儀器分析(高職)黃一石主編-第二章-紫外-可見分光光度法.ppt_第1頁
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文檔簡介

1、第二章 紫外-可見分光光度法,分光光度法分類: 按所有光的光譜區(qū)域不同又可分為: 1、可見分光光度法(400-780 nm); 2、紫外分光光度法(200-400 nm); 3、紅外分光光度法(3103-3104 nm); 其中紫外分光光度法和可見分光光度法合成為紫外可見分光光度法,1 概述,紫外-可見分光光度法(UV-Vis)是基于物質(zhì)分子對200-780nm區(qū)域內(nèi)光輻射的吸收而建立起來的分析方法。由于200-780nm光輻射的能缺主要與物質(zhì)中原子的價電子的能級躍遷相適應(yīng),可以導(dǎo)致這些電子的躍遷,所以紫外可見分光光度法又稱電子光譜法。,紫外-可見分光光度法的特點(diǎn),儀器設(shè)備和操作都比較簡單,費(fèi)

2、用少,分析速度快; 選擇性好; 靈敏度高:誤差較?。?精密度和準(zhǔn)確度較高; 測試溶液的濃度下限可達(dá)到10-5-10-6molL-1;相對 誤差為2%5%,某些精密分光光度計(jì)可達(dá)1%2%; 用途廣泛,能檢測多種物質(zhì)等。,1 概述,2 基本原理,物質(zhì)的顏色與光有密切關(guān)系,例如藍(lán)色硫酸銅溶液放在鈉光燈(黃光)下就呈黑色;如果將它放在暗處,則什么顏色也看不到了。 可見,物質(zhì)的顏色不僅與物質(zhì)本質(zhì)有關(guān),也與有無光照和光的組成有關(guān)。,物質(zhì)對光的選擇性吸收,我們?nèi)搜劭吹降亩嗖适澜缡怯捎诓煌奈镔|(zhì)能吸收不同顏色的光,不能被吸收的光則被反射后被人眼睛所感知的; 由于物質(zhì)對光的吸收是選擇性的,利用不同檢測物質(zhì)對某波

3、長的光的吸收特性來了解物質(zhì)濃度等特性,這就是光譜法的基礎(chǔ); 通過測定被測物質(zhì)對不同波長的光的吸收強(qiáng)度(吸光度),以波長為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)作圖,得出該物質(zhì)在測定波長范圍的吸收曲線。如圖2-1; 在吸收曲線中,通常選用最大吸收波長max進(jìn)行物質(zhì)含量的測定。,KMnO4溶液的光吸收曲線,1- c (KMnO4)=1.5610-4molL-1 2- c (KMnO4)=3.1210-4molL-1 3- c (KMnO4)=4.6810-4molL-1 2-1 KMnO4溶液的光吸收曲線,高錳酸鉀溶液對不同波長的光的吸收程度是不同的,對波長為525nm的綠光吸收最多,在吸收曲線上有一高峰(稱為吸

4、收峰)。光吸收程度最大處的波長稱為最大吸收波長(常以max表示)。在進(jìn)行光度測定時,通常取在max的波長處來測量,因?yàn)檫@時可得到最大的靈敏度。 不同濃度的高錳酸鉀溶液,其吸收曲線的形狀相似,最大吸收波長也一樣。所不同的是吸收峰峰高隨濃度的增加而增高。 不同物質(zhì)的吸收曲線,其形狀和最大吸收波長都各不相同。因此,可利用吸收曲線來作為物質(zhì)定性分析的依據(jù)。,朗伯比爾定律:Akbc,朗伯-比爾定律:當(dāng)一束平行單色光通過含有吸光物質(zhì)的稀溶液時,溶液的吸光度與吸光物質(zhì)濃度、液層厚度乘積成正比, 即: A= Kbc 式中: A:吸光度;描述溶液對光的吸收程度; k:摩爾吸光系數(shù),單位 Lmolcm; b:液層

5、厚度(光程長度),通常以cm為單位; c:溶液的摩爾濃度,單位 molL;,必須使用單色光,吸收發(fā)生在均勻的介質(zhì),吸收過程中,吸收物質(zhì)互相不發(fā)生作用xt,朗伯比爾定律應(yīng)用的條件,影響吸收定律的主要因素: 入射光非單色性引起偏離 吸收定律成立的前提是入射光是單色光。但實(shí)際上,一般單色器所提供的人射光并非是純單色光,而是由波長范圍較窄的光帶組成的復(fù)合光; 溶液的化學(xué)因素引起偏離 實(shí)際樣品的混濁,加入的保護(hù)膠體,蒸餾水中的微生物,存在散射以及共振發(fā)射等,均可吸光質(zhì)點(diǎn)的吸光特性變化大; 定律本身的局限性 只適用于濃度小于0.01molL-1的稀溶液;,吸收系數(shù),2-2 偏離吸收定律,2-3 入射光的非

6、單色性對吸收定律的影響,3 紫外可見分光光度計(jì),日本島津UV-2450,UV-1801紫外可見分光光度計(jì),UV-7504C紫外可見分光光度計(jì),紫外-可見分光光度計(jì)的基本構(gòu)造,基本構(gòu)造主要由光源、單色器、吸收池、檢測器和顯示器五大部分組成。,紫外-可見分光光度計(jì)的基本構(gòu)造,1.光源 在整個紫外光區(qū)或可見光區(qū)可以發(fā)射連續(xù)光譜,具有足夠的輻射強(qiáng)度、較好的穩(wěn)定性、較長的使用壽命。一般分為可見光源和紫外光源: 可見光源: 鎢絲燈:波長范圍為3252500nm,最適宜范圍為3801000nm; 鹵鎢燈:在鎢絲中加入少數(shù)鹵化物 壽命更長更高效; 紫外光源: 氫燈或氘燈,發(fā)射的連續(xù)波長范圍是180-360 n

7、m;,紫外-可見分光光度計(jì)的基本構(gòu)造,紫外-可見分光光度計(jì)的基本構(gòu)造,2.單色器 單色器是將光源輻射的復(fù)合光分成單色光的光學(xué)裝置。它是分光光度計(jì)的心臟部分。單色器一般由狹縫、色散元件及透鏡系統(tǒng)組成。關(guān)鍵是色散元件,最常見的色散元件是棱鏡和光柵。 狹縫:將單色器的散射光切割成單色光。直接關(guān)系到儀器的分辨 率。狹縫越小,光的單色性越好。分為入射狹縫和出射狹縫。 棱鏡:玻璃3503200 nm,石英1854000 nm。 光柵:波長范圍寬,色散均勻,分辨性能好,使用方便。,紫外-可見分光光度計(jì)的基本構(gòu)造,3.吸收池 用于盛裝試液的裝置。吸收材料必須能夠透過所測光譜范圍的光。一般可見光區(qū)使用玻璃吸收池

8、,紫外光區(qū)使用石英吸收池。 規(guī)格有0.5、1.0、2.0、5.0cm 等。 在高精度的分析測定中(紫外區(qū)尤其重要)吸收池要挑選配對,因?yàn)槲粘夭牧系谋旧砦馓匦砸约拔粘氐墓獬涕L度的精度等對分析結(jié)果都有影響。,操作注意事項(xiàng):手執(zhí)兩側(cè)的毛面,盛放液體高度約為吸收池的四分之三。,紫外-可見分光光度計(jì)的基本構(gòu)造,4. 檢測器 利用光電效應(yīng)將透過吸收池的光信號變成可測的電信號,常用的有光電管、光電倍增管、光電二極管、光電攝像管等。 要求靈敏度高、響應(yīng)時間短、噪聲水平低、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。,5. 顯示器 將監(jiān)測器輸出的信號放大并顯示出來的裝置。 常用的液晶數(shù)字指示窗口和計(jì)算控制顯示。,可見分光光度計(jì)(40

9、0-780nm) 紫外可見分光光度計(jì)(200-1000nm,紫外可見分光光度計(jì)類型及特點(diǎn),波長范圍,單光束分光光度計(jì) 雙光束分光光度計(jì) 雙波長分光光度計(jì),光路,紫外可見分光光度計(jì)分類,紫外可見分光光度計(jì)類型及特點(diǎn),()單光束分光光度計(jì) 經(jīng)單色器分光后的一束平行光,輪流通過參比溶液和樣品溶液,以進(jìn)行吸光度的測定。 簡單,價廉,適于在給定波長處測量吸光度或透光度,一般不能作全波段光譜掃描,要求光源和檢測器具有很高的穩(wěn)定性。,紫外可見分光光度計(jì)類型及特點(diǎn),()雙光束分光光度計(jì) 經(jīng)單色器分光后經(jīng)反射鏡分解為強(qiáng)度相等的兩束光,一束通過參比池,一束通過樣品池。光度計(jì)能自動比較兩束光的強(qiáng)度,此比值即為試樣的

10、透射比,經(jīng)對數(shù)變換將它轉(zhuǎn)換成吸光度并作為波長的函數(shù)記錄下來。 自動記錄,快速全波段掃描。可消除光源不穩(wěn)定、檢測器靈敏度變化等因素的影響,特別適合于結(jié)構(gòu)分析。儀器復(fù)雜,價格較高。,1-進(jìn)口狹縫;2-切光器;3-參比池;4-檢測器;5-記錄儀;6-試樣池;7-出口狹縫,紫外可見分光光度計(jì)類型及特點(diǎn),(3)雙波長分光光度計(jì) 由同一光源發(fā)出的光被分成兩束,分別經(jīng)過兩個單色器,得到兩束不同波長(1和2)的單色光;通過折波器以一定的頻率交替通過同一樣品池,然后由檢測器交替接收信號,最后由顯示器顯示出兩個波長處的吸光度差值A(chǔ)。 無需參比池。A就是扣除了背景吸收的吸光度。,對于多組分混合物、混濁試樣(如生物組

11、織液)分析,以及存在背景干擾或共存組分吸收干擾的情況下,利用雙波長分光光度法,往往能提高方法的靈敏度和選擇性。利用雙波長分光光度計(jì),能獲得導(dǎo)數(shù)光譜。,雙波長 BECKMAN-DU_640,UV-1081紫外-可見分光光度計(jì)的使用,儀器主要組成部件:UV-1801紫外可見分光光度計(jì)外形見圖2- 4)由光晾、單色器、樣品室、檢測系統(tǒng)、電機(jī)控制、液晶顯示、鍵盤輸人、電源、RS232接口、打印接口等部分組成,其光學(xué)系統(tǒng)如圖2-5所示。,UV-1801紫外可見分光光度計(jì)軟件操作 1、開機(jī)自檢 a, 檢查各電纜是否連接正確、可靠,電源是否符合要求,全系統(tǒng)是否可靠接地等; b, 打開儀器主機(jī); c, 連接主

12、機(jī)與計(jì)算機(jī); d, 儀器自檢;,UV-1081紫外-可見分光光度計(jì)的使用,圖2- 4 UV-1801紫外可見分光光度計(jì)外形圖,圖2-5 UV-1801紫外可見分光光度組成框圖,UV-1081紫外-可見分光光度計(jì)的使用,UV-1801紫外可見分光光度計(jì)光學(xué)系統(tǒng)圖,UV-1081紫外-可見分光光度計(jì)的使用,2、掃描被測溶液的吸收光譜 a, 單擊工具欄菜單上的,便進(jìn)入光譜掃描測量方式,如圖下所示。所有圖譜標(biāo)簽頁用來顯示所有圖譜,其他測量圖譜均用新增標(biāo)簽頁來顯示;,UV-1081紫外-可見分光光度計(jì)的使用,b,進(jìn)行參數(shù)設(shè)置 單擊工具欄菜單上的 進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,如圖下所示;,設(shè)置參數(shù):點(diǎn)擊光譜掃描參數(shù)設(shè)置

13、頁上的“常規(guī)”按鈕,對測量方式、波長范圍(注意:設(shè)置波長最小值不得小于170nm,波長最大不得大于1100nn0、光度范圍、取樣間隔(一般設(shè)為lnm)、掃描速度(一般設(shè)為中速)、參比測量次數(shù)、掃描方式、保存方式、文件名稱、樣品名稱等等。,UV-1081紫外-可見分光光度計(jì)的使用,c, 樣品的檢測,1、單擊工具欄菜單上的 ,開始進(jìn)行測量,提示請將參比拉入光路,將參比液放入樣品池內(nèi),根據(jù)提示,拉入光路,點(diǎn)擊“確定”按鈕。 2、參比測量完成,提示將樣品拉入光路,根據(jù)提示,將參比液取出,放入樣品液,點(diǎn)擊“確定”按鈕,開始測量樣品光譜。 3、測量完成,提示掃描完成,點(diǎn)擊“OK”,如左圖所示,此時界面出現(xiàn)

14、測量結(jié)果和相應(yīng)的圖譜,UV-1081紫外-可見分光光度計(jì)的使用,d,檢測光譜峰谷波長,選擇要進(jìn)行峰谷檢測的圖譜,單擊 工具欄菜單上的按鈕,彈出峰谷檢測精度設(shè)置窗口,如圖4-1-16下圖所示,輸入檢測精度(峰谷差值滿足條件),設(shè)置完畢,按確定按鈕。系統(tǒng)將峰谷值標(biāo)注在測量圖譜上,并且用列表的形式(峰谷檢測數(shù)據(jù))將峰谷值顯示出來,并且峰谷檢測精度將在表格數(shù)據(jù)的上方顯示,如圖劃紅圈處;如圖右圖所示;,UV-1081紫外-可見分光光度計(jì)的使用,e,數(shù)據(jù)保存和導(dǎo)入 單擊工具欄菜單上的 ,下拉 選擇保存項(xiàng)保存圖譜;導(dǎo)入則導(dǎo)入數(shù)據(jù),打開圖譜,并且用多標(biāo)簽頁顯示;導(dǎo)出則導(dǎo)出測量數(shù)據(jù)到Excel。,f.退出光譜掃

15、描 測量完畢一個樣品后開啟一個新的測量不需要退出測量界面。,UV-1081紫外-可見分光光度計(jì)的使用,3、光度測量 a, 單擊工具欄菜單上的 ,進(jìn)入光度測量方式,如下圖所示。,UV-1081紫外-可見分光光度計(jì)的使用,b,光度測量參數(shù)設(shè)置及側(cè)量,單擊工具欄菜單上的 ,進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,如圖下圖所示。在對話框中可對測量方式、波長、參比測量等參數(shù)進(jìn)行測量;點(diǎn)擊“公式”可以輸入計(jì)算公式等。設(shè)置完后點(diǎn)擊“確定”進(jìn)行檢測。,UV-1081紫外-可見分光光度計(jì)的使用,4、定量分析,a,單擊工具欄菜單上的 ,進(jìn)入定量分析方式,如下圖;,b,比色皿校正: 在進(jìn)行定量分析前,應(yīng)先完成比色皿校正。,UV-1081紫外

16、-可見分光光度計(jì)的使用,c, 設(shè)置定量分析參數(shù),單擊工具欄菜單上的 ,進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,如圖下圖所示.可對波長測量方法(包括單波長法,雙波長系數(shù)倍率法,雙波長等吸收點(diǎn)法,三波長法)、測量波長、參比測量方式、計(jì)算公式、測量方法、曲線擬合等進(jìn)行設(shè)置;,UV-1081紫外-可見分光光度計(jì)的使用,c, 建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(針對濃度法),點(diǎn)擊標(biāo)樣欄上方“標(biāo)樣”進(jìn)人標(biāo)樣測量單擊工具欄菜單上的 ,開始進(jìn)行測量,提示請將參比拉入光路,將參比液放入樣品池內(nèi),如下圖所示,根據(jù)提示,拉入?yún)⒈?,點(diǎn)擊確定按鈕。,UV-7504C紫外-可見分光光度計(jì)的使用,具體操作步驟見教材72-73頁,儀器維護(hù)及操作注意事項(xiàng),一、儀器的維護(hù) 1

17、.溫度和濕度 室溫保持在1535,相對濕度宜控制在45%80%。 防塵、防震、防電磁干擾,儀器周圍不應(yīng)有強(qiáng)磁場。不要暴露在陽光直射的地方,不要放在有腐蝕性氣體或在UV波長范圍內(nèi)有吸收的有機(jī)和無機(jī)氣體的環(huán)境內(nèi)。 2.如果開機(jī)后鎢燈和氘燈不亮,應(yīng)首先檢查保險絲。若斷了應(yīng)更換新的保險絲。注意更換保險絲時,關(guān)閉電源開關(guān)并切斷電源。,儀器維護(hù)及操作注意事項(xiàng),3.為了防止光電管疲勞,不測定時必須將比色皿暗箱蓋打開,使光路切斷,以延長光電管使用壽命。 4.光度計(jì)燈源壽命有限,若長時間不測量,應(yīng)通過UVProbe軟件斷開連接(點(diǎn)擊“Disconnect”),然后關(guān)閉光度計(jì)電源。 5.儀器自檢和掃描的過程中,不

18、要打開樣品室蓋。 6.軟件不會自動保存數(shù)據(jù),所有的數(shù)據(jù)要保存都必須點(diǎn)擊“Save”或者“Save As”進(jìn)行另存。否則數(shù)據(jù)會丟失。 7.樣品室的出射和入射石英窗不應(yīng)有污染,不要用手觸摸樣品室中透光窗面,若不小心接觸過,要用無水乙醇擦拭。,8.比色皿的使用方法 拿比色皿時,手指只能捏住比色皿的毛玻璃面,不要碰比色皿的透光面,以免沾污。 清洗比色皿時,一般先用水沖洗,再用蒸餾水洗凈。如比色皿被有機(jī)物沾污,可用鹽酸-乙醇混合洗滌液(12)浸泡片刻,再用水沖洗。不能用堿溶液或氧化性強(qiáng)的洗滌液洗比色皿,以免損壞。也不能用毛刷清洗比色皿,以免損傷它的透光面。每次做完實(shí)驗(yàn)時,應(yīng)立即洗凈比色皿,用干凈綢布或擦

19、鏡紙擦干,晾干后,放入吸收池盒中,防塵保存。 比色皿外壁的水用擦鏡紙或細(xì)軟的吸水紙吸干,避免硬的物品把透光面劃傷,以保護(hù)透光面。,儀器維護(hù)及操作注意事項(xiàng), 測定有色溶液吸光度時,一定要用有色溶液洗比色皿內(nèi)壁幾次,以免改變有色溶液的濃度。另外,在測定一系列溶液的吸光度時,通常都按由稀到濃的順序測定,以減小測量誤差。 吸收池裝盛樣品以池體的4/5為度,使用揮發(fā)性溶液時應(yīng)加蓋。 9.注意軟件的正常交流,防止計(jì)算機(jī)病毒感染。 10.在停止工作期間,主機(jī)樣品室內(nèi)應(yīng)放入袋裝硅膠干燥劑。用防塵罩罩住整個儀器。,儀器維護(hù)及操作注意事項(xiàng),三.期間核查 (1)外觀檢查 1.1 樣品室應(yīng)密封良好,無漏光現(xiàn)象。干燥劑

20、的位置擺放合理,無阻擋光路情況。 1.2 吸收池的透光面應(yīng)光潔,無劃痕和斑點(diǎn),任一面不得有裂紋。 1.3 儀器與計(jì)算機(jī)的接口處接觸良好,光源工作正常,無燈絲熔斷問題。,儀器維護(hù)及操作注意事項(xiàng),(2)波長準(zhǔn)確度的校正 利用氘燈的兩個特征波長峰486.0nm和656.1nm來檢查波長的精確度。波長的漂移范圍:0.3nm。 (3)基線平坦度 掃描2001000nm的基線,吸光度的漂移范圍:0.001Abs以內(nèi)。 (4)時間掃描 用動力學(xué)分光光度法在500nm掃描,漂移范圍:0.004Abs/h(電源啟動2h后)。,儀器維護(hù)及操作注意事項(xiàng),四、操作規(guī)程問題處理: 1、儀器不能初始化 檢查光路是否受堵;

21、關(guān)機(jī)(電腦及UV)重啟;如不成功,查看說明書; 2、數(shù)據(jù)或譜圖波動大 調(diào)零是否正確(重新調(diào)零)、參比樣值是否過大(如果吸收值大于2.0,可能會出現(xiàn)波動大)。 3、基線不能平整(允許波動范圍在 0.001之間) 掃描速度是否過快(改“快速”掃描為“中速”掃描或更低)、波長范圍是否過窄(擴(kuò)大掃描波長范圍)。,儀器維護(hù)及操作注意事項(xiàng),4、吸收值異常 波長設(shè)置是否正確(重新調(diào)整波長,并重新調(diào)零)、測量時是否調(diào)零(如被誤操作,重新調(diào)零)、比色皿是否用錯(測定紫外波段時,要用石英比色皿)、樣品準(zhǔn)備是否有誤(如有誤,重新準(zhǔn)備樣品)。 5.數(shù)據(jù)不穩(wěn) 預(yù)熱時間不夠(預(yù)熱20分鐘以上);環(huán)境振動過大、光源附近空氣

22、流速大、外界強(qiáng)光照射等;光電管、電路等其它原因(送修)。,儀器維護(hù)及操作注意事項(xiàng),請同學(xué)們自行學(xué)習(xí),2.4 可見分光光度法 2.5 目視比色法,2.6 紫外分光光度法,紫外吸收光譜是由分子中價電子能級躍遷產(chǎn)生的,不過紫外光譜與可見光譜相比有自己突出特點(diǎn): 可用來對在紫外光區(qū)內(nèi)有吸收峰的物質(zhì)進(jìn)行鑒定和結(jié)構(gòu)分析; 不用添加助色基團(tuán),可分析無色物資; 靈敏度高、準(zhǔn)確性好、相對誤差小等特點(diǎn);,紫外吸收光譜與可見吸收光譜一樣,常用吸收光譜曲線來描述。即用一束具有連續(xù)波長的紫外光照射一定濃度的樣品溶液,分別測量不同波長下溶液的吸光度,以吸光度對波長作圖得到該化合物的紫外吸收光譜。如左圖所示的紫外吸收光譜可

23、以用曲線上吸收峰所對應(yīng)的最大吸收波長max和該波長下的摩爾吸光系數(shù)max來表示茵香醛的紫外吸收特征。,菌香醛紫外吸收光譜,1 有機(jī)化合物的電子躍遷 有機(jī)化合物的紫外吸收光譜,取決于分子中外層電子的性質(zhì)。與紫外可見吸收光譜有關(guān)的電子有三種,即形成單鍵的電子、形成雙鍵的電子以及未參與成鍵的n電子(孤對電子)。處于基態(tài)的分子在吸收一定波長的光后,分子中的成鍵電子和非鍵電子可被激發(fā)躍遷至* 和* 反鍵軌道,其躍遷類型有*、n*、*和n *四種,其相對能量大小次序?yàn)椋?* n* * n * 有機(jī)物最有用的吸收光譜是基于n *和*躍遷而產(chǎn)生的,這兩類躍遷所需要的輻射能量大多處于波長大于200nm的區(qū)域。它

24、們要求分子中含有不飽和鍵,這種含有不飽和鍵的基團(tuán)稱為生色團(tuán)。,2.6 紫外分光光度法,2.6 紫外分光光度法,1、*躍遷 這類躍遷的吸收帶出現(xiàn)在200nm以下的遠(yuǎn)紫外區(qū)。如甲烷的max=125nm,它的吸收光譜曲線必須在真空中測定。 2、 n*躍遷 含有氧、硫、鹵素等雜原子的飽和烴衍生物都可以發(fā)生n*躍遷。大多是n*躍遷的吸收帶低于200nm,通常僅能見到末端吸收。例如飽和脂肪胺在190nm,飽和脂肪族氯化物在170175nm。,1、電子躍遷的常見四種類型,3、*躍遷 這類躍遷可以發(fā)生在任何具有不飽和鍵的有機(jī)化合物分子中,其最大摩爾吸光率很大,吸收峰隨溶劑極性增加向長波方向移動,即產(chǎn)生紅移。下

25、表列出了一些常見生色團(tuán)*躍遷的吸收特性。,2.6 紫外分光光度法,4、n *躍遷 這類躍遷發(fā)生在含有雜原子的不飽和化合物中,其最大摩爾吸光系數(shù)max (表示物質(zhì)對光吸收能力大小的參量)比較小,吸收峰隨溶劑極性增加而向短波方向移動,即產(chǎn)生藍(lán)移,下表列出了一些常見生色團(tuán)n *躍遷的吸收特性。,2.6 紫外分光光度法,2.6 紫外分光光度法,2、紫外吸收光譜常見術(shù)語,生色團(tuán)和助色團(tuán) 生色團(tuán)是指在2001000nm波長范圍內(nèi)產(chǎn)生特征吸收帶的具有一個或多個不飽和鍵和未共用電子對的基團(tuán)。如 -NN-、-CN等; 助色團(tuán)是一些含有未共用電子對的氧原子、氮原子或鹵素原子的基團(tuán)。如-OH、-OR、-NH2等;

26、紅移和藍(lán)移 由于取代基或溶劑的影響造成有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的變化,使吸收峰向長波方向移動的現(xiàn)象稱為吸收峰“紅移”。能使有機(jī)化合物的max向長波方向移動的基團(tuán)(如助色團(tuán)、生色團(tuán))稱為向紅基團(tuán)。 由于取代基或溶劑的影響造成有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的變化,使吸收峰向短波方向移動的現(xiàn)象稱為吸收峰“藍(lán)移”。能使有機(jī)化合物的max向短波方向移動的基團(tuán)(如-CH3)稱為向藍(lán)基團(tuán)。,色效應(yīng)和減色效應(yīng) 由于有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)變化使吸收峰摩爾吸光系數(shù)增加的現(xiàn)象稱為增色效應(yīng)。由于有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)變化使吸收峰的摩爾吸光系數(shù)減小的現(xiàn)象稱為減色效應(yīng)。,溶劑效應(yīng) 由于溶劑的極性不同引起某些化合物的吸收峰的波長、強(qiáng)度及形狀產(chǎn)生變化這種現(xiàn)象稱為

27、溶劑效應(yīng)。 例如苯在非極性溶劑庚烷中(或氣態(tài)存在)時,在230270nm處,有一系列中等強(qiáng)度吸收峰并有精細(xì)結(jié)構(gòu),但在極性溶劑中,精細(xì)結(jié)構(gòu)變得不明顯或全部消失呈現(xiàn)一寬峰。,2.6 紫外分光光度法,吸收帶 吸收帶是指吸收峰在紫外光譜中譜帶的位置。化合物的結(jié)構(gòu)不同,躍遷的類型不同,吸收帶的位置、形狀、強(qiáng)度均不相同。根據(jù)電子及分子軌道的種類,吸收帶可分為如下四種類型:,R吸收帶 K吸收帶 B吸收帶 E吸收帶,2.6 紫外分光光度法,2.6 紫外分光光度法,3、常見有機(jī)化合物紫外吸收光譜,飽和烴 飽和單鍵碳?xì)浠衔镏挥须娮?,因而只能產(chǎn)生*躍遷躍遷。由于電子最不易激發(fā),需要吸收很大的能量,才能產(chǎn)生電子躍遷

28、,因而這類化合物在200nm以上無吸收,所以它們在紫外光譜分析中常用作溶劑使用,如己烷、環(huán)己烷、庚烷等。,不飽和脂肪烴 含孤立不飽和鍵的烴類化合物具有孤立雙鍵或叁鍵的烯烴或炔烴,它們都產(chǎn)生*躍遷,但多數(shù)在200nm以上無吸收。如乙烯吸收峰在171nm,乙炔吸基玫峰在173nm。,2.6 紫外分光光度法,含共扼體系的不飽和烴 具有共扼雙鍵的化合物,相間的鍵相互作用生成大鍵,由于大鍵各能級之間的距離較近,電子易被激發(fā),所以產(chǎn)生了K吸收帶,其吸收峰一般在217一280nm。K吸收帶的波長及強(qiáng)度與共扼體系的長短、位置、取代基種類等有關(guān),共扼雙鍵越多,波長越長,甚至出現(xiàn)顏色。因此可據(jù)此判斷共扼體系的存在

29、情況。表2-10列出共扼雙鍵增加與吸收波長變化關(guān)系。,芳香化合物 苯的紫外吸收光譜是由*躍遷組成的三個譜帶,即E1 、E2和具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的B吸收帶。當(dāng)苯環(huán)上引人取代基時,E2和B一般產(chǎn)生紅移且強(qiáng)度加強(qiáng)。,2.6 紫外分光光度法,雜環(huán)化合物 在雜環(huán)化合物中,只有不飽和化合物在近紫外區(qū)才有吸收以O(shè)、S或NH取代環(huán)戊二烯的CH2的五元不飽和雜環(huán)化合物。,2.6 紫外分光光度法,一、定性分析 紫外可見吸收光譜可用于進(jìn)行紫外、可見區(qū)范圍有吸收的物質(zhì)的鑒定及結(jié)構(gòu)分析,其中主要是有機(jī)化合物的分析和鑒定、同分異構(gòu)體的鑒定、物質(zhì)結(jié)構(gòu)的測定等等。下面作一簡單介紹。 (1)物質(zhì)純度檢查 如果一化合物在紫外區(qū)沒有吸收,而雜質(zhì)有較強(qiáng)吸收,那么就可以利用紫外吸收光譜方便地檢出該化合物中的痕量雜質(zhì)。例如,無水乙醇中常含有少量的苯,苯的max

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