響。響光譜。主要體現(xiàn)在對(duì)共軛作用的影響。2.1 空間位阻的影響空間位阻的影響 各生色因子處于同一平面才能達(dá)到有效共各生色因子處于同一平面才能達(dá)到有效共軛，若發(fā)色團(tuán)之間或發(fā)色團(tuán)與助色團(tuán)之間軛，若發(fā)色團(tuán)之間或發(fā)色團(tuán)與助色團(tuán)之間太擁擠，就會(huì)排斥于同一平面之外，使共太擁擠，就會(huì)排斥于同一平面之外，使共軛程度降低，躍遷

47、所需能量增大，吸收峰軛程度降低，躍遷所需能量增大，吸收峰藍(lán)移，吸收強(qiáng)度減小。藍(lán)移，吸收強(qiáng)度減小。1）基團(tuán)異構(gòu)：共軛體系越大，吸收波長(zhǎng)越長(zhǎng)，）基團(tuán)異構(gòu)：共軛體系越大，吸收波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越大；共軛體系越小，吸收波長(zhǎng)越短，越大；共軛體系越小，吸收波長(zhǎng)越短，越越小。小。2）順?lè)串悩?gòu)：通常順式異構(gòu)體由于空間位阻）順?lè)串悩?gòu)：通常順式異構(gòu)體由于空間位阻的影響，吸收峰藍(lán)移，吸收強(qiáng)度降低。的影響，吸收峰藍(lán)移，吸收強(qiáng)度降低。 max （順式）（順式）max（反式）（反式）， max （順式）（順式） 激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài) 氫鍵作用強(qiáng)度：基態(tài)氫鍵作用強(qiáng)度：基態(tài)激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài) 能級(jí)的能量下降：基態(tài)能級(jí)的能量下降：基態(tài)激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)

48、實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)n*躍遷需要的躍遷需要的E增加，故使吸收峰增加，故使吸收峰藍(lán)移。藍(lán)移。2.4 溶劑效應(yīng)的影響溶劑效應(yīng)的影響 2）*躍遷躍遷所產(chǎn)生的吸收峰隨著所產(chǎn)生的吸收峰隨著溶劑極性溶劑極性的增加的增加而向而向長(zhǎng)波長(zhǎng)長(zhǎng)波長(zhǎng)方向移動(dòng)。方向移動(dòng)。 極性：基態(tài)極性：基態(tài)激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài) 氫鍵作用強(qiáng)度：基態(tài)氫鍵作用強(qiáng)度：基態(tài)激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài) 能級(jí)的能量下降：基態(tài)能級(jí)的能量下降：基態(tài)激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài) 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)p p*躍遷需要的躍遷需要的E增加，故使吸收峰增加，故使吸收峰紅移。紅移。溶劑對(duì)溶劑對(duì)n* ，*的影響的影響 體系體系pH的改變可能引起共軛體系的延長(zhǎng)或的改變可能引起共軛體系的延長(zhǎng)或縮短，從而引起吸收峰位置的改變，對(duì)一

49、縮短，從而引起吸收峰位置的改變，對(duì)一些不飽和酸、烯醇、酚及苯胺類化合物的些不飽和酸、烯醇、酚及苯胺類化合物的紫外光譜影響很大。紫外光譜影響很大。 2.5 體系體系pH的影響的影響（a）苯酚的）苯酚的UV光譜圖光譜圖 （b）苯胺的）苯胺的UV光譜圖光譜圖 溶液酸堿性對(duì)紫外光譜的影響溶液酸堿性對(duì)紫外光譜的影響 酚酚酚鹽，氧上孤對(duì)電子增多，酚鹽，氧上孤對(duì)電子增多，p-p p共共軛增強(qiáng)，軛增強(qiáng)，E減小，吸收峰紅移。減小，吸收峰紅移。 OHOHH-+O-OHH-+NH3NH2+ 胺胺胺鹽，氮上孤對(duì)電子消失，胺鹽，氮上孤對(duì)電子消失，p-p p共共軛消失，軛消失，E增大，吸收峰藍(lán)移。增大，吸收峰藍(lán)移。 在藥

50、物成分分析中，可利用紫外吸收光譜在藥物成分分析中，可利用紫外吸收光譜變化規(guī)律來(lái)推斷結(jié)構(gòu)中的酸性、堿性基團(tuán)。變化規(guī)律來(lái)推斷結(jié)構(gòu)中的酸性、堿性基團(tuán)。如果化合物溶液從中性變?yōu)閴A性時(shí)，吸收如果化合物溶液從中性變?yōu)閴A性時(shí)，吸收峰發(fā)生紅移，表明該化合物為酸性物質(zhì)；峰發(fā)生紅移，表明該化合物為酸性物質(zhì)；如果化合物溶液從中性變?yōu)樗嵝詴r(shí)，吸收如果化合物溶液從中性變?yōu)樗嵝詴r(shí)，吸收峰發(fā)生藍(lán)移，表明化合物可能為芳胺。峰發(fā)生藍(lán)移，表明化合物可能為芳胺。 2.5 體系體系pH的影響的影響6 紫外紫外-可見(jiàn)吸收光譜的應(yīng)用可見(jiàn)吸收光譜的應(yīng)用定性鑒別定性鑒別純度檢查純度檢查定量分析定量分析結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析1. 定性鑒別定性鑒別

51、利用利用UV-Vis光譜對(duì)有機(jī)化合物進(jìn)行定性鑒別光譜對(duì)有機(jī)化合物進(jìn)行定性鑒別的主要依據(jù)是多數(shù)有機(jī)化合物具有特征吸收的主要依據(jù)是多數(shù)有機(jī)化合物具有特征吸收光譜，如光譜，如吸收光譜的形狀、吸收峰數(shù)目、各吸收光譜的形狀、吸收峰數(shù)目、各吸收峰的波長(zhǎng)位置、強(qiáng)度與相應(yīng)的吸光系數(shù)吸收峰的波長(zhǎng)位置、強(qiáng)度與相應(yīng)的吸光系數(shù)等。等。 利用利用UV -Vis光譜對(duì)有機(jī)化合物進(jìn)行定性鑒光譜對(duì)有機(jī)化合物進(jìn)行定性鑒別，一般采用別，一般采用對(duì)比法對(duì)比法。1）比較吸收光譜的特征數(shù)據(jù)）比較吸收光譜的特征數(shù)據(jù)：有些結(jié)構(gòu)相似的化合：有些結(jié)構(gòu)相似的化合物物max相同，但分子量不同，所以吸光系數(shù)存在差相同，但分子量不同，所以吸光系數(shù)存在

52、差別，可用作鑒別依據(jù)。別，可用作鑒別依據(jù)。2）比較吸光度比值的一致性）比較吸光度比值的一致性：有些化合物不只一個(gè)：有些化合物不只一個(gè)吸收峰，可用在不同吸收峰處測(cè)得吸光度的比值吸收峰，可用在不同吸收峰處測(cè)得吸光度的比值A(chǔ)1/A2或或1/2作為鑒別的依據(jù)。作為鑒別的依據(jù)。3）比較吸收光譜的一致性）比較吸收光譜的一致性：如果兩者完全相同，則：如果兩者完全相同，則可能是同一種化合物；如果兩者有明顯差別，則肯可能是同一種化合物；如果兩者有明顯差別，則肯定不是同一種化合物。定不是同一種化合物。2. 純度檢查純度檢查 1）雜質(zhì)檢查：若被檢樣品在一定的波長(zhǎng)范）雜質(zhì)檢查：若被檢樣品在一定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)無(wú)明顯吸收而

53、所含雜質(zhì)有吸收，則檢樣圍內(nèi)無(wú)明顯吸收而所含雜質(zhì)有吸收，則檢樣中含有少量雜質(zhì)都可用中含有少量雜質(zhì)都可用UV-Vis光譜檢查出來(lái)。光譜檢查出來(lái)。 2）雜質(zhì)的限量檢查：可利用吸光度或吸收）雜質(zhì)的限量檢查：可利用吸光度或吸收峰與谷處吸光度的比值來(lái)控制藥品中雜質(zhì)的峰與谷處吸光度的比值來(lái)控制藥品中雜質(zhì)的含量。含量。3. 定量分析定量分析原理：原理： Lambert-Beer定律定律clAclEAcm%11Ac3.1 單組分定量分析單組分定量分析1）標(biāo)準(zhǔn)曲線法：）標(biāo)準(zhǔn)曲線法： 用標(biāo)準(zhǔn)品配制一組不同用標(biāo)準(zhǔn)品配制一組不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)序列，在選濃度的標(biāo)準(zhǔn)序列，在選定條件下分別測(cè)定吸光定條件下分別測(cè)定吸光度，繪制吸光

54、度度，繪制吸光度-濃度濃度曲線，即曲線，即標(biāo)準(zhǔn)曲線標(biāo)準(zhǔn)曲線。在。在相同條件下測(cè)出樣品的相同條件下測(cè)出樣品的吸光度，然后由標(biāo)準(zhǔn)曲吸光度，然后由標(biāo)準(zhǔn)曲線確定樣品溶液的濃度。線確定樣品溶液的濃度。2）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照法：）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照法： 在選定波長(zhǎng)處，分別測(cè)定樣品溶液和標(biāo)準(zhǔn)在選定波長(zhǎng)處，分別測(cè)定樣品溶液和標(biāo)準(zhǔn)品溶液的吸光度，然后求出樣品的含量。品溶液的吸光度，然后求出樣品的含量。 ssxxxxsscAAcclAclA ,3）吸光系數(shù)法：）吸光系數(shù)法： 若吸收池厚度若吸收池厚度l和吸光系數(shù)和吸光系數(shù)或或E已知，即可已知，即可根據(jù)測(cè)得的吸光度根據(jù)測(cè)得的吸光度A求出被測(cè)物濃度：求出被測(cè)物濃度： c= A/l 或或

55、c= A/ E l 適應(yīng)性適應(yīng)性1）標(biāo)準(zhǔn)曲線法：有對(duì)照品，大量未知樣品）標(biāo)準(zhǔn)曲線法：有對(duì)照品，大量未知樣品2）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照法：有對(duì)照品，）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照法：有對(duì)照品，A-c關(guān)系嚴(yán)格符關(guān)系嚴(yán)格符合合Beer定律定律3）吸光系數(shù)法：吸光系數(shù)已知，儀器較精密）吸光系數(shù)法：吸光系數(shù)已知，儀器較精密 三種定量分析方法的比較三種定量分析方法的比較 通常吸光系數(shù)可從有關(guān)文獻(xiàn)中查出；也可通常吸光系數(shù)可從有關(guān)文獻(xiàn)中查出；也可將被測(cè)溶液的吸光度換算成樣品的吸光系將被測(cè)溶液的吸光度換算成樣品的吸光系數(shù)，然后與純品的吸光系數(shù)相比較，求算數(shù)，然后與純品的吸光系數(shù)相比較，求算樣品中被測(cè)組分含量。樣品中被測(cè)組分含量。 %100% s

56、xEEX%100% sxX 3.2 多組分定量分析多組分定量分析多組分體系多組分體系-加和性加和性體系的總吸光度等于各組分吸光度之和體系的總吸光度等于各組分吸光度之和A=lici前提：各吸光物質(zhì)間無(wú)相互作用前提：各吸光物質(zhì)間無(wú)相互作用結(jié)論：結(jié)論： Lambert-Beer定律適用于多組分體系定律適用于多組分體系以二元混合組分的測(cè)定為例以二元混合組分的測(cè)定為例三種情況三種情況： 1）兩組分的最大吸收峰互不重合：）兩組分的最大吸收峰互不重合： 即在即在a組分的最大吸收波長(zhǎng)組分的最大吸收波長(zhǎng)1處，處，b組分沒(méi)有組分沒(méi)有吸收；在吸收；在b組分的最大吸收波長(zhǎng)組分的最大吸收波長(zhǎng)2處，處，a組分組分無(wú)吸收。

57、無(wú)吸收。 按單組分測(cè)定方法測(cè)按單組分測(cè)定方法測(cè)a和和b兩組分即可。兩組分即可。 以二元混合組分的測(cè)定為例以二元混合組分的測(cè)定為例2）兩組分的吸收光譜曲線部分重合：）兩組分的吸收光譜曲線部分重合： 在在a組分的最大吸收波長(zhǎng)組分的最大吸收波長(zhǎng)1處，處，b組分無(wú)吸收；組分無(wú)吸收；但在但在b組分的最大吸收波長(zhǎng)組分的最大吸收波長(zhǎng)2處，處，a組分有吸組分有吸收。收。NoImagebbaabaaaaclclAAAclA 2222211, 3）兩組分的吸收光譜曲線互相重合：）兩組分的吸收光譜曲線互相重合： 在在a組分的最大吸收波長(zhǎng)組分的最大吸收波長(zhǎng)1處，處，b組分有吸收；組分有吸收；在在b組分的最大吸收波長(zhǎng)組分的最大吸收波長(zhǎng)2處，處，a組分也有吸組分也