1、Ultraviolet and visible spectrophotometry UVVis,第5章 紫外可見吸收光譜,包括分析化學(xué)（下）第9章和分析化學(xué)(上)第10章的內(nèi)容,主 要 內(nèi) 容,光吸收定律,紫外-可見分光光度計(jì),各類化合物紫外-可見吸收光譜的產(chǎn)生,有機(jī)和無機(jī)化合物的紫外-可見分子吸收光譜,影響紫外-可見分子吸收光譜的因素,紫外可見分子吸收光譜法的應(yīng)用,定性分析,結(jié)構(gòu)鑒定,定量分析,一些特定化合物的max計(jì)算規(guī)則,各類紫外/可見光度法在定量分析中的應(yīng)用 原理和對象；無機(jī)離子的顯色分析法,光吸收定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式、應(yīng)用條件和局限性,理化常數(shù)測定,一、分子光譜的分類,按分子與光的作用方

2、式分類,概 述,利用分子對紫外可見光區(qū)的光（190750nm)的吸收進(jìn)行定性、定量及結(jié)構(gòu)分析的分子光譜法,二、紫外-可見分子吸收光譜法（UV-Vis）的定義,概 述,UV-Vis采用連續(xù)光源，不需要 原子化器,UV-Vis是利用分子的價(jià)電子對 輻射的吸收，涉及分子中電子 能級和振動與轉(zhuǎn)動能級的躍遷,UV-Vis主要用于定量分析和 理化常數(shù)測定,UV-Vis的波長范圍在紫外-可 見光區(qū),UV-Vis是分子光譜，是吸收光 譜，是帶光譜,e v r,Ee : 120 eV Ev : 0.05 1 eV Ej: 0.05 eV,5-1 物質(zhì)對光的選擇性吸收與光吸收定律,一、 分子的內(nèi)能E,物質(zhì)對光的吸

3、收具有選擇性,（上冊10.1內(nèi)容）,二、紫外可見分子吸收光譜的產(chǎn)生,M,1、紫外-可見分子吸收光譜（電子光譜）產(chǎn)生的原理,+ h,M*,物質(zhì)對光的吸收與光吸收定律,三、 光吸收的基本定律朗伯-比爾定律,物質(zhì)對光的吸收與光吸收定律,I0,It,Ir,Ia,透光度 （transmittance) T=It/I0,吸光度 (absorbance) A= -lgT,1、吸收度(absorbance, A )與透光率(transmittance,T）,（1）吸光度與透光率的定義:,三、 光吸收的基本定律朗伯-比爾定律,（2）吸光度的測定,待測溶液,參比溶液,物質(zhì)的吸光度是指物質(zhì)相對于某一參比體系的吸光度

4、,（3）吸光度的加和性,物質(zhì)對光的吸收與光吸收定律,1、吸收度(absorbance, A )與透光率(transmittance,T）,三、 光吸收的基本定律朗伯-比爾定律,物質(zhì)對光的吸收與光吸收定律,2、吸收光譜(absorption spectrum),（1）吸收光譜(吸收曲線)的定義,用不同波長的單色光照射物質(zhì)，測得物質(zhì)對不同波長的單色光的吸光度,并以入射光波長為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制得到的吸光度與吸收波長之間的關(guān)系曲線,波谷,最大吸收峰,次峰,肩峰,末端吸收,三、 光吸收的基本定律朗伯-比爾定律,物質(zhì)對光的吸收與光吸收定律,吸收光譜,KMnO4與K2Cr2O7的吸收光譜,（2）

5、對吸收光譜的幾點(diǎn)討論,同一物質(zhì)對不同波長光的吸光度 不同。, 不同濃度的同一種物質(zhì)，在某固定 波長下的吸光度 A 有差異，在max 處吸光度A的差異最大。此特性可作 為物質(zhì)定量分析的依據(jù)。,不同濃度的同一種物質(zhì)，其吸收曲 線形狀相似， max不變。而對于不 同物質(zhì)，它們的吸收曲線形狀和 max不同。所以吸收光譜能用于物 質(zhì)的定性與結(jié)構(gòu)分析。,KMno4濃度增加,KMnO4在不同濃度下的吸收光譜,三、 光吸收的基本定律朗伯-比爾定律,物質(zhì)對光的吸收與光吸收定律,3、光吸收的基本定律朗伯-比爾定律,（1）朗伯比爾定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式,布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于1729年和17

6、60年闡明了光的吸收程度和吸收層厚度（b，單位一般用cm）的關(guān)系：,Ab,朗伯(Lambert)像,1852年比爾(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物濃度（c）之間也具有類似的關(guān)系：,A c,朗伯比爾定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式,紫外-可見吸收光譜法 定量的基本依據(jù),A=-lgT = Kbc,三、 光吸收的基本定律朗伯-比爾定律,物質(zhì)對光的吸收與光吸收定律, 稱為摩爾吸光系數(shù)（Molar Absorptivity） 單位為：(L.mol-1 . cm-1),a 的單位: Lg-1cm-1,當(dāng) c 的單位用 gL-1表示時(shí)，k 用a 表示:,當(dāng) c 的單位用molL-1表示時(shí)，k 用 表示：,（2）吸光

7、系數(shù) k 的不同表示方法,Aa b c,當(dāng)c 的單位用 g100mL-1（%）表示時(shí)，k 用 表示：,稱為比吸光系數(shù)., 與 的關(guān)系,三、 光吸收的基本定律朗伯-比爾定律,物質(zhì)對光的吸收與光吸收定律,（3）關(guān)于摩爾吸光系數(shù)的幾點(diǎn)討論,摩爾吸光系數(shù)是波長的函數(shù),摩爾吸光系數(shù)與組分的濃度無關(guān),同一波長下，不同組份的摩爾吸光系數(shù)不同,（4）朗伯比爾定律的適用條件及局限性,朗伯-比爾定律只適合于入射光為單色光的情況,朗伯-比爾定律只適合于均勻的、非散射體系的測定,朗伯-比爾定律只適合于稀濃度體系的測定,摩爾吸光系數(shù)與最大吸收波長是組分的兩個特征參數(shù),三、 光吸收的基本定律朗伯-比爾定律,（5）朗伯比爾

8、定律的偏離及原因,理論上的A對C關(guān)系曲線,偏離朗伯-比爾定律現(xiàn)象,吸光度A與待測物濃度C不成正比的現(xiàn)象, 偏離朗伯比爾定律, 偏離朗伯比爾定律的原因,物理性因素：包括入射光為非單色光 以及測定介質(zhì)為非均勻 介質(zhì)引起的光散射,化學(xué)因素：包括高濃度下的化合、締 合和解離等反應(yīng),正偏離,負(fù)偏離,物質(zhì)對光的吸收與光吸收定律,（6）工作曲線不過原點(diǎn)的原因,參比溶液選擇不同； 參比溶液與待測溶液使用的比色皿 厚度不一致； 比色皿放置位置不妥； 比色皿透光面不干凈； 低濃度與高濃度時(shí)存在不同的化學(xué) 反應(yīng)等,工作曲線不過原點(diǎn)現(xiàn)象,三、 光吸收的基本定律朗伯-比爾定律,物質(zhì)對光的吸收與光吸收定律,三、 光吸收的

9、基本定律朗伯-比爾定律,物質(zhì)對光的吸收與光吸收定律,4、紫外-可見吸收光譜法中靈敏度的表示,（1）用摩爾吸光系數(shù)（）表示靈敏度,（2）用桑德爾（Sandell)靈敏度（S）表示靈敏度,桑德爾靈敏度又叫桑德爾指數(shù)，表示當(dāng)A=0.001時(shí)，單位截面積光程內(nèi)所能檢測出被測物質(zhì)的最低含量，以g/cm2表示。,5-2 各類化合物紫外-可見吸收光譜的產(chǎn)生,一、有機(jī)化合物的紫外-可見吸收光譜,1、有機(jī)化合物中的價(jià)電子類型,形成單鍵的電子， 如： C-H、C-C,形成雙鍵的電子，如： C=C、C=O,未成鍵的孤對電子n 電子，如 O：S:，N:,2、有機(jī)化合物中的分子軌道,、*、 *、n,能量高低n*,一、有

10、機(jī)化合物的紫外-可見吸收光譜,電子躍遷類型,3、主要的電子躍遷類型,躍遷所需能量為： * n* * n*,（1）* 躍遷,*躍遷所需能量很大，相當(dāng)于遠(yuǎn)紫外的 輻射能，其吸收光波長200nm，是目前儀器 很難檢測的光譜區(qū),飽和烴只能發(fā)生*躍遷,例： CH4 max=125nm C2H6 max=135nm,常用飽和烴類化合物作紫外可見吸收光譜分析 的溶劑,一、有機(jī)化合物的紫外-可見吸收光譜,電子躍遷類型,（2）n* 躍遷,這類躍遷所需能量比*躍遷小，其吸收波長在 200nm左右（150250nm）,此類化合物也常常被用作紫外可見吸收光譜分析的溶劑,屬于禁阻躍遷，吸收概率較小， 在100附近,含有

11、未共用電子對的雜原子（N、O、S、X）的 飽和化合物發(fā)生n* 躍遷,例：CH3OH max=184nm CH3Br max=204nm,一、有機(jī)化合物的紫外-可見吸收光譜,電子躍遷類型,（3）*躍遷,此類化合物是紫外可見吸收光譜研究的主要對象,這類躍遷所需能量比*躍遷小，若無共軛，與n* 躍遷相近。吸收波長在200nm左右,若有共軛體系，波長向長波方向移動，且共軛體系越大，吸 收波長越長，一般可達(dá)到200700 nm,這類躍遷屬許可躍遷，吸收概率大， 103，一般為104105,含有不飽和鍵的化合物都能發(fā)生*躍遷,一、有機(jī)化合物的紫外-可見吸收光譜,電子躍遷類型,（4） n*躍遷,這類躍遷所需

12、能量最小，吸收波長在長波區(qū)， 一般在200 400nm左右,這類躍遷屬于禁阻躍遷，吸收概率小， 102， 為弱吸收帶,含有雜原子的不飽和化合物都能發(fā)生n *躍遷,例：CH3COCH3 max=280nm,一、有機(jī)化合物的紫外-可見吸收光譜,電子躍遷類型,（5） 電荷遷移躍遷,當(dāng)有機(jī)分子中既含有電子供體又 含有電子受體時(shí)，在光輻射下， 電子會由電子供體向電子受體發(fā) 生遷移躍遷，稱為電荷遷移躍遷,此躍遷產(chǎn)生強(qiáng)吸收（ 102） 的寬譜帶，波長一般在可見 光區(qū),電子供體,電子受體,h,一、有機(jī)化合物的紫外-可見吸收光譜,電子躍遷類型,(深紅色),（6）*躍遷與 n*躍遷的比較,*躍遷和 n*躍遷是兩種

13、最為重要的躍遷類型,一、有機(jī)化合物的紫外-可見吸收光譜,電子躍遷類型,一、有機(jī)化合物的紫外-可見吸收光譜,4、有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)與紫外-可見吸收光譜的關(guān)系,二、無機(jī)化合物的紫外-可見吸收光譜,1. 電荷遷移躍遷,在配合物的配體與金屬離子之間，一個電子由一方的一個軌道躍遷到另一方相關(guān)軌道上的電子躍遷,分子中一組分是電子給予體，另一組分是電子接收體,產(chǎn)生電荷遷移躍遷的必要條件,Fe3+ (SCN-)2+,Fe2+（SCN)2+,例:,電子接受體,電子給予體,電荷遷移躍遷光譜的很大，一般在104以上，是配合物進(jìn)行 定量分析的主要譜帶,電荷遷移躍遷發(fā)生在所有的絡(luò)合物中，隨金屬離子接受電子 和配位體供給電子

14、的能力增加，波長紅移， 增大,2. 配位場躍遷,（1）原 理,金屬離子簡并的d 軌道或f 軌道在形成配合物時(shí)，在配位場作用下，會發(fā)生能級裂分。如果d或f 軌道未充滿，則低能量軌道上的電子吸收外來能量時(shí)，將會躍遷到高能量的 d (d-d躍遷) 或 f (f-f躍遷) 軌道，從而產(chǎn)生吸收光譜。,二、無機(jī)化合物的紫外-可見吸收光譜,d 軌道電子云分布及在配場下的分裂示意圖,例：H2O的配位場強(qiáng)度NH3的配位場強(qiáng)度 Cu(H2O)42+ 吸收峰在794 nm 淺藍(lán)色 Cu(NH3)42+ 吸收峰在663 nm 深藍(lán)色,f-f躍遷光譜受環(huán)境影響小,譜峰窄,且 往往具有精細(xì)結(jié)構(gòu),配位場躍遷一般不用于定量分

15、析， 而多用于配合物的結(jié)構(gòu)研究,二、無機(jī)化合物的紫外-可見吸收光譜,配位場躍遷,（2）配位場躍遷的特點(diǎn),產(chǎn)生的吸收在長波區(qū)（可見光區(qū)）,d-d躍遷光譜的吸收波長受配體種類、 配位數(shù)、環(huán)境影響大,且譜峰較寬,隨配體配位場強(qiáng)度增加，軌道裂分能級差增加，吸收峰波長紫移,d-d躍遷光譜,f-f躍遷光譜,配位場躍遷概率較小，?。?00),三、常用術(shù)語,生色團(tuán)為能產(chǎn)生 n* 或*躍遷的不飽和鍵基團(tuán),1、生色團(tuán)（發(fā)色團(tuán)）,能吸收紫外可見光（一般指200nm以上的光）的基團(tuán),例：C=C；C=O，N=N，C=N，N=O,當(dāng)分子中具有多個生色團(tuán)，且生色團(tuán)之間不共軛時(shí)，分 子光譜中，各生色團(tuán)各自顯示自己的光譜特征，

16、相互間 影響不大,生色團(tuán)之間彼此共軛時(shí)，各生色團(tuán)自己的光譜特征消失， 而產(chǎn)生波長更長，強(qiáng)度更大的新吸收峰生色團(tuán)共軛 效應(yīng),2、助色團(tuán),本身在紫外和可見光區(qū)無吸收,但能使生色團(tuán)吸收峰波長向長波方向移動，吸收強(qiáng)度增大的基團(tuán)稱為助色團(tuán),例：X；OH；OR；SH；NR等,三、常用術(shù)語,3、紅移與紫移,吸收峰向長波方向移動 稱為紅移,4、增色效應(yīng)與減色效應(yīng),吸光度增加的現(xiàn)象稱為 增色效應(yīng),吸光度下降的現(xiàn)象稱為 減色效應(yīng),吸收峰向短波方向移動 稱為紫移（藍(lán)移）,三、常用術(shù)語,5、吸收帶,吸收峰在吸收光譜上的波帶位置,（2） R 帶（Radikalartin德文：基團(tuán)型的）,由 n*躍遷得到的吸收帶,特點(diǎn)：

17、 躍遷所需能量較小，吸收峰位于200400nm 吸收強(qiáng)度弱， 102,（3）K 帶（Konjugierte德文，共軛的）, 由共軛雙鍵中*躍遷產(chǎn)生的吸收帶,特點(diǎn)： 躍遷所需能量較R帶大，吸收峰位于210280nm 吸收強(qiáng)度強(qiáng)， 104 隨共軛體系的增長，K 帶紅移（210700nm)， 增大,三、常用術(shù)語,（1）強(qiáng)帶與弱帶,摩爾吸光系數(shù)104 lmol-1cm-1的吸收帶稱為強(qiáng)帶 摩爾吸光系數(shù)103 lmol-1cm-1的吸收帶稱為弱帶,吸收帶,（4）B 帶和E帶（芳環(huán)- *躍遷吸收帶）,max=185nm; 強(qiáng)吸收( 104) max =204 nm; 中等吸收( 103 ),精細(xì)結(jié)構(gòu),三、

18、常用術(shù)語,苯環(huán)在230-270 nm間產(chǎn)生的一系列具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的中等強(qiáng)度（ 約為200）的吸收帶,芳香族化合物的特征吸收帶,E 帶（Ethylenic band，乙烯型譜帶）,E1帶: E2帶:,苯在異辛烷中的紫外光譜,苯環(huán)上有取代基并與苯環(huán)共軛，B帶精細(xì)結(jié)構(gòu)消失，波長紅移,苯環(huán)上有發(fā)色團(tuán)且與苯環(huán)共軛時(shí)，E帶與K帶合并，向長 波方向移動，形成KE合并帶,苯的B帶,苯衍生物的B帶,B帶和E帶,三、常用術(shù)語,R帶: n* 弱吸收 K帶:* 強(qiáng)吸收(共軛) B帶:* 中吸收 E帶:* 強(qiáng)吸收,（5）四種吸收帶小結(jié),吸收帶,三、常用術(shù)語,max=240nm;=13000,max=278nm;=1100

19、,max=319nm =50,四、影響紫外可見吸收光譜的因素,1、共軛效應(yīng),共軛效應(yīng)（包括-、-、n-共軛）使*躍遷和n*躍遷吸收峰向長波方向移動, 吸收強(qiáng)度增加；共軛效應(yīng)越大，紅移和增色效應(yīng)越明顯,2、空間位阻效應(yīng),由于空間位阻，防礙兩個發(fā)色團(tuán)處在同一平面，使共軛程度降低。吸收峰短移，吸收強(qiáng)度降低,四、影響紫外可見吸收光譜的因素,3.溶劑效應(yīng),（1）溶劑極性對光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)的影響,極性溶劑使分子吸收光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)消失,四、影響紫外可見吸收光譜的因素,溶劑效應(yīng),（2）對-躍遷和n-躍遷最大吸收波長的影響,極性溶劑與分子間產(chǎn)生氫鍵，使 n 軌道能量大幅下降，使 電子離域能力增加，反鍵 * 軌道能量

20、有所下降，成鍵 軌道能量稍有下降,E- * E- *,En- * En- *,- * 躍遷的吸收波長在極性溶劑中紅移,n - * 躍遷的吸收波長在極性溶劑中紫移（藍(lán)移）,四、影響紫外可見吸收光譜的因素,例：異亞丙基丙酮在不同溶劑的吸收峰,溶劑效應(yīng),四、影響紫外可見吸收光譜的因素,（3）紫外-可見吸收光譜中溶劑的選擇原則,吸收光譜必須標(biāo)注使用的溶劑,四、影響紫外可見吸收光譜的因素,4.pH的影響,酸性、堿性或配合物在不同pH值下紫外光譜可能變化,苯酚的UV光譜圖 苯胺的UV光譜圖,5-3 紫外-可見分光光度計(jì),一、紫外-可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu),光源,單色器,吸 收 池,檢測器,對光源的基本要求

21、,能發(fā)射足夠強(qiáng)度的連續(xù)光;光的強(qiáng)度幾乎不隨波長而變化;壽命長,常用光源,可見-近紅外光區(qū)：,白熾燈如鎢燈、碘鎢燈,紫外區(qū)：,氣體放電燈如：H燈和D 燈,棱鏡或光柵,玻璃 350 2500 nm, 石英185 4500 nm,吸收池種類,可見及近紅外光區(qū)：,玻璃池及石英池,紫外區(qū)：,石英池,單色元件種類,光電管，光電倍增管，光電二極管，二極管陣列檢測器,常用檢測器,表頭、記錄儀、屏幕、數(shù)字顯示,不同吸光光度法儀器主要差異比較,一、紫外-可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu),二、儀器類型,1、單光束分光光度計(jì),單色器,檢測器,特點(diǎn)：,優(yōu)點(diǎn)：儀器簡單、價(jià)廉,缺點(diǎn)：不能進(jìn)行連續(xù)光譜掃描；不能消除儀 器的不穩(wěn)定對測

22、定的干擾,2、雙光束分光光度計(jì),單色器,樣品池,參比池,切 光 器,A=A樣-A參,特點(diǎn)：,優(yōu)點(diǎn)：能進(jìn)行連續(xù)光譜掃描；消除儀器的不穩(wěn)定對測定的干擾,3、雙波長分光光度計(jì),特點(diǎn)：,針對比爾定律的局限性設(shè)計(jì)；可用于渾濁樣品、高濃度樣品及多組分混合樣的測定；簡單、靈敏、選擇性好,h2,切 光 器,A=A1-A 2,4、多道分光光度計(jì),光二級管陣列檢測器,特點(diǎn)：,響應(yīng)速度塊，常與色譜聯(lián)機(jī)使用；但價(jià)高,二、儀器類型,4、光導(dǎo)纖維探頭式分光光度計(jì),檢測器,特點(diǎn)：,儀器簡單、體積小、不需要吸收池，在原位進(jìn)行檢測，不受外界光的干擾,應(yīng)用：,主要用于環(huán)境與過程監(jiān)測,二、儀器類型,一、定性分析,（1）比較法,2、

23、方 法,標(biāo)準(zhǔn)樣品比較法：將未知樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣品在同樣條件下測定吸收光譜后，直接比較,標(biāo)準(zhǔn)圖譜比較法：將測得的未知樣品的吸收光譜與標(biāo)準(zhǔn)譜圖比較,1、定性分析的主要光譜參數(shù),光譜形狀、吸收峰個數(shù)、吸收峰的最大吸收波長（max）及其摩爾吸光系數(shù)（）,（2）最大波長（max）計(jì)算法,Woodward-Fieser經(jīng)驗(yàn)規(guī)則,用于確定共軛二烯、三烯、四烯和,-不飽和羰基化合物*躍遷的max(理)的計(jì)算規(guī)則, 共軛多烯(四烯及以下)的max計(jì)算,確定母體結(jié)構(gòu),找擴(kuò)展及環(huán)外雙鍵（與環(huán)直接相連的雙鍵）,找與共軛雙鍵直接相連的取代基,有多個母體結(jié)構(gòu)時(shí)，以基數(shù)最大的為準(zhǔn),共軛多烯（四烯及以下）的max計(jì)算舉例,一、

24、定 性 分 析,max的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法,母體按同環(huán)二烯253 nm,加一個環(huán)外雙鍵 5 nm,加一個共軛雙鍵 30 nm,加三個烷基取代 15 nm,a,b,c,計(jì)算值max 303 nm,實(shí)測值 max 303 nm, ,-不飽和羰基化合物*躍遷的max計(jì)算,確定母體結(jié)構(gòu),判斷 x,找雙鍵,擴(kuò)展共軛雙鍵（ ,不飽和外的 C=C 雙鍵）,環(huán)外雙鍵（不包括環(huán)上的 C=O 雙鍵）,同環(huán)二烯,找、等的取代基,確定溶劑,一、 定 性 分 析,max的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法,-不飽和羰基化合物的max計(jì)算舉例,例：人們對-莎草酮提出兩種結(jié)構(gòu)式，實(shí)驗(yàn)值max = 252nm，問是下面那一種結(jié)構(gòu)式?,母體結(jié)構(gòu) 215nm,

25、位烷基取代 +12nm,計(jì)算值max 227nm,母體結(jié)構(gòu) 215nm,位烷基取代 +10nm,位兩個烷基取代 +24nm,環(huán)外雙鍵 +5nm,計(jì)算值max 254nm,一、 定 性 分 析,max的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法,一、 定 性 分 析,max的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法,Scott經(jīng)驗(yàn)規(guī)則,用于確定芳香族羰基化合物*躍遷的max(理) 的計(jì)算規(guī)則,確定R,確定苯環(huán)上的鄰、間和對位取代基,例：,R=環(huán)殘基 249nm,取代基,鄰位-Br： 2 鄰位-R: 3 對位-OMe： 25,一、 定 性 分 析,max的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法,Fieser-Kuhn經(jīng)驗(yàn)規(guī)則,用于確定共軛四烯以上（不含四烯）化合物*躍遷的max(理)和

26、max的計(jì)算規(guī)則,M = 6；,例：,n = 8；,R環(huán)內(nèi) = 2；,R環(huán)外 = 1,=369.4(nm),二、 結(jié) 構(gòu) 分 析,利用紫外-可見分子吸收光譜可確定有機(jī)化合物中不飽和基團(tuán)，還可區(qū)分化合物的構(gòu)型、構(gòu)象、同分異構(gòu)體,1. 推測官能團(tuán),（1） 200280nm 無吸收：不含共軛雙鍵和苯環(huán)，可能為飽 和化合物或單烯,（2）200250nm有強(qiáng)吸收帶：就有共軛二烯或,-不飽和醛 酮。如果在260、300或330nm附近有強(qiáng)吸收帶，就各有3、 4或5個共軛系。,（3）260 300nm有中等吸收帶：很可能有芳香環(huán)。,（4）290nm附近有弱吸收帶：就有孤立的酮或醛基。,（5）化合物有顏色：有

27、長共軛體系或含硝基、偶氮基、重 氮基、亞硝基等或?yàn)?二酮、乙二醛及碘仿等化合物,二、 結(jié) 構(gòu) 分 析,分子式為C10H16的化合物的結(jié)構(gòu)式可能有以下四種,已知該化合物在263nm處有中等強(qiáng)度的吸收(為2500)，則上述四種結(jié)構(gòu)中肯定不合理的是那一個？,A B C D,2. 判斷互變異構(gòu)體,例：乙酰乙酸乙酯,酮式結(jié)構(gòu)，無共軛 弱吸收( =16, 272nm) n*躍遷,烯醇式結(jié)構(gòu)，共軛體系， 強(qiáng)吸收（ =1.8104, 245nm） *躍遷,主要存在于極性溶劑中,主要存在于非極性溶劑中,3. 判斷順反異構(gòu)體, 一般反式的max大于順式的, 一般反式的大于順式的,二、 結(jié) 構(gòu) 分 析,4. 判斷構(gòu)

28、象,max=273nm max=264nm =20000 ； =9500,A B,三、 定 量 分 析,1、定量分析的理論依據(jù),朗伯比爾定律（光的吸收定律）,A= b c,2、紫外-可見光度法定量的常用方法,（1）常規(guī)光度法,以試劑空白為參比，采用單光束或雙光束光譜儀進(jìn)行分析的光度法,（上冊第10.5內(nèi)容）,（2）雙波長光度法,不使用參比溶液，采用雙波長光譜儀或雙光束光譜儀，以其中一束光的吸光度為參比進(jìn)行分析的光度法,1,2,i）以1為參比光束入射樣品：,得吸光度為A參比,ii）以2為測量光束入射樣品：,得吸光度為A測量,iii）樣品在2處相對于2的吸光度A為：,A=A測量 - A參比,=2b

29、c - 1bc,= (2 - 1) bc,C,A, 應(yīng)用,測定渾濁組分；,測定光譜重疊的混合組分, 原理,（3）示差光度法,以濃度稍低于待測溶液的標(biāo)準(zhǔn)溶液為參比，采用單光束或雙光束光譜儀進(jìn)行分析的光度法,設(shè)：待測溶液濃度為cx，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為cs(cs cx),若以試劑空白為參比時(shí)（常規(guī)光度法）:,標(biāo)準(zhǔn)溶液(cs)的吸光度為As：,As=bcs,待測溶液(cx)的吸光度為Ax：,Ax=bcx,若以濃度為cs的標(biāo)準(zhǔn)溶液為參比測得待測溶液的吸光度為A相對:,A相對 = Ax As = b(cx-cs),當(dāng)cs固定時(shí),A相對cx,=bc, 原理,示差光度法, 應(yīng)用,測定高含量組分,示差光度法： cs

30、 做參比，調(diào)T=100%，即A=0, 示差光度法的誤差,常規(guī)光度法：若cs的T=10%；cx的T=5%,測得 cx的T=50% ；標(biāo)尺相當(dāng)于擴(kuò)展10倍,（4）導(dǎo)數(shù)光度法,對常規(guī)吸收光譜曲線進(jìn)行一階或高階求導(dǎo)，得到各種導(dǎo)數(shù)光譜曲線后進(jìn)行測定的方法,t=0 e-bc,設(shè)0 在整個波長范圍內(nèi)保持恒定：,dI0/d=0,dI/d = -I0bc d /d,當(dāng)固定時(shí),dI/d c,導(dǎo)數(shù)光度法測定靈敏度依賴于摩爾吸光系數(shù)對波長的變化率d/d。吸收曲線的拐點(diǎn)處d/d最大，故其靈敏度最高, 原理,導(dǎo)數(shù)光度法,分辨率很高(最大優(yōu)點(diǎn)),能夠分辨兩個或兩個以上完全覆蓋或以很小 波長差相重疊的吸收峰 能夠分辨吸光度急

31、劇上升時(shí)所掩蓋的弱吸收峰 能夠確認(rèn)寬闊吸收帶的最大吸收峰(隨著導(dǎo)數(shù)階 數(shù)的增加，吸收峰的尖銳程度增大)，比較準(zhǔn)確 地確定max, 特點(diǎn),導(dǎo)數(shù)光度法, 導(dǎo)數(shù)光譜的定量方法,p,要求基線平坦、無傾斜,測量導(dǎo)數(shù)光譜峰值的方法,峰-谷法示意圖,t,pc,基線法示意圖,tc,只要求基線為直線,z,zc,要求基線平坦、峰對稱,峰-零法示意圖,3、紫外-可見光度法定量的具體應(yīng)用,1）單組分物質(zhì)的定量分析,采用校正曲線（工作曲線法）及兩點(diǎn)比較法定量,2）混合組分的定量分析（只討論2組分）,（1）吸收光譜不重疊,在各自最大吸收波長下按單組分分別測定,有機(jī)化合物：主要在紫外區(qū)直接測定,無機(jī)化合物：形成各種配合物后

32、測定（主要在可見光區(qū)）,三、 定 量 分 析,（2） 吸收光譜單向重疊,在2下按單組分測定b的含量,在1處測定a的含量,b(a(1)ca + b(1)cb),三、 定 量 分 析,紫外-可見光度法定量的具體應(yīng)用,混合組分的測定,A1 = A1a + A1b,A2 = A2b =2bcb,（3） 吸收光譜雙向重疊, 解聯(lián)立方程組,1處：,A1 = A1a + A1b =b(a(1) Ca+ b(1)Cb),2處：,A21 = A2a + A2b =b(a(2) Ca+ b(2)Cb),a(1) 、b(1) 、 a(2) 和b(2) 分別由純a和純b組分在1和2處測得,混合組分的測定,三、 定 量

33、 分 析,紫外-可見光度法定量的具體應(yīng)用,i）等吸收波長法,雙波長測定法,選擇兩個吸收波長，使一個組分的吸光 度相等，如圖中1和2處,A1b = A2b,指定其中一個波長為測定波長如( 1)， 另一波長為參比波長如（ 2 ）,1處： A1 = A1a + A1b,2 處：A2 = A2a + A2b,A = A1 A2= A1a A2a =( a(1) a(2)bCa = b Ca,A 與 Ca 成正比,混合組分的測定,三、 定 量 分 析,紫外-可見光度法定量的具體應(yīng)用,（3） 吸收光譜雙向重疊,Ii）系數(shù)倍增法,1處：A1 = A1a + A1b ；,2 處：A2 = A2a + A2b,

34、A = A1 A2 = (A1a A2a ) + (A1b - A2b),光源,切 光 器,A=A1a-A 2a,混合組分的測定,三、 定 量 分 析,紫外-可見光度法定量的具體應(yīng)用,雙波長測定法,（3） 吸收光譜雙向重疊,3） 渾濁樣品的測定,雙波長法,1處： A1 = A1組 + A1背,2 處：A2 = A2背,選擇兩個波長1和2（相隔在50nm內(nèi)），使組分在其中一個波長（ 2）處無吸收，則：,在50nm內(nèi)，可以認(rèn)為：,A1背 A2背,4）高含量樣品的測定,示差光度法,三、 定 量 分 析,紫外-可見光度法定量的具體應(yīng)用,5）無機(jī)離子的顯色法測定,（1） 顯色反應(yīng)的選擇,靈敏度高； 選擇

35、性好； 生成物穩(wěn)定； 顯色劑在測定波長處無明顯吸收； 顯色劑與生成物的最大吸收波長之差（稱為“對比度”） 要求 60nm。, 對顯色反應(yīng)的要求：,三、 定 量 分 析,紫外-可見光度法定量的具體應(yīng)用,（上冊10.3內(nèi)容）,M + nL = MLn,（顯色反應(yīng)）,無機(jī)離子的顯色法測定,顯色劑種類的確定,無機(jī)顯色劑：硫氰酸鹽、鉬酸銨、過氧化氫等幾種。 有機(jī)顯色劑：種類繁多，包括偶氮類（如偶氮胂、PAR等）、 三苯甲烷類（如鉻天青S、二甲酚橙等）等等,顯色劑用量的確定,顯色劑反應(yīng)酸度的確定,反應(yīng)時(shí)間與溫度的確定,三、 定 量 分 析,紫外-可見光度法定量的具體應(yīng)用,（1） 顯色反應(yīng)的選擇,無機(jī)離子的顯色法測定,反應(yīng)溶劑的確定,三、 定 量 分 析,紫外-可見光度法定量的具體應(yīng)用,（2）測定條件的選擇,最大吸收、最小干擾為原則, 測定波長（入射波長）的選擇,參比溶液的選擇,測得的吸光度真正反映待測溶液吸光強(qiáng)度,一般選擇原則：,除顯色產(chǎn)物外，其它所加試劑在測定波長處均無吸收，用純?nèi)?劑作參比溶液； 若顯色劑或其它所加試劑在測定波長處略有吸收，而待測試液 本身無吸收，用試劑空白(不