紫外-可见吸收光谱法课件.ppt

1、紫外-可见吸收光谱法一、紫外一、紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱（一）分子吸收光谱的产生（一）分子吸收光谱的产生（二）有机化合物的紫外（二）有机化合物的紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱（三）无机化合物的紫外（三）无机化合物的紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱（四）溶剂对紫外（四）溶剂对紫外-可见吸收光谱的影响可见吸收光谱的影响二、紫外二、紫外-可见分光光度计可见分光光度计（一）紫外（一）紫外-可见分光光度计的基本构造可见分光光度计的基本构造（二）紫外（二）紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型三、紫外三、紫外-可见吸收光谱法的应用可见吸收光谱法的应用 （一）定性分析（一）定性分析 （二）结构分

2、析（二）结构分析 （三（三)化合物中杂质的检查化合物中杂质的检查 （四）定量分析（四）定量分析v紫外紫外-可见可见吸收光谱法（吸收光谱法（UV-VIS）：也称也称紫外紫外-可见分可见分光光度法光光度法 是根据物质分子对波长为是根据物质分子对波长为200-800nm这一范围的电磁波这一范围的电磁波（紫（紫 外外200-400nm和可见光谱区和可见光谱区400-800nm)的吸收特的吸收特性建立起来的一种定性、定量和结构分析方法。性建立起来的一种定性、定量和结构分析方法。v分子吸收光谱分子吸收光谱v主要产生于分子的外层价电子在电子能级之间的跃迁主要产生于分子的外层价电子在电子能级之间的跃迁 v紫外

3、区可分为远紫外区（紫外区可分为远紫外区（10200nm）和）和近紫外区近紫外区（200400nm）。）。v因空气中的因空气中的氧、二氧化碳和水汽等都吸收远紫外光，因氧、二氧化碳和水汽等都吸收远紫外光，因此，要研究分子对远紫外光的吸收需要在真空条件进行，此，要研究分子对远紫外光的吸收需要在真空条件进行，故使其应用受到限制。故使其应用受到限制。v通常说的紫外可见吸收光谱是指近紫外可见吸收光通常说的紫外可见吸收光谱是指近紫外可见吸收光谱，即物质分子吸收谱，即物质分子吸收200800nm波长范围内的光辐射波长范围内的光辐射所产生的吸收光谱。所产生的吸收光谱。：均属于吸收光谱；均属于吸收光谱；其波长范围

4、均在近紫外到近红外光区（其波长范围均在近紫外到近红外光区（200800nm)。原子吸收光谱法与紫外可见分光光度法的比较原子吸收光谱法与紫外可见分光光度法的比较原子吸收光谱法与紫外可见分光光度法的比较原子吸收光谱法与紫外可见分光光度法的比较 吸收机制不同：吸收机制不同：原子吸收光谱属于原子光谱，是由原子吸收光谱属于原子光谱，是由基基态原子所产生的吸收，是态原子所产生的吸收，是线状光谱，谱线宽度很窄，其半线状光谱，谱线宽度很窄，其半宽约为宽约为103 nm；而紫外可见光谱是属于；而紫外可见光谱是属于分子光谱，为分子光谱，为带状光谱，谱带很宽，其半宽约为带状光谱，谱带很宽，其半宽约为10 nm。光源

5、不同：前者为锐线光源，如空心阴极灯；光源不同：前者为锐线光源，如空心阴极灯；后者为连续光源，如钨灯、氘灯。后者为连续光源，如钨灯、氘灯。仪器排布不同：仪器排布不同：前者：锐线光源原子化器单色器检测器前者：锐线光源原子化器单色器检测器 后者：光源单色器吸收池检测器后者：光源单色器吸收池检测器v紫外紫外-可见分光光度法的特点：可见分光光度法的特点：1 与其它光谱分析方法相比，其仪器设备和操作都比较与其它光谱分析方法相比，其仪器设备和操作都比较简单，费用简单，费用少，分析速度快。少，分析速度快。2 灵敏度高。如在紫外区直接检测抗坏血酸时，其最低检出浓度可灵敏度高。如在紫外区直接检测抗坏血酸时，其最低

6、检出浓度可达到达到10-6g/mL。3 选择性好选择性好。通过适当的选择测量条件，一般可在多种组分共存的。通过适当的选择测量条件，一般可在多种组分共存的体系中，对某一物质进行测定。体系中，对某一物质进行测定。4 精密度和准确度较高。在仪器设备和其他测量条件较好的情况下，精密度和准确度较高。在仪器设备和其他测量条件较好的情况下，其相对误差可减小到其相对误差可减小到1%2%。5 用途广泛。在生物、医药、化工、地质等诸多领域，不但可以进用途广泛。在生物、医药、化工、地质等诸多领域，不但可以进行定量分析，还可以对被测物质进行定性分析和结构分析，进行行定量分析，还可以对被测物质进行定性分析和结构分析，进

7、行官能团鉴定、相对分子质量测定、配合物的组分及稳定常数的测官能团鉴定、相对分子质量测定、配合物的组分及稳定常数的测定等。定等。一、物质对光的选择性吸收一、物质对光的选择性吸收v光在与物质作用时，物质可对光产生不同程度的吸收。光在与物质作用时，物质可对光产生不同程度的吸收。v物质的结构决定了物质在吸收光时只能吸收某些特定波长物质的结构决定了物质在吸收光时只能吸收某些特定波长的光，也就是说，物质对光的吸收有选择性。的光，也就是说，物质对光的吸收有选择性。v当一束白光（复合光）通过硫酸铜溶液时，水合铜离子选当一束白光（复合光）通过硫酸铜溶液时，水合铜离子选择性的吸收复合光中的黄光，故溶液呈现出黄色的

8、互补择性的吸收复合光中的黄光，故溶液呈现出黄色的互补色色蓝色。蓝色。v我们通常见到的有色物质，都是由于他们吸收了可见光的我们通常见到的有色物质，都是由于他们吸收了可见光的部分光，呈现出吸收光颜色的互补色。部分光，呈现出吸收光颜色的互补色。v分子吸收光谱的形成是由于电子在能级之间的跃迁所引分子吸收光谱的形成是由于电子在能级之间的跃迁所引起的。起的。v分子内部具有电子能级、振动能级和转动能级。所以分分子内部具有电子能级、振动能级和转动能级。所以分子的能量子的能量 E分子分子E电电E振振E转转。v这些能量是量子化的，只有光辐射的能量恰好等于两能这些能量是量子化的，只有光辐射的能量恰好等于两能级之间的

9、能量差时，才能被吸收。级之间的能量差时，才能被吸收。n分子内部三种能级跃迁所需分子内部三种能级跃迁所需 能量大小的顺序为：能量大小的顺序为：E电电 E振振 E转转 n分子的电子跃迁所吸收的能量比后二者大的多分子的电子跃迁所吸收的能量比后二者大的多1.1.E电电 约为约为120eV，所吸收的电磁辐射波长约为，所吸收的电磁辐射波长约为124062nm，主要在紫外和可见光区。，主要在紫外和可见光区。2.2.E振振约为约为1eV，相应的分子吸收光谱为红外光谱。，相应的分子吸收光谱为红外光谱。3.3.E转转 约为约为eV，与之对应的分子吸收光谱为远红外，与之对应的分子吸收光谱为远红外光谱。光谱。为什么分

10、子的紫外、可见光谱不是线状光谱，而是带状光谱？谱带为什么变宽？通常，分子是处在基态振动能级上。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（或不同的转动）能级上。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连续的吸收带。绝大多数的分子光谱分析，都是用液体样品，溶液中相邻分子间的碰撞能导致分子各种能级的细微变化，引起吸收带的进一步加宽和汇合。仪器的分辨率有限，因而使记录所得电子光谱的谱带变宽。v紫外紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱（吸收曲线）：（吸收曲线）：描述物质分子对辐射吸收的程度（吸光度）随波长而变描述物质分子对辐射吸收的程度（吸光度）随波

11、长而变的函数关系的函数关系曲线曲线。v波长为横坐标，吸光度或透光率为纵坐标波长为横坐标，吸光度或透光率为纵坐标v紫外紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱通常由一个或几个宽吸收谱带组成。通常由一个或几个宽吸收谱带组成。1定义：以吸光度A为纵坐标，波长为横坐标，绘制的A曲线。2吸收光谱术语：吸收峰max ,吸收谷min 肩峰sh ,末端吸收特征值525nm紫外-可见吸收光谱 v最大吸收波长（最大吸收波长（max）是分子的特征常数，与化合物的电是分子的特征常数，与化合物的电子结构有关，可用于推测化合物的结构信息；子结构有关，可用于推测化合物的结构信息；v整个吸收光谱的形状取决于物质性质，反映分子内部能级分

12、整个吸收光谱的形状取决于物质性质，反映分子内部能级分布状况，是物质定性的依据。布状况，是物质定性的依据。v吸收曲线的纵坐标则用光强表示，强度参数可用透光率、吸吸收曲线的纵坐标则用光强表示，强度参数可用透光率、吸光度和吸光系数表征。光度和吸光系数表征。叶酸 透光率透光率T：为透射光的强度：为透射光的强度I与入射光的强度与入射光的强度I0之比。之比。TI/I0吸光度吸光度A：表示单色光通过溶液时被吸收的程度，定义为入射表示单色光通过溶液时被吸收的程度，定义为入射 光的强度光的强度I0与与透射光的强度透射光的强度I之比的对数值。之比的对数值。Alg I0/IT与与A的关系：的关系：AlgT 三、三、

13、朗伯比尔定律朗伯比尔定律v朗伯比尔定律是分子吸收光谱法定量分析的基础。朗伯比尔定律是分子吸收光谱法定量分析的基础。v它可表述为：当一束单色光穿过透明介质时，光强度的降它可表述为：当一束单色光穿过透明介质时，光强度的降 低低.同入射光的强度、吸收介质的厚度、溶液的浓度成正比。同入射光的强度、吸收介质的厚度、溶液的浓度成正比。用数学表达为：用数学表达为：A=lg I0/I=k c l A：吸光度；：吸光度；c：吸光物质的浓度；：吸光物质的浓度；l：液层的厚度；：液层的厚度；k：比例：比例系数系数u朗伯比尔定律是建立在吸光质点之间没有相互作用的前提朗伯比尔定律是建立在吸光质点之间没有相互作用的前提

14、下的，它只适用于下的，它只适用于稀溶液（稀溶液（c0.01mol/L)。l当当l以以cm，c以以g/L为单位时，为单位时，k称为吸收系数，用称为吸收系数，用a表示，表示，即：即：A=a c l；l当当l以以cm，c以以mol/L为单位时，为单位时，k称为摩尔吸收系数，用称为摩尔吸收系数，用表示，表示，即：即：A=c l 。l比比a更为常用，可以作为吸收光谱的纵坐标，并以更为常用，可以作为吸收光谱的纵坐标，并以max处的摩尔吸收系数处的摩尔吸收系数max表示谱带的吸收强度。表示谱带的吸收强度。lmax在特定波长和溶剂的情况下也是分子的特征常数和在特定波长和溶剂的情况下也是分子的特征常数和鉴定化合

15、物的重要依据。鉴定化合物的重要依据。第二节第二节 有机化合物的紫外可见吸收光谱有机化合物的紫外可见吸收光谱 有机化合物的紫外有机化合物的紫外-可见吸收光谱取决于分子中价电子的可见吸收光谱取决于分子中价电子的分布和结合情况。分布和结合情况。一、电子跃迁的类型一、电子跃迁的类型l与紫外与紫外可见吸收光谱有关的价电子主要有三种：可见吸收光谱有关的价电子主要有三种：形成单键的形成单键的电子、形成双键的电子、形成双键的电子、未参与成键的电子、未参与成键的n电子电子（p电子，如电子，如O/N/S/X等含有未成键的孤对电子）。等含有未成键的孤对电子）。l基态时，它们处于基态时，它们处于、成键轨道和成键轨道和

16、n非键轨道上，当吸收一定非键轨道上，当吸收一定能量能量 E后，这些价电子将跃至能量较高的后，这些价电子将跃至能量较高的*、*反键轨道。反键轨道。分子轨道：原子轨道线性组合而成。分子轨道：原子轨道线性组合而成。成键轨道成键轨道 ，反键轨道反键轨道 *，*l电子跃迁类型主要有四种：电子跃迁类型主要有四种：*、n*、*和和 n*，各种跃迁所需的，各种跃迁所需的能量大小不同，次序为：能量大小不同，次序为：*n*n*，因此，形成的吸收光谱因此，形成的吸收光谱谱带的位置也不相同。谱带的位置也不相同。l*跃迁：跃迁：需要能量需要能量最大，最大，200nm 200nm200nm，max 10100。含有杂原子

17、的不饱和化合物可发生此类跃迁。如含有杂原子的不饱和化合物可发生此类跃迁。如CO、CN u一种化合物可以有一种或多种电子跃迁同时发生。一种化合物可以有一种或多种电子跃迁同时发生。u电子跃迁的类型与分子结构及其存在的基团有关。电子跃迁的类型与分子结构及其存在的基团有关。u因此，可以根据分子结构来推测可能产生的电子跃迁；因此，可以根据分子结构来推测可能产生的电子跃迁；反之，反之，也可以根据也可以根据紫外吸收带的波长及电子跃迁的类型来判断化合紫外吸收带的波长及电子跃迁的类型来判断化合物分子中可能存在的吸收基团。物分子中可能存在的吸收基团。二、基本术语二、基本术语l生色团生色团：分子中能吸收紫外可见光而

18、产生电子跃迁的基团。：分子中能吸收紫外可见光而产生电子跃迁的基团。主要是具有不饱和键和含有孤对电子的基团。主要是具有不饱和键和含有孤对电子的基团。如乙烯基、乙炔基、羰基如乙烯基、乙炔基、羰基-C=O、亚硝基、亚硝基-N=O、偶氮基、偶氮基-N=N-、等。等。l助色团助色团：可使生色团吸收峰的位置和吸收强度改变（一般是向：可使生色团吸收峰的位置和吸收强度改变（一般是向长波方向移动，并其吸收强度增加）的基团。长波方向移动，并其吸收强度增加）的基团。为具有孤对电子的基团，如为具有孤对电子的基团，如-OH、-SH、-Cl、-Br、-I 等。等。如：苯的如：苯的B吸收带其吸收带其max为为254nm，m

19、ax为为204 Lmol-1cm-1，当它，当它与一个与一个OH相连后，其相连后，其max移到移到270nm，max增强为增强为1450 Lmol-1cm-1。l红移、蓝移红移、蓝移在因取代基的引入或溶剂的改变而使在因取代基的引入或溶剂的改变而使max发生移动，向长波方发生移动，向长波方向移动称为红移，向短波方向移动称为蓝移。向移动称为红移，向短波方向移动称为蓝移。l增色效应、减色效应增色效应、减色效应 由于化合物分子结构中取代基的引入或溶剂的改变使得吸收由于化合物分子结构中取代基的引入或溶剂的改变使得吸收带的强度即带的强度即摩尔吸收系数摩尔吸收系数max增大或减小的现象，称为增大或减小的现象

20、，称为增色增色效应或减色效应。效应或减色效应。三、三、紫外紫外-可见光谱中的常见可见光谱中的常见吸收带吸收带1、R带带：（基团：（基团radical）含杂原子的不饱和基团的含杂原子的不饱和基团的 n*跃迁产生跃迁产生 CO；CN；NN 特点：特点：max 200400nm，强度较弱强度较弱200nm，强，强104 共轭体系增长，共轭体系增长，（红移）（红移）3、B带：（苯带：（苯benzenoid）三、紫外三、紫外-可见光谱中的常见吸收带可见光谱中的常见吸收带 苯环本身分子振动、转动能级跃迁而产生的吸苯环本身分子振动、转动能级跃迁而产生的吸收带，转动能级消失，谱带较宽。收带，转动能级消失，谱带

21、较宽。芳香物的主要特征吸收带芳香物的主要特征吸收带 =230270 nm,具有具有精细结构精细结构 200 极性溶剂中，或苯环连有取代基极性溶剂中，或苯环连有取代基时时，其精细结构消失，其精细结构消失三、紫外三、紫外-可见光谱中的常见吸收带可见光谱中的常见吸收带4、E带：带：（乙烯型（乙烯型ethylenic band）由由苯环环形封闭共轭体系的苯环环形封闭共轭体系的*跃迁产生跃迁产生 芳香族化合物的特征吸收带芳香族化合物的特征吸收带 E1180nm，强，强104（常观察不（常观察不到）到）E2 200nm，强，强7000 苯环有苯环有生生色团取代且与苯环共色团取代且与苯环共轭时，轭时，E2带

22、与带与K带合并一起红带合并一起红移（长移）移（长移）苯的异丙烷液紫外吸收苯的异丙烷液紫外吸收苯乙酮的正庚烷溶液紫外吸收苯乙酮的正庚烷溶液紫外吸收K带：带：max240nm，13000B带：带：max278nm，1100R带：带：max319nm，50CCH3O6、配位体场吸收带、配位体场吸收带 配合物中心离子配合物中心离子 d-d*或或 f-f*跃迁跃迁 有电子给予体和电子接受体的有机或无机化合有电子给予体和电子接受体的有机或无机化合物物电荷转移跃迁电荷转移跃迁 范围宽，强范围宽，强 1045、电荷转移吸收带、电荷转移吸收带 如过渡金属水合离子与显色剂如过渡金属水合离子与显色剂(如有机化合物如

23、有机化合物)形成形成的配合物的配合物.可见光区，可见光区，较弱较弱 102三、紫外三、紫外-可见光谱中的常见吸收带可见光谱中的常见吸收带吸收带吸收带跃迁跃迁类型类型波长波长范围范围 例例R带带n*300nm1041,3-丁二烯丁二烯为为217nm,=2.1104B带带芳香族芳香族*230270nm102 103芳香族化合物芳香族化合物E带带芳香族芳香族*180nm200nm 104 103芳香族化合物芳香族化合物电荷转移电荷转移吸收带吸收带配合物配合物p-d跃迁跃迁远紫外远紫外可见可见104Fe(SCN)2+配位体场配位体场吸收带吸收带配合物配合物d-d,f-f跃迁跃迁近紫外近紫外可见可见21

24、0甘油甘油 230乙醇乙醇 210氯仿氯仿 245甲醇甲醇 210四氯化碳四氯化碳 265异丙醇异丙醇 210乙酸甲酯乙酸甲酯 260正丁醇正丁醇 210乙酸乙酯乙酸乙酯 26096%硫酸硫酸 210乙酸正丁酯乙酸正丁酯 260乙醚乙醚 220苯苯 280二氧六环二氧六环 230甲苯甲苯 285二氯甲烷二氯甲烷 235吡啶吡啶 303己烷己烷 200丙酮丙酮 330环己烷环己烷 200二硫化碳二硫化碳 375常用紫外常用紫外可见测定的溶剂可见测定的溶剂O-max235，287nmOHmax211，270nmOH-H+4、体系、体系pH值值：pH的改变可能引起共轭体系的延长或缩短，或的改变可能引

25、起共轭体系的延长或缩短，或引从而引起吸收峰位置改变。引从而引起吸收峰位置改变。五、有机化合物紫外五、有机化合物紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱1.饱和烃及其取代衍生物饱和烃及其取代衍生物n饱和烃类：饱和烃类：只能产生只能产生*跃迁，跃迁，最大吸收峰最大吸收峰波长波长一般一般 小于小于150nm。常用作溶剂。常用作溶剂。n饱和烃的取代衍生物：饱和烃的取代衍生物：可产生可产生n*的跃迁。的跃迁。如卤代烃，如卤代烃，n*的能量低的能量低 于于*。CH3Cl、CH3Br和CH3I的的n*跃迁分别出现在跃迁分别出现在173、204和和258nm处。处。2.不饱和烃及共轭烯烃不饱和烃及共轭烯烃化合物溶剂ma

26、x/nmmax1,3-丁二烯己烷21721，0001,3,5-己二烯异辛烷26843，0001,3,5,7-辛四烯 环己烷3041,3,5,7,9-癸四烯异辛烷334121，0001,3,5,7,9,11-十二烷基六烯异辛烷364138，000五、有机化合物紫外五、有机化合物紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱3.羰基化合物羰基化合物五、有机化合物紫外五、有机化合物紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱4.芳香族化合物芳香族化合物产生产生*、n*、n*三个吸收带。三个吸收带。醛、酮、羧酸及羧酸的衍生物，如酯、酰胺等，醛、酮、羧酸及羧酸的衍生物，如酯、酰胺等，都含有羰基。都含有羰基。E1、E2带、带、B带带

27、苯环上有取代基时，三个吸收带都长移，吸收强苯环上有取代基时，三个吸收带都长移，吸收强 度也增大。度也增大。B带的精细结构因取代基而变得简单化。带的精细结构因取代基而变得简单化。了解共轭程度、空间效应、氢键等；了解共轭程度、空间效应、氢键等；可对饱和与不饱和化合物、异构体等进可对饱和与不饱和化合物、异构体等进行判别行判别六、紫外光谱给出的信息六、紫外光谱给出的信息 紫外紫外-可见吸收光谱中有机物发色体系信息分析的可见吸收光谱中有机物发色体系信息分析的一般规律是：一般规律是：六、紫外光谱给出的信息六、紫外光谱给出的信息270350nm低强度吸收峰低强度吸收峰(10100)200750 nm无吸收峰

28、无吸收峰直链烷烃、环烷烃、饱和直链烷烃、环烷烃、饱和脂肪族化合物或仅含一个脂肪族化合物或仅含一个双键的烯烃等双键的烯烃等可能可能n*跃迁，含一个简单跃迁，含一个简单非共轭且有非共轭且有n电子的生色电子的生色团如羰基团如羰基可能可能20300nm中等强度吸收峰中等强度吸收峰210250nm强吸收峰强吸收峰可能可能含苯环含苯环含含2个共轭双键个共轭双键含含3个或个或3个以上共个以上共轭双键轭双键260300nm强吸收峰强吸收峰可见光区可见光区有吸收峰有吸收峰可能可能可能可能长链共轭长链共轭5个以上个以上或稠环化合物或稠环化合物可能可能有机化合物结构研究推断异构体有机化合物结构研究推断异构体CH3-

29、C-CH2-C-OC2H5OOmax=204nm弱吸收max=245nm=18000CH3-C CH-C-OC2H5OHO 第二节第二节 紫外可见分光光度计紫外可见分光光度计一、一、主要部件主要部件 基本结构基本结构:光源光源单色器单色器吸收池吸收池检测器检测器信号显示系统信号显示系统 样品样品 1、光源、光源 光源的作用：提供能量激发被测物质分子产生电子能级跃迁，从而产光源的作用：提供能量激发被测物质分子产生电子能级跃迁，从而产 生电子光谱谱带。生电子光谱谱带。要求：能够提供足够强的连续辐射、有良好的稳定性、较长的使用要求：能够提供足够强的连续辐射、有良好的稳定性、较长的使用 寿命寿命,且辐

30、射能量随波长无明显变化。且辐射能量随波长无明显变化。常用的光源有常用的光源有热辐射光源和气体放电光源。热辐射光源和气体放电光源。热辐射光源：利用固体灯丝材料高温放热产生的辐射作为光源。如热辐射光源：利用固体灯丝材料高温放热产生的辐射作为光源。如 钨灯、卤钨灯。两者均在可见区使用。卤钨灯的使用寿命及发钨灯、卤钨灯。两者均在可见区使用。卤钨灯的使用寿命及发 光效率高于钨灯。光效率高于钨灯。气体放电光源：指在低压直流电条件下气体放电光源：指在低压直流电条件下,氢或氘气放电所产生的连续氢或氘气放电所产生的连续 辐射。一般为辐射。一般为氢灯或氘灯氢灯或氘灯,在在紫外区使用。紫外区使用。2、单色器、单色器

31、l 单色器的作用：使光源发出的光变成所需要波长的单色光。单色器的作用：使光源发出的光变成所需要波长的单色光。l 由入射狭缝、准直镜、色散元件、物镜和出射狭缝构成。由入射狭缝、准直镜、色散元件、物镜和出射狭缝构成。l 入射狭缝用于限制杂散光进入单色器，准直镜将入射光束变为平入射狭缝用于限制杂散光进入单色器，准直镜将入射光束变为平行光束后进入色散元件。后者将复合光分解成单色光，然后通过行光束后进入色散元件。后者将复合光分解成单色光，然后通过物镜将出自色散元件的平行光聚焦于出口狭缝。出射狭缝用于限物镜将出自色散元件的平行光聚焦于出口狭缝。出射狭缝用于限制通带宽度，并将欲测波长的光引出单色器。制通带宽

32、度，并将欲测波长的光引出单色器。l转动色散元件，可以改变由单色器出射光的波长；调节入射、出转动色散元件，可以改变由单色器出射光的波长；调节入射、出射狭缝宽度，可以改变出射光束的通带宽度。射狭缝宽度，可以改变出射光束的通带宽度。3、吸收池（比色皿、比色杯）吸收池（比色皿、比色杯）用于盛放分析试液。用于盛放分析试液。石英池石英池用于用于紫外紫外-可见区可见区的测量，的测量，玻璃玻璃 池池只用于只用于可见区可见区。4、检测器、检测器 用来检测光信号，测量单色光透过溶液后光强度变化的一用来检测光信号，测量单色光透过溶液后光强度变化的一 种装置种装置。简易分光光度计上使用光电池或光电管作为检测器。目前简

33、易分光光度计上使用光电池或光电管作为检测器。目前 最常见的检测器是最常见的检测器是光电倍增管光电倍增管，有的用二极管阵列作为检，有的用二极管阵列作为检 测器。测器。5、信号显示系统、信号显示系统 二、仪器类型二、仪器类型 紫外紫外-可见分光光度计，按其光学系统可分为三种类型：可见分光光度计，按其光学系统可分为三种类型：单光束分单光束分光光度计、双光束分光光度计和双波长分光光度计。光光度计、双光束分光光度计和双波长分光光度计。1、单光束分光光度计、单光束分光光度计 经单色器单色化后只有经单色器单色化后只有一束光，然后这束光分别通过参比溶液和一束光，然后这束光分别通过参比溶液和试样溶液进行吸光度的

34、测定。试样溶液进行吸光度的测定。结构简单，价格便宜；适于作定量分析。但测量结果受光源波动结构简单，价格便宜；适于作定量分析。但测量结果受光源波动 影响较大，误差较大；操作麻烦，不适于作定性分析。影响较大，误差较大；操作麻烦，不适于作定性分析。2、双光束分光光度计双光束分光光度计 经单色器单色化的光经单色器单色化的光一分为二一分为二，一束通过参比溶液一束通过参比溶液，一束通过试一束通过试样溶液样溶液，仪器在，仪器在不同瞬间不同瞬间接收和处理参比信号，将两信号的比值接收和处理参比信号，将两信号的比值转换为吸光度。转换为吸光度。既可测得吸光度，又可扫描吸收光谱；还消除了光源强度不稳带既可测得吸光度，

35、又可扫描吸收光谱；还消除了光源强度不稳带 来得误差。来得误差。3、双波长分光光度计、双波长分光光度计 让两束波长不同的单色光（让两束波长不同的单色光（1 和和2）交替交替通过同一个吸通过同一个吸收池，然后经检测系统，这样得到的是两波长处的吸光度之差收池，然后经检测系统，这样得到的是两波长处的吸光度之差 A A，再根据，再根据 A A（1 2）cL cL 进行定量分析。进行定量分析。不用参比溶液，只用一个待测试液，这样就完全扣除了背景吸不用参比溶液，只用一个待测试液，这样就完全扣除了背景吸收（包括溶液的浑浊及比色皿的误差），准确度较高。收（包括溶液的浑浊及比色皿的误差），准确度较高。第六节第六节

36、 紫外可见吸收光谱的应用紫外可见吸收光谱的应用一、定性分析一、定性分析 单靠紫外光谱数据来推断未知化合物的结构有些单靠紫外光谱数据来推断未知化合物的结构有些困难，困难，但是紫外光谱数据可用于判别有机物中生色团但是紫外光谱数据可用于判别有机物中生色团和助色团的种类、位置及数目，区分饱和与不饱和化和助色团的种类、位置及数目，区分饱和与不饱和化合物，测定分子中的共轭程度等进而确定分析物的结合物，测定分子中的共轭程度等进而确定分析物的结构骨架。构骨架。定性鉴定的主要步骤为：定性鉴定的主要步骤为：1）纯化试样，使其不含杂质；纯化试样，使其不含杂质；2）进行）进行紫外吸收光谱测定，得到试样的吸收光谱曲紫外

37、吸收光谱测定，得到试样的吸收光谱曲 线，依据光谱特征一般规律作初步判断；线，依据光谱特征一般规律作初步判断；3）用）用对比法，对该化合物作进一步定性鉴定；对比法，对该化合物作进一步定性鉴定；4）应用其它化学、物理等分析方法进行对照和验）应用其它化学、物理等分析方法进行对照和验 证，最后作出该化合物定性鉴定的正确结论。证，最后作出该化合物定性鉴定的正确结论。二、有机化合物构型、构象的测定二、有机化合物构型、构象的测定1、顺反异构体的判别、顺反异构体的判别 一般有机化合物的反式异构体的一般有机化合物的反式异构体的max 和和max 值比相应值比相应的顺式异构体大。的顺式异构体大。2、互变异构体的测

38、定、互变异构体的测定 乙酰丙酮存在酮式和烯醇式两种异构体，在极性溶剂乙酰丙酮存在酮式和烯醇式两种异构体，在极性溶剂水中，以酮式异构体为主，形成分子间氢键，水中，以酮式异构体为主，形成分子间氢键，max为为277nm；在非极性溶剂己烷中，以烯醇式异构体为主，；在非极性溶剂己烷中，以烯醇式异构体为主，形成分子内氢键，形成分子内氢键，max为为269nm。四、定量分析四、定量分析 紫外可见光谱法定量分析的依据是朗伯比尔定律：紫外可见光谱法定量分析的依据是朗伯比尔定律：A=c l即物质在一定波长处的吸光度与它的浓度成正比。即物质在一定波长处的吸光度与它的浓度成正比。1、一般定量分析法、一般定量分析法单

39、一组分的测定：单一组分的测定：先绘制待测物质的吸收曲线，然后选择最先绘制待测物质的吸收曲线，然后选择最 大吸收波长大吸收波长max，进行定量测定。方法，进行定量测定。方法有有校准曲线校准曲线 法或标准加入法。法或标准加入法。多组分的测定：多组分的测定：如果各组分的吸收曲线互不重叠，可在各组分的如果各组分的吸收曲线互不重叠，可在各组分的max处分别测定方处分别测定方 法与单一组分同。法与单一组分同。如各组分的吸收曲线互相重叠，可根据吸光度具有加和性的特点，如各组分的吸收曲线互相重叠，可根据吸光度具有加和性的特点，在各组分的在各组分的max处分别测定混合物的吸光度，然后通过求解方程处分别测定混合物

40、的吸光度，然后通过求解方程组求得各组分浓度。组求得各组分浓度。、分别为在分别为在1和和2处用纯处用纯A测得的测得的b；分别为在分别为在1和和2处用纯处用纯B测得的测得的b；2、双波长分光光度法、双波长分光光度法 先选定先选定两个波长两个波长1和和2，调节仪器，使，调节仪器，使1和和2的光强相等，的光强相等，则则 A 11cLAs；A 22cL As As为背景吸收或光散射。为背景吸收或光散射。以上两式相减得：以上两式相减得：A(2 1）cL 上式表明，试样溶液在上式表明，试样溶液在1和和2处吸光度的差值处吸光度的差值A与待测与待测物质的浓度成正比物质的浓度成正比，而背景吸收和光散射得到了自动校

41、正。这，而背景吸收和光散射得到了自动校正。这即是即是双波长分光光度法进行定量分析的依据双波长分光光度法进行定量分析的依据。该方法可用于测定该方法可用于测定浑浊溶液浑浊溶液或或吸收光谱相互重叠的混合物吸收光谱相互重叠的混合物。1和和2应满足两个条件：应满足两个条件：1）两波长处干扰组分应具有相同的吸收；）两波长处干扰组分应具有相同的吸收；2）两波长处待测组分的）两波长处待测组分的 A A应足够大。应足够大。1和和2的确定的确定：常采用常采用作图法作图法。A为待测组分。为待测组分。先选先选A的的max为为2，在，在2处作一条处作一条垂直与垂直与X轴的直线，与干扰组分轴的直线，与干扰组分B的吸的吸收

42、曲线交与一点，再过该交点作一条收曲线交与一点，再过该交点作一条与与X轴平行的直线，该直线与干扰组轴平行的直线，该直线与干扰组分分B的吸收曲线有一个或多个交点，则的吸收曲线有一个或多个交点，则交点所对应的波长即可作为参比波长交点所对应的波长即可作为参比波长1。本章小节本章小节l紫外可见吸收光谱的产生紫外可见吸收光谱的产生l有机化合物的紫外可见吸收光谱有机化合物的紫外可见吸收光谱 电子跃迁类型、常用术语、几类化合物的吸收曲线电子跃迁类型、常用术语、几类化合物的吸收曲线特征特征l无机化合物的紫外可见吸收光谱无机化合物的紫外可见吸收光谱l紫外可见分光光度计紫外可见分光光度计l紫外可见吸收光谱的应用（定性、定量）紫外可见吸收光谱的应用（定性、定量）