紫外-可见分光光度法-N

1、Chapter 2 Ultraviolet and Visible Spectrophotometry 学习要求学习要求 掌握紫外掌握紫外-可见分光光度法的基本原理与基本概念可见分光光度法的基本原理与基本概念 掌握紫外掌握紫外-可见分光光度计的组成、功能及使用可见分光光度计的组成、功能及使用 掌握紫外掌握紫外-可见分光光度定量分析方法及应用可见分光光度定量分析方法及应用 重点及难点重点及难点 定义、紫外定义、紫外-可见吸收光谱的产生、可见吸收光谱的产生、基本原理与基本概念：基本原理与基本概念： 物质结构与紫外物质结构与紫外-可见吸收间的关系、基本概念可见吸收间的关系、基本概念 分光光度计：分光

2、光度计：光度计的四大组成部分、功能、类型及选择光度计的四大组成部分、功能、类型及选择 定量分析方法：定量分析方法： 标准对比法、标准曲线法计算，多组分测定标准对比法、标准曲线法计算，多组分测定 Chapter 2 Ultraviolet and Visible Spectrophotometry 第一节第一节 基本原理基本原理 第二节第二节 紫外紫外-可见分光光度计可见分光光度计 第三节第三节 紫外紫外-可见分光光度法的应用可见分光光度法的应用 第一节第一节 基本原理基本原理 一、紫外一、紫外-可见分光光度法与紫外可见分光光度法与紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱 二、紫外二、紫外-可见吸收光谱的

3、产生可见吸收光谱的产生 三、有机化合物的紫外三、有机化合物的紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱 四、无机化合物的紫外四、无机化合物的紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱 五、紫外五、紫外-可见吸收光谱中的常见术语可见吸收光谱中的常见术语 六、影响化合物紫外六、影响化合物紫外-可见吸收光谱的因素可见吸收光谱的因素 七、郎白七、郎白-比尔定律及其偏离比尔定律及其偏离 第一节第一节 基本原理基本原理 一一、紫外、紫外-可见分光光度法与紫外可见分光光度法与紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱 利用某些利用某些物质分子物质分子对对紫外紫外-可见光可见光的的吸收吸收来进行分析测定的方法来进行分析测定的方法 0 / IIT

4、 TAlg l l、I0l l、I 500nm 450nm 650nm 600nm 1. 紫外紫外-可见分光光度法可见分光光度法200800nm 透光率透光率 吸光度吸光度 第一节第一节 基本原理基本原理 一一、紫外、紫外-可见吸收光谱与紫外可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法可见吸收光谱法 物质分子吸收紫外物质分子吸收紫外-可见光可见光 0 / IIT TAlg1. 紫外紫外-可见分光光度法可见分光光度法 2. 紫外紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱 吸光物质对光的吸收程度吸光物质对光的吸收程度( (吸光度吸光度) )与与波长波长间的间的关系曲线关系曲线 测量物质对不同波长紫外测量物质对不同波长紫

5、外- -可见光的吸收程度可见光的吸收程度( (吸光度吸光度) )，以波长，以波长 为横坐标、吸光度为纵坐标作图，得到称该物质的吸收光谱。为横坐标、吸光度为纵坐标作图，得到称该物质的吸收光谱。 最大吸收波长最大吸收波长l lmax 200220240260280300320340 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 Absorbance Wavelength/nm 宽带光谱宽带光谱 紫外紫外-可见吸收可见吸收 光谱光谱(曲线曲线)上吸上吸 光度最大处对光度最大处对 应的波长应的波长 第一节第一节 基本原理基本原理 一一、紫外、紫外-可见吸收光谱与紫外可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱

6、法可见吸收光谱法 二二、紫外、紫外-可见吸收光谱的产生可见吸收光谱的产生实现能量交换实现能量交换 第一节第一节 基本原理基本原理 一一、紫外、紫外-可见吸收光谱与紫外可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法可见吸收光谱法 二二、紫外、紫外-可见吸收光谱的产生可见吸收光谱的产生实现能量交换实现能量交换 1. 电磁波与电磁波的能量电磁波与电磁波的能量 l l=450nm l l=650nm l/chE 波长/nm300mm 分区名称近红外光中红外光远红外光微波无线电波 =6.671014Hz E E=4.4210-19j=2.76eV =4.621014Hz E E=3.0610-19j=1.91eV

7、E E=6.6310-34j 第一节第一节 基本原理基本原理 一一、紫外、紫外-可见吸收光谱与紫外可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法可见吸收光谱法 二二、紫外、紫外-可见吸收光谱的产生可见吸收光谱的产生实现能量交换实现能量交换 1. 电磁波与电磁波的能量电磁波与电磁波的能量l/chE 2. 分子的能量分子的能量 erv EEEE连续能 量子化量子化 n0 n1 V1 V2 V3 E J1 J2 第一节第一节 基本原理基本原理 一一、紫外、紫外-可见吸收光谱与紫外可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法可见吸收光谱法 二二、紫外、紫外-可见吸收光谱的产生可见吸收光谱的产生实现能量交换实现能量交换 1.

8、 电磁波与电磁波的能量电磁波与电磁波的能量l/chE 2. 分子的能量分子的能量 erv EEEE 连续能 n0 n1 V1 V2 V3 E J1 J2 UV-Vis IR 3. 分子的能级跃迁分子的能级跃迁 erv EEEE hE 化合物分子吸收化合物分子吸收特定波长特定波长的的电磁波电磁波引起引起 分子能级跃迁分子能级跃迁 4. 分子吸收光谱的产生分子吸收光谱的产生 5. 紫外吸收光谱的产生紫外吸收光谱的产生 宽带光谱宽带光谱 第一节第一节 基本原理基本原理 一一、紫外、紫外-可见吸收光谱与紫外可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法可见吸收光谱法 二二、紫外、紫外-可见吸收光谱的产生可见吸收光

9、谱的产生吸收紫外吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁可见光产生分子能级跃迁 hE 三三、有机化合物的、有机化合物的紫外紫外-可见吸收可见吸收 1. 有机化合物中的电子轨道及其跃迁有机化合物中的电子轨道及其跃迁 s s键键s s、s s* *轨道轨道p p键键p p、p p* *轨道轨道 孤对电子孤对电子n轨道轨道 E n * * *跃迁跃迁n*跃迁跃迁 *跃迁跃迁n*跃迁跃迁 HCCHCH3C O CH3 第一节第一节 基本原理基本原理 一一、紫外、紫外-可见吸收光谱与紫外可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法可见吸收光谱法 二二、紫外、紫外-可见吸收光谱的产生可见吸收光谱的产生 hE 三三、有机化合

10、物的、有机化合物的紫外紫外-可见吸收可见吸收 1. 有机化合物中的电子轨道及其跃迁有机化合物中的电子轨道及其跃迁 s s键：键： s s、s s* *轨道轨道p p键：键： p p、p p* *轨道轨道 孤对电子：孤对电子：n轨道轨道 E n * *跃迁跃迁n*跃迁跃迁 *跃迁跃迁n*跃迁跃迁 2. 有紫外有紫外-可见吸收的有机化合物可见吸收的有机化合物 含含p p键的有机物键的有机物 含非键电子的不饱和有机物含非键电子的不饱和有机物 共轭体系共轭体系 杂原子杂原子 吸收紫外吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁可见光产生分子能级跃迁 第一节第一节 基本原理基本原理 一一、紫外、紫外-可见吸收光谱与

11、紫外可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法可见吸收光谱法 二二、紫外、紫外-可见吸收光谱的产生可见吸收光谱的产生 hE 三三、有机化合物的、有机化合物的紫外紫外-可见吸收可见吸收共轭体系，含杂原子共轭体系，含杂原子 四四、无机化合物的、无机化合物的紫外紫外-可见吸收可见吸收 Fe3+-SCNFe2+-SCN h 电子接受体电子接受体电子给予体电子给予体 配位化合物中心离子配位化合物中心离子d或或f分裂引起的吸收光谱分裂引起的吸收光谱 1. 电荷转移光谱电荷转移光谱 2. 配位体场吸收光谱配位体场吸收光谱 吸收紫外吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁可见光产生分子能级跃迁 第一节第一节 基本原理基本原理

12、 一一、紫外、紫外-可见吸收光谱与紫外可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法可见吸收光谱法 二二、紫外、紫外-可见吸收光谱的产生可见吸收光谱的产生 hE 三三、有机化合物的、有机化合物的紫外紫外-可见吸收可见吸收共轭体系，含杂原子共轭体系，含杂原子 四四、无机化合物的、无机化合物的紫外紫外-可见吸收可见吸收配合物配合物 五五、紫外紫外-可见吸收光谱中的常见术语可见吸收光谱中的常见术语 吸收紫外吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁可见光产生分子能级跃迁 能在紫外能在紫外-可见光范围内产生吸收的基团可见光范围内产生吸收的基团 与生色团连接，能使生色团的吸收峰向长波方向移动的基团与生色团连接，能使生色团的吸

13、收峰向长波方向移动的基团 1.生色团与助色团生色团与助色团 化合物结构及溶剂改变等，使吸收峰向长波长方向移动的现象化合物结构及溶剂改变等，使吸收峰向长波长方向移动的现象 化合物结构及溶剂改变等，使吸收峰向短波长方向移动的现象化合物结构及溶剂改变等，使吸收峰向短波长方向移动的现象 2.红移与蓝红移与蓝(紫紫)移移 苯 甲苯 第一节第一节 基本原理基本原理 一一、紫外、紫外-可见吸收光谱与紫外可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法可见吸收光谱法 二二、紫外、紫外-可见吸收光谱的产生可见吸收光谱的产生 hE 三三、有机化合物的、有机化合物的紫外紫外-可见吸收可见吸收共轭体系，含杂原子共轭体系，含杂原子

14、四四、无机化合物的、无机化合物的紫外紫外-可见吸收可见吸收配合物配合物 五五、紫外紫外-可见吸收光谱中的常见术语可见吸收光谱中的常见术语 吸收紫外吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁可见光产生分子能级跃迁 1.生色团与助色团生色团与助色团 2.红移与蓝红移与蓝(紫紫)移移 苯 甲苯 化合物结构改变或其他原因，使其吸收强度增强的现象化合物结构改变或其他原因，使其吸收强度增强的现象 化合物结构改变或其他原因，使其吸收强度减弱的现象化合物结构改变或其他原因，使其吸收强度减弱的现象 3.增色效应与减色效应增色效应与减色效应 4.紫外紫外-可见吸收光谱与最大吸收波长可见吸收光谱与最大吸收波长 第一节第一节

15、基本原理基本原理 一一、紫外、紫外-可见吸收光谱与紫外可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法可见吸收光谱法 二二、紫外、紫外-可见吸收光谱的产生可见吸收光谱的产生 hE 三三、有机化合物的、有机化合物的紫外紫外-可见吸收可见吸收共轭体系，含杂原子共轭体系，含杂原子 四四、无机化合物的、无机化合物的紫外紫外-可见吸收可见吸收配合物配合物 五五、紫外紫外-可见吸收光谱中的常见术语可见吸收光谱中的常见术语 吸收紫外吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁可见光产生分子能级跃迁 六六、影响化合物、影响化合物紫外紫外-可见吸收光谱的因素可见吸收光谱的因素 1. 共轭效应共轭效应共轭体系增长，最大吸收波长增大和强度增

16、强共轭体系增长，最大吸收波长增大和强度增强 CH3-CH=CH-CH=CH-CH3CH2=CH-CH=CH-CH=CH2 2. 立体化学效应立体化学效应空间位阻、构象、跨环共轭等因素引起空间位阻、构象、跨环共轭等因素引起 CC HOOC H COOH H CC HOOC H H COOH 第一节第一节 基本原理基本原理 一一、紫外、紫外-可见吸收光谱与紫外可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法可见吸收光谱法 二二、紫外、紫外-可见吸收光谱的产生可见吸收光谱的产生 hE 三三、有机化合物的、有机化合物的紫外紫外-可见吸收可见吸收共轭体系，含杂原子共轭体系，含杂原子 四四、无机化合物的、无机化合物的紫

17、外紫外-可见吸收可见吸收配合物配合物 五五、紫外紫外-可见吸收光谱中的常见术语可见吸收光谱中的常见术语 吸收紫外吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁可见光产生分子能级跃迁 六六、影响化合物、影响化合物紫外紫外-可见吸收光谱的因素可见吸收光谱的因素 1. 共轭效应共轭效应共轭体系增长，最大吸收波长增大和强度增强共轭体系增长，最大吸收波长增大和强度增强 2. 立体化学效应立体化学效应空间位阻、构象、跨环共轭等因素引起空间位阻、构象、跨环共轭等因素引起 3. pH的影响的影响pH改变导致共轭体系延长，最大吸收波长增大改变导致共轭体系延长，最大吸收波长增大 pH改变导致共轭体系缩短，最大吸收波长减小改变导

18、致共轭体系缩短，最大吸收波长减小 NH2 +H+ NH3+ 第一节第一节 基本原理基本原理 一一、紫外、紫外-可见吸收光谱与紫外可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法可见吸收光谱法 二二、紫外、紫外-可见吸收光谱的产生可见吸收光谱的产生 hE 三三、有机化合物的、有机化合物的紫外紫外-可见吸收可见吸收共轭体系，含杂原子共轭体系，含杂原子 四四、无机化合物的、无机化合物的紫外紫外-可见吸收可见吸收配合物配合物 五五、紫外紫外-可见吸收光谱中的常见术语可见吸收光谱中的常见术语 吸收紫外吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁可见光产生分子能级跃迁 六六、影响化合物、影响化合物紫外紫外-可见吸收光谱的因素可见吸

19、收光谱的因素 1. 共轭效应共轭效应共轭体系增长，最大吸收波长增大和强度增强共轭体系增长，最大吸收波长增大和强度增强 2. 立体化学效应立体化学效应空间位阻、构象、跨环共轭等因素引起空间位阻、构象、跨环共轭等因素引起 3. pH的影响的影响 pH改变导致共轭体系改变，最大吸收波长变化改变导致共轭体系改变，最大吸收波长变化 4. 溶剂的影响溶剂的影响 溶剂效应溶剂效应溶剂吸收溶剂吸收 第一节第一节 基本原理基本原理 一一、紫外、紫外-可见吸收光谱与紫外可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法可见吸收光谱法 二二、紫外、紫外-可见吸收光谱的产生可见吸收光谱的产生 hE 三三、有机化合物的、有机化合物的紫

20、外紫外-可见吸收可见吸收共轭体系，含杂原子共轭体系，含杂原子 四四、无机化合物的、无机化合物的紫外紫外-可见吸收可见吸收配合物配合物 五五、紫外紫外-可见吸收光谱中的常见术语可见吸收光谱中的常见术语 吸收紫外吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁可见光产生分子能级跃迁 六六、影响化合物、影响化合物紫外紫外-可见吸收光谱的因素可见吸收光谱的因素共轭因素，溶剂效应共轭因素，溶剂效应 七七、郎白、郎白-比尔定律比尔定律 1.郎白郎白-比尔定律比尔定律 当一束平行单色光通过单一均匀的、非散射的吸光物质溶当一束平行单色光通过单一均匀的、非散射的吸光物质溶 液时，溶液的吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。液

21、时，溶液的吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。 kclA k与溶液性质、温度和入射光波长有关与溶液性质、温度和入射光波长有关 l l、I0I l 第一节第一节 基本原理基本原理 一一、紫外、紫外-可见吸收光谱与紫外可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法可见吸收光谱法 二二、紫外、紫外-可见吸收光谱的产生可见吸收光谱的产生 hE 三三、有机化合物的、有机化合物的紫外紫外-可见吸收可见吸收共轭体系，含杂原子共轭体系，含杂原子 四四、无机化合物的、无机化合物的紫外紫外-可见吸收可见吸收配合物配合物 五五、紫外紫外-可见吸收光谱中的常见术语可见吸收光谱中的常见术语 吸收紫外吸收紫外-可见光产生分子能级

22、跃迁可见光产生分子能级跃迁 六六、影响化合物、影响化合物紫外紫外-可见吸收光谱的因素可见吸收光谱的因素共轭因素，溶剂效应共轭因素，溶剂效应 1.郎白郎白-比尔定律比尔定律 l l、I0I lkclA c：gL-1、l：cma：Lg-1cm-1 c：molL-1、l：cme：Lmol-1cm-1摩尔吸光系数摩尔吸光系数 吸光系数吸光系数 c： g(100mL)-1 、l：cmMaA cm /1010 %1 1 e 比吸光系数比吸光系数 七七、郎白、郎白-比尔定律比尔定律 第一节第一节 基本原理基本原理 一一、紫外、紫外-可见吸收光谱与紫外可见吸收光谱与紫外-可见吸收光谱法可见吸收光谱法 二二、紫

23、外、紫外-可见吸收光谱的产生可见吸收光谱的产生 hE 三三、有机化合物的、有机化合物的紫外紫外-可见吸收可见吸收共轭体系，含杂原子共轭体系，含杂原子 四四、无机化合物的、无机化合物的紫外紫外-可见吸收可见吸收配合物配合物 五五、紫外紫外-可见吸收光谱中的常见术语可见吸收光谱中的常见术语 吸收紫外吸收紫外-可见光产生分子能级跃迁可见光产生分子能级跃迁 六六、影响化合物、影响化合物紫外紫外-可见吸收光谱的因素可见吸收光谱的因素共轭因素，溶剂效应共轭因素，溶剂效应 1.郎白郎白-比尔定律比尔定律 l l、I0I lkclA 七七、郎白、郎白-比尔定律比尔定律 2.多种吸光组分共存多种吸光组分共存 l

24、kclkcAAA 2121 lkclkclkcAAAA nn 2121 第第二二节节 紫外紫外- -可见分光光度计可见分光光度计 第第二二节节 紫外紫外- -可见分光光度计可见分光光度计 一、紫外一、紫外-可见分光光度计的组成可见分光光度计的组成 二、紫外二、紫外-可见分光光度计的主要部件可见分光光度计的主要部件 三、紫外三、紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型 为光度测定提供为光度测定提供足够强度足够强度的、的、稳定稳定的入射光的入射光 第第二二节节 紫外紫外- -可见分光光度计可见分光光度计 一一、紫外可见分光光度计的组成紫外可见分光光度计的组成 吸收池吸收池光源光源检测器检测器

25、单色器单色器信号显示系统信号显示系统 将光源发出的复合光分解为单色光将光源发出的复合光分解为单色光 盛放试样并为测量提供合适的光程盛放试样并为测量提供合适的光程 将光学信号转换为电学信号的设备将光学信号转换为电学信号的设备 第第二二节节 紫外紫外- -可见分光光度计可见分光光度计 光源光源连续光源连续光源 氘灯氘灯卤钨灯卤钨灯 紫外光紫外光可见光可见光 为光度测定为光度测定 提供提供足够强足够强 度度的、的、稳定稳定 的入射光的入射光 二二、紫外可见分光光度计的主要部件紫外可见分光光度计的主要部件 一一、紫外可见分光光度计的组成紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器光源、单色器、

26、吸收池、检测器 第第二二节节 紫外紫外- -可见分光光度计可见分光光度计 光源光源连续光源连续光源 氘灯氘灯卤钨灯卤钨灯 紫外光紫外光可见光可见光 二二、紫外可见分光光度计的主要部件紫外可见分光光度计的主要部件 单色器单色器 将光源发出将光源发出 的复合光分的复合光分 解为单色光解为单色光 棱镜棱镜光栅光栅 入射入射 狭缝狭缝 准直准直 透镜透镜 棱镜棱镜 聚焦聚焦 透镜透镜 出射出射 狭缝狭缝 非匀排光谱非匀排光谱棱镜单色器棱镜单色器 玻璃和石英玻璃和石英 色散色散 一一、紫外可见分光光度计的组成紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器光源、单色器、吸收池、检测器 第第二二节节

27、紫外紫外- -可见分光光度计可见分光光度计 光源光源连续光源连续光源 氘灯氘灯卤钨灯卤钨灯 紫外光紫外光可见光可见光 二二、紫外可见分光光度计的主要部件紫外可见分光光度计的主要部件 单色器单色器 将光源发出将光源发出 的复合光分的复合光分 解为单色光解为单色光 棱镜棱镜光栅光栅 d lnd)sin(sin 入射狭缝入射狭缝出射狭缝出射狭缝 反射反射 光栅光栅 凹面镜凹面镜 光栅单色器光栅单色器 匀匀 排排 光光 谱谱 衍射衍射 光光 栅栅 公公 式式 一一、紫外可见分光光度计的组成紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器光源、单色器、吸收池、检测器 第第二二节节 紫外紫外- -可见

28、分光光度计可见分光光度计 光源光源连续光源连续光源 氘灯氘灯卤钨灯卤钨灯 紫外光紫外光可见光可见光 二二、紫外可见分光光度计的主要部件紫外可见分光光度计的主要部件 单色器单色器 将光源发出将光源发出 的复合光分的复合光分 解为单色光解为单色光 棱镜棱镜光栅光栅 性能指标性能指标 色散率色散率 分辨率分辨率 光谱光谱(有效有效)带宽带宽 )nm(10 3 DWS D：倒线色散率（：倒线色散率（n m m m-1） W：狭缝宽度（：狭缝宽度（m m m） 一一、紫外可见分光光度计的组成紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器光源、单色器、吸收池、检测器 第第二二节节 紫外紫外- -可见

29、分光光度计可见分光光度计 光源光源连续光源连续光源 氘灯氘灯卤钨灯卤钨灯 紫外光紫外光可见光可见光 二二、紫外可见分光光度计的主要部件紫外可见分光光度计的主要部件 单色器单色器 棱镜棱镜光栅光栅 光谱光谱(有效有效)带宽带宽 吸收池吸收池 盛放试盛放试 样并为样并为 测量提测量提 供合适供合适 的光程的光程 玻璃比色皿玻璃比色皿 石英比色皿石英比色皿 一一、紫外可见分光光度计的组成紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器光源、单色器、吸收池、检测器 第第二二节节 紫外紫外- -可见分光光度计可见分光光度计 光源光源连续光源连续光源 氘灯氘灯卤钨灯卤钨灯 紫外光紫外光可见光可见光 二

30、二、紫外可见分光光度计的主要部件紫外可见分光光度计的主要部件 单色器单色器 棱镜棱镜光栅光栅 光谱光谱(有效有效)带宽带宽 吸收池吸收池 玻璃比色皿玻璃比色皿 石英比色皿石英比色皿 检测器检测器 将光学信号将光学信号 转换为电学转换为电学 信号的设备信号的设备 硒光电池硒光电池 响应光谱范围：响应光谱范围：300-800nm(可见区可见区) 疲劳疲劳 一一、紫外可见分光光度计的组成紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器光源、单色器、吸收池、检测器 第第二二节节 紫外紫外- -可见分光光度计可见分光光度计 光源光源连续光源连续光源 氘灯氘灯卤钨灯卤钨灯 紫外光紫外光可见光可见光 二

31、二、紫外可见分光光度计的主要部件紫外可见分光光度计的主要部件 单色器单色器 棱镜棱镜光栅光栅 光谱光谱(有效有效)带宽带宽 吸收池吸收池 玻璃比色皿玻璃比色皿 石英比色皿石英比色皿 检测器检测器 硒光电池硒光电池 光电管光电管 响应光谱范围响应光谱范围 及灵敏度及灵敏度与光与光 敏材料有关敏材料有关 一一、紫外可见分光光度计的组成紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器光源、单色器、吸收池、检测器 第第二二节节 紫外紫外- -可见分光光度计可见分光光度计 光源光源连续光源连续光源 氘灯氘灯卤钨灯卤钨灯 紫外光紫外光可见光可见光 二二、紫外可见分光光度计的主要部件紫外可见分光光度计的

32、主要部件 单色器单色器 棱镜棱镜光栅光栅 光谱光谱(有效有效)带宽带宽 吸收池吸收池 玻璃比色皿玻璃比色皿 石英比色皿石英比色皿 检测器检测器 硒光电池硒光电池 光电管光电管 光电倍增管光电倍增管 灵敏度高灵敏度高 响应时间短响应时间短 一一、紫外可见分光光度计的组成紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器光源、单色器、吸收池、检测器 第第二二节节 紫外紫外- -可见分光光度计可见分光光度计 光源光源连续光源连续光源 氘灯氘灯卤钨灯卤钨灯 紫外光紫外光可见光可见光 二二、紫外可见分光光度计的主要部件紫外可见分光光度计的主要部件 单色器单色器 棱镜棱镜光栅光栅 光谱光谱(有效有效)带

33、宽带宽 吸收池吸收池 玻璃比色皿玻璃比色皿 石英比色皿石英比色皿 检测器检测器 硒光电池硒光电池 光电管光电管 光电倍增管光电倍增管 硅二极管阵列硅二极管阵列 l l A 多道检测器多道检测器 一一、紫外可见分光光度计的组成紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器光源、单色器、吸收池、检测器 第第二二节节 紫外紫外- -可见分光光度计可见分光光度计 光源光源连续光源连续光源 氘灯氘灯卤钨灯卤钨灯 紫外光紫外光可见光可见光 二二、紫外可见分光光度计的主要部件紫外可见分光光度计的主要部件 单色器单色器 棱镜棱镜光栅光栅 光谱光谱(有效有效)带宽带宽 吸收池吸收池 玻璃比色皿玻璃比色皿

34、石英比色皿石英比色皿 检测器检测器 硒光电池硒光电池 光电管光电管 光电倍增管光电倍增管 硅二极管阵列硅二极管阵列 电荷转移器件电荷转移器件 电荷偶合器件电荷偶合器件CCDCCD l l A 一一、紫外可见分光光度计的组成紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器光源、单色器、吸收池、检测器 第第二二节节 紫外紫外- -可见分光光度计可见分光光度计 一一、紫外可见分光光度计的组成紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器光源、单色器、吸收池、检测器 二二、紫外可见分光光度计的主要部件紫外可见分光光度计的主要部件 1. 单光束分光光度计单光束分光光度计 三三、紫外可见分光光度

35、计的类型紫外可见分光光度计的类型 最简单的一类光度计最简单的一类光度计 结构简单、操作方便、易于维修结构简单、操作方便、易于维修稳定性差稳定性差 吸收池吸收池光源光源检测器检测器单色器单色器信号显示系统信号显示系统 第第二二节节 紫外紫外- -可见分光光度计可见分光光度计 一一、紫外可见分光光度计的组成紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器光源、单色器、吸收池、检测器 二二、紫外可见分光光度计的主要部件紫外可见分光光度计的主要部件 1. 单光束分光光度计单光束分光光度计 三三、紫外可见分光光度计的类型紫外可见分光光度计的类型 结构简单、操作方便、易于维修结构简单、操作方便、易于维

36、修 稳定性差稳定性差 2. 双光束分光光度计双光束分光光度计 自动消除光源和检测自动消除光源和检测 器不稳定引起的误差器不稳定引起的误差 第第二二节节 紫外紫外- -可见分光光度计可见分光光度计 一一、紫外可见分光光度计的组成紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器光源、单色器、吸收池、检测器 二二、紫外可见分光光度计的主要部件紫外可见分光光度计的主要部件 1. 单光束分光光度计单光束分光光度计 三三、紫外可见分光光度计的类型紫外可见分光光度计的类型 结构简单、操作方便、易于维修结构简单、操作方便、易于维修 稳定性差稳定性差 2. 双光束分光光度计双光束分光光度计消除光源和检测器不

37、稳定引起的误差消除光源和检测器不稳定引起的误差 3. 双波长分光光度计双波长分光光度计 消除背景干扰消除背景干扰 切光器切光器 12 ll AAA 第第二二节节 紫外紫外- -可见分光光度计可见分光光度计 一一、紫外可见分光光度计的组成紫外可见分光光度计的组成光源、单色器、吸收池、检测器光源、单色器、吸收池、检测器 二二、紫外可见分光光度计的主要部件紫外可见分光光度计的主要部件 1. 单光束分光光度计单光束分光光度计 三三、紫外可见分光光度计的类型紫外可见分光光度计的类型 结构简单、操作方便、易于维修结构简单、操作方便、易于维修 稳定性差稳定性差 2. 双光束分光光度计双光束分光光度计消除光源

38、和检测器不稳定引起的误差消除光源和检测器不稳定引起的误差 3. 双波长分光光度计双波长分光光度计消除背景干扰，结构复杂、价格高消除背景干扰，结构复杂、价格高 分离分析仪器的检测器分离分析仪器的检测器 多通道检测器多通道检测器 4. 多道分光光度计多道分光光度计 一、分析条件的选择一、分析条件的选择 二、定性及结构分析二、定性及结构分析 三、定量分析三、定量分析 四、应用示例四、应用示例 第第三三节节 紫外紫外- -可见分光光可见分光光 度法的应用度法的应用 第第三三节节 紫外紫外- -可见分光光度法的应用可见分光光度法的应用 一一、分析条件的选择、分析条件的选择 1. 郎白郎白-比尔定律的偏离

39、与仪器测量条件的选择比尔定律的偏离与仪器测量条件的选择 偏离郎白偏离郎白-比尔定律的因素比尔定律的因素 c A 与样品溶液有关的因素与样品溶液有关的因素 溶液组分分子间的相互作用溶液组分分子间的相互作用 样品对光的散射作用样品对光的散射作用 如何避免？如何避免？ 稀溶液稀溶液 真溶液真溶液 与仪器有关的因素与仪器有关的因素 入射光为复合光入射光为复合光kclA 如何避免？如何避免？ 测定波长处吸收曲线应平坦测定波长处吸收曲线应平坦 最大吸收波长最大吸收波长l lmax l l A 第第三三节节 紫外紫外- -可见分光光度法的应用可见分光光度法的应用 一一、分析条件的选择、分析条件的选择 1.

40、郎白郎白-比尔定律的偏离与仪器测量条件的选择比尔定律的偏离与仪器测量条件的选择 偏离郎白偏离郎白-比尔定律的因素比尔定律的因素样品溶液、入射光样品溶液、入射光 仪器测量条件的选择仪器测量条件的选择 入射光波长入射光波长 l l A l l1 1l l2 2 l lmax 灵敏度高灵敏度高测量误差小测量误差小 吸光度读数范围吸光度读数范围 0.151.00 A=0.434时，吸光度读数误差最小时，吸光度读数误差最小 2. 参参比溶液的选择比溶液的选择 消除溶液中其它组分、吸收池和溶剂对光的反射和吸收消除溶液中其它组分、吸收池和溶剂对光的反射和吸收 保证吸光度真正反映样品中待测物含量保证吸光度真正

41、反映样品中待测物含量 溶剂参比溶剂参比试剂参比试剂参比试样参比试样参比平行操作溶液参比平行操作溶液参比 第第三三节节 紫外紫外- -可见分光光度法的应用可见分光光度法的应用 一一、分析条件的选择、分析条件的选择 1. 郎白郎白-比尔定律的偏离与仪器测量条件的选择比尔定律的偏离与仪器测量条件的选择 偏离郎白偏离郎白-比尔定律的因素比尔定律的因素样品溶液、入射光样品溶液、入射光 仪器测量条件的选择仪器测量条件的选择l lmaxA在在0.434附近附近 2. 参参比溶液的选择比溶液的选择溶剂、试剂、试样、平行操作溶液溶剂、试剂、试样、平行操作溶液 4. 干扰及消除方法干扰及消除方法 控制酸度控制酸度

42、掩蔽掩蔽解蔽解蔽选择适当测量波长选择适当测量波长分离分离 3. 显色反应条件的选择显色反应条件的选择 显色反应显色反应 产物组成恒定、稳定；产物组成恒定、稳定；e e大、选择性好；对照性好大、选择性好；对照性好 显色剂用量显色剂用量酸度酸度显色时间显色时间显色温度显色温度 第第三三节节 紫外紫外- -可见分光光度法的应用可见分光光度法的应用 一一、分析条件的选择、分析条件的选择仪器测量条件、参比、显色条件、干扰仪器测量条件、参比、显色条件、干扰 二二、定性分析及结构分析定性分析及结构分析仅作为辅助手段使用仅作为辅助手段使用 在相同条件下测定样品和标样的紫外可见吸收光谱，在相同条件下测定样品和标

43、样的紫外可见吸收光谱， 比较比较吸收线轮廓吸收线轮廓及及最大吸收波长最大吸收波长处的摩尔吸收系数处的摩尔吸收系数e emax 判断顺反异构体判断顺反异构体 判断互变异构体判断互变异构体 1. 定性分析定性分析 2. 结构分析结构分析 第第三三节节 紫外紫外- -可见分光光度法的应用可见分光光度法的应用 一一、分析条件的选择、分析条件的选择仪器测量条件、参比、显色条件、干扰仪器测量条件、参比、显色条件、干扰 二二、定性分析及结构分析定性分析及结构分析仅作为辅助手段使用仅作为辅助手段使用 三三、定量分析定量分析紫外紫外-可见分光光度法的最主要应用可见分光光度法的最主要应用 定量依据：朗白定量依据：

44、朗白-比耳定律比耳定律kclA a. 标准对比法标准对比法单点校正法单点校正法 1. 单组份定量分析单组份定量分析 如何准确如何准确 确定确定k？ 例：已知用例：已知用1cm比色皿，在比色皿，在 260nm处测得处测得1.00 10-3mol L-1强心强心 药托巴丁胺（药托巴丁胺（M=270）的吸光度）的吸光度A为为0.700。取一片。取一片强心药强心药溶于水溶于水 并稀释至并稀释至1L，静止后取上层清液用，静止后取上层清液用1.00cm吸收池，于吸收池，于260nm波波 长处测得吸光度为长处测得吸光度为0.350，计算该药片中含托巴丁胺多少克？，计算该药片中含托巴丁胺多少克？ 标准溶液标准

45、溶液 cscx lkcA ss lkcA xx cs和和cx应很接近应很接近 待测溶液待测溶液 第第三三节节 紫外紫外- -可见分光光度法的应用可见分光光度法的应用 一一、分析条件的选择、分析条件的选择仪器测量条件、参比、显色条件、干扰仪器测量条件、参比、显色条件、干扰 二二、定性分析及结构分析定性分析及结构分析仅作为辅助手段使用仅作为辅助手段使用 三三、定量分析定量分析紫外紫外-可见分光光度法的最主要应用可见分光光度法的最主要应用 定量依据：朗白定量依据：朗白-比耳定律比耳定律kclA 1. 单组份定量分析单组份定量分析 b. 标准曲线法标准曲线法工作曲线法工作曲线法 a. 标准对比法标准对

46、比法单点校正法单点校正法 试液编号试液编号1#2#3#4#5#6#未知未知 Fe标准溶液标准溶液/mL02.04.06.08.010.05.0 盐酸羟胺盐酸羟胺/mL1111111 NaAc/mL5555555 邻菲罗啉邻菲罗啉/mL3333333 总体积总体积/mL50505050505050 A00.1200.2380.3620.4840.5970.382 C(Fe)=10m mg/mL 例：称取例：称取0.432g铁铵矾铁铵矾NH4Fe(SO4)212H2O溶于水，再定容到溶于水，再定容到500.0mL。取。取 不同量标准溶液于不同量标准溶液于50.0mL容量瓶中，加显色剂定容后，测定其

47、吸光度，结果容量瓶中，加显色剂定容后，测定其吸光度，结果 见下表。见下表。 测定某试液铁含量时，吸取试液测定某试液铁含量时，吸取试液5.00mL，稀释至，稀释至250mL，再取此稀释液，再取此稀释液 2.00mL置于置于50mL容量瓶中，在上述相同条件下显色定容，测得吸光度为容量瓶中，在上述相同条件下显色定容，测得吸光度为 0.450，计算试液中铁含量，计算试液中铁含量(以以gL-1表示表示) V(Fe)/mL1.002.003.004.005.006.00 A0.0970.2000.3040.4080.5100.618 解：解：标准溶液浓度：标准溶液浓度： 024681012 0.0 0.1

48、 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 c/(10 -3g L) A 由样品溶液由样品溶液A=0.450，从标准曲线上查得：，从标准曲线上查得： cx=8.8010-3gL-1 试液中铁含量为：试液中铁含量为：0 .11c(gL-1) c0=1.00gL-1 标准显色溶液浓度标准显色溶液浓度c(Fe)/10-3gL-1： V(Fe) 1.002.003.004.005.00 6.00 c(Fe)2.004.006.008.0010.0 12.0 绘制标准曲线绘制标准曲线 第第三三节节 紫外紫外- -可见分光光度法的应用可见分光光度法的应用 一一、分析条件的选择、分析条件的选择仪器测量条件、参

49、比、显色条件、干扰仪器测量条件、参比、显色条件、干扰 二二、定性分析及结构分析定性分析及结构分析仅作为辅助手段使用仅作为辅助手段使用 三三、定量分析定量分析紫外紫外-可见分光光度法的最主要应用可见分光光度法的最主要应用 定量依据：朗白定量依据：朗白-比耳定律比耳定律kclA 1. 单组份定量分析单组份定量分析 b. 标准曲线法标准曲线法工作曲线法工作曲线法 c1c2c3c4c5 cx 12345 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 A c1mol L-1 a. 标准对比法标准对比法单点校正法单点校正法 A1A2A3A4A5AX 第第三三节节 紫外紫外- -可

50、见分光光度法的应用可见分光光度法的应用 一一、分析条件的选择、分析条件的选择仪器测量条件、参比、显色条件、干扰仪器测量条件、参比、显色条件、干扰 二二、定性分析及结构分析定性分析及结构分析仅作为辅助手段使用仅作为辅助手段使用 三三、定量分析定量分析紫外紫外- -可见分光光度法的最主要应用可见分光光度法的最主要应用 1. 单组份定量分析单组份定量分析标准对比法，标准标准对比法，标准( (工作工作) )曲线法曲线法 定量依据：吸光度加和性定量依据：吸光度加和性 n AAAA 21 y y x x lclcA 111 lll ee y y x x lclcA 222 lll ee yy 21 ll ee 等吸收点法等吸收点法 yy k 21 ll ee 系数倍率法系数倍率法 x yx lcA)( 222 lll ee 2. 多组份定量分析多组份定量分析 第第三三节节 紫外紫外- -可见分光光度法的应用可见分光光度法的应用 一一、分析条件的选择、分析条件的选择仪器测量条件、参比、显色条件、干扰仪器测量条件、参比、显色条件、干扰 二二、定性分析及结构分析定性分析及结构分析仅作为辅助手段使用仅作为辅助手段使用 三三、定量分析定量分析紫外紫外- -可见分光光度法的最主要应用可见分光光度法的最主要应用 1. 单