现代仪器分析-紫外可见吸收光谱分析-讲课教案

1、第第3章章 紫外紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱(x shu un p)分析分析内容介绍：内容介绍：1 概概 述（信号和信息的特征述（信号和信息的特征(tzhng)）2 紫外紫外-可见分光光度计的基本组成与结构可见分光光度计的基本组成与结构3 紫外紫外-可见吸收光谱法的基本实验技术可见吸收光谱法的基本实验技术4 紫外紫外-可见吸收光谱的应用可见吸收光谱的应用第一页，共69页。1 概概 述（信号和信息述（信号和信息(xnx)的特的特征）征）1.1有机物吸收光谱与电子跃迁有机物吸收光谱与电子跃迁1.2 分子分子(fnz)吸收曲线吸收曲线1.3 紫外吸收光谱分析法紫外吸收光谱分析法第二页，共69页。1

2、 概概 述（信号和信息述（信号和信息(xnx)的的特征）特征）1.1有机物吸收光谱与电子有机物吸收光谱与电子(dinz)跃迁（跃迁（P24-25）有机(yuj)化合物的紫外可见吸收光谱是三种电子跃迁的结果：电子、电子、n电子。s sp p *s s *RKE,Bnp p ECOHnp ps sH分子轨道：是指在分子中各原子核的周围最可能找到给定电子的区域。第三页，共69页。1 概概 述（信号和信息述（信号和信息(xnx)的的特征）特征）跃迁跃迁(yuqin) 特点(tdin)：所需能量最大；电子只有吸收远紫外光的能量才能发生跃迁；含有C-C, C-H键的饱和烷烃的分子产生的跃迁。吸收光谱出现在

3、远紫外区,吸收波长200 nm；例：甲烷的max为125nm , 乙烷max为135nm。 只能被真空紫外分光光度计检测到； 多数作为溶剂使用; 当外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态当外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态( (反键轨反键轨道道) )跃迁。跃迁。主要有四种跃迁四种跃迁所需能量大小顺序大小顺序为：n n n 104Fe2+与邻菲罗啉配合物的紫外吸收光谱属于此。配位场跃迁：配位场跃迁：是过渡金属元是过渡金属元素的无机物在紫外可见区产素的无机物在紫外可见区产生的吸收，主要是形成络合生的吸收，主要是形成络合物。物。第十一页，共69页。1 概概 述（信号述（信号(xn

4、ho)和信息和信息的特征）的特征）1.2 分子吸收(xshu)曲线 E = E2 - E1 = h 量子化量子化 ；选择性吸收；选择性吸收 吸收曲线与最大吸收波吸收曲线与最大吸收波长长(bchng) max 用不同波长用不同波长(bchng)的的单色光照射，测吸光度单色光照射，测吸光度;M + 热M + 荧光或磷光M + h M *基态基态 激发态激发态E1 （E） E2M + h 第十二页，共69页。1 概概 述（信号和信息述（信号和信息(xnx)的的特征）特征）吸收曲线吸收曲线(qxin)的的讨论：讨论： 同一种物质对不同波长光的吸光度不同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处对应

5、同。吸光度最大处对应(duyng)(duyng)的波长的波长称为最大吸收波长称为最大吸收波长maxmax 不同浓度的同一种物质，其吸收曲线不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似形状相似maxmax不变。而对于不同物质，不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和它们的吸收曲线形状和maxmax则不同。则不同。 改变通过某一吸光物质的入射光波长，记录物质在不同波长处的吸光度，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，这种图称为该物质的吸收曲线吸收曲线 第十三页，共69页。1 概概 述（信号述（信号(xnho)和信息和信息的特征）的特征） 吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析的依吸收曲线可

6、以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析的依据之一。据之一。 不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A 有差异，在有差异，在max处吸光度处吸光度A 的差异最大。此特性的差异最大。此特性(txng)可作作为物质定量分可作作为物质定量分析的依据。析的依据。 在在max处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。吸收吸收(xshu)曲线的曲线的讨论：讨论：第十四页，共69页。1 概概 述（信号和信息述（信号和信息

7、(xnx)的的特征）特征）1.3紫外吸收光谱紫外吸收光谱(x shu un p)分分析法（析法（ UV-VIS） 定义：利用分子吸收紫外和可见光产生跃迁所记录(jl)的吸收光谱图，对该物质进行结构分析（定性分析），根据最大吸收波长强度变化可进行定量分析。紫外吸收可见光谱法的特点：1. 研究的区域是紫外可见光谱区域，所发射的能量可以使外层电子发生跃迁。2. 该方法可用于无机有机物的定量分析，也可进行有机物的定性及结构分析。3. 具有较高的灵敏度（10-410-7g.mL-1）和较高准确度（相对误差2%-5%）第十五页，共69页。2 紫外紫外-可见分光光度计的基本可见分光光度计的基本(jbn)组成

8、组成与结构与结构内容内容(nirng)：2.1 基本组成（功能及类型）基本组成（功能及类型）2.2 紫外紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型第十六页，共69页。2.1 基本基本(jbn)组成组成 general process光源光源 在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，具有具有(jyu)足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。用寿命。可见光区：钨灯作为可见光区：钨灯作为(zuwi)光源，其辐射波长光源，其辐射波长范围在范围在3502500 nm。 紫外区：氢、氘灯。发射紫外区：氢、氘灯。

9、发射160360 nm的连续光谱。的连续光谱。氙弧灯：紫外可见区氙弧灯：紫外可见区光源光源单色器单色器样品室样品室检测器检测器显示显示分光系统光度计系统第十七页，共69页。单色器单色器 将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出一任波长单色光的光学系统。入射狭缝：光源的光由此进入单色器；准光装置：透镜(tujng)或返射镜使入射光成为平行光束； 色散元件：将复合光分解成单色光；棱镜或光栅；p聚焦装置：透镜聚焦装置：透镜(tujng)或凹或凹面反射镜，将分光后所得单色光面反射镜，将分光后所得单色光聚焦至出射狭缝；聚焦至出射狭缝；p出射狭缝出射狭缝2.1 基本基本(jbn)组成组成 general

10、 process第十八页，共69页。棱镜棱镜(lngjng)：棱镜对不同波长棱镜对不同波长(bchng)(bchng)的光具有不同的折射率，波长的光具有不同的折射率，波长(bchng)(bchng)长的光，折射率小；波长长的光，折射率小；波长(bchng)(bchng)短的光，折射率大。短的光，折射率大。 平行光经过棱镜后按波长平行光经过棱镜后按波长(bchng)(bchng)顺序排列成为单色光；经顺序排列成为单色光；经聚焦后在焦面上的不同位置上成像，获得按波长聚焦后在焦面上的不同位置上成像，获得按波长(bchng)(bchng)展开的展开的光谱；光谱； 棱镜的分辨能力取决于棱镜的几何尺寸和材

11、料； 棱镜的光学(gungxu)特性可用色散率和分辨率来表征；色散元件色散元件第十九页，共69页。棱镜的特性棱镜的特性(txng)(txng)与参数与参数（1 1）色散）色散(ssn)(ssn)率率 角色散角色散(ssn)(ssn)率：用率：用d/dd/d表示，偏向角表示，偏向角对波长的变化对波长的变化率：率：dd2sin12sin2dd22nn 棱镜的顶角越大或折射率越大，角色散率越大，分开两条相邻谱线的能力(nngl)越强，但顶角越大，反射损失也增大，通常为60度角； 线色散率：用dl /d表示，两条相邻谱线在焦面上被分开的距离对波长的变化率； 倒线色散率：用d/dl 表示。第二十页，共6

12、9页。 相邻(xin ln)两条谱线分开程度的度量：ddnbR： 两条相邻(xin ln)谱线的平均波长；：两条谱线的波长差；b：棱镜的底边长度；n：棱镜介质材料的折射率。 分辨率与波长有关，长波的分辨率要比短波的分辨率小，棱镜(lngjng)分离后的光谱属于非均排光谱。（2 2）分辨率）分辨率第二十一页，共69页。 若要增加棱镜角色散率，可以采用下列办法： 增加棱镜的数目 使用这种办法时，要考虑成本和光强减小的问题。 增大棱镜的顶角(dn jio)这种办法将受到入射角大于临界角时发生全反射的限制。例如，对于棱镜，当顶角(dn jio)等于65时，紫外线就不能折射出来，所以其顶角(dn jio

13、)一般为60。 改变棱镜的材料 即改变dn /d 。在400nm 800nm波长范围内，玻璃棱镜比石英棱镜的色散率大。但在200nm 400nm的波长范围内，由于玻璃强烈地吸收紫外光，无法采用，故只能采用石英棱镜。第二十二页，共69页。、光栅、光栅(gungshn)：使用光栅作为分光使用光栅作为分光(fn un)元件的优点是：元件的优点是：波长范围比玻璃棱镜宽；反射光束强度对波长的依赖性比棱镜的透射光束要小得多；光栅的角色散率几乎不随波长而变化，近似于均匀色散；分辨率大，一块宽50mm刻槽数为1200条/ mm的光栅，分辨率可达6104 。集光能力强，用优质的闪烁(shn shu)光栅可将80

14、%以上的光能量聚集到所需要的波长范围。色散元件色散元件第二十三页，共69页。反射光栅，透射光栅：反射光栅，透射光栅： 光栅光谱的产生是多狭缝干涉光栅光谱的产生是多狭缝干涉(gnsh)(gnsh)与单狭缝衍射共同作用的结果，前者决定光与单狭缝衍射共同作用的结果，前者决定光谱出现的位置，后者决定谱线强度分布；谱出现的位置，后者决定谱线强度分布；第二十四页，共69页。2 紫外紫外-可见分光光度计的基本组成可见分光光度计的基本组成(z chn)与结构与结构 如果： DB-AC=d (sinsin)=n 即光栅(gungshn)公式：d (sinsin)=n角规定取正值，如果角规定取正值，如果角与角与角

15、在光栅法线角在光栅法线(f xin)(f xin)同侧，同侧， 角角取正值，反之区负值；取正值，反之区负值； 当当n=0n=0时，零级光谱，衍射角与波长无关，无分光作用。时，零级光谱，衍射角与波长无关，无分光作用。第二十五页，共69页。第二十六页，共69页。 可看到：一级光谱的1200nm与二级光谱的600nm、三级光谱的400nm、四级光谱的300nm、五级光谱的240nm、六级光谱的200nm叠加在一起。实验上必须(bx)予以分离才能正确测量光谱信号。分离的方法有两类：一类，利用滤光器，用于低级光谱分离；另一类，采用预色散器，用于高谱级分离。第二十七页，共69页。 光栅的特性可用色散率和分

16、辨率来表征，当入射角不变时，光栅的角色散率可通过(tnggu)对光栅公式求导得到：cosdndd d/d为入射角对波长(bchng)的变化率，即光栅的角色散率。 当很小，且变化不大时，cos 1，光栅的角色散率决定于光栅常数 d 和光谱(gungp)级数n ，常数，不随波长改变，均排光谱(gungp)（优于棱镜之处）。 角色散率只与色散元件的性能有关；线色散率还与仪器的焦距有关。第二十八页，共69页。dfndfnfddddlcos f 为会聚透镜的焦距。 光栅的分辨能力根据(gnj)Rakleigh准则来确定： 等强度的两条谱线（I，II）中，一条（II）的衍射最大强度落在另一条的第一最小强度

17、上时，两衍射图样中间的光强约为中央最大的80%，在这种情况下，两谱线中央最大距离即是光学仪器能分辨的最小距离（可分离的最小波长(bchng)间隔）；光栅光栅(gungshn)的线色散率的线色散率第二十九页，共69页。 光栅的分辨率光栅的分辨率R 等于等于(dngy)光谱级次（光谱级次（n）与光栅刻痕条数）与光栅刻痕条数（N）的乘积：）的乘积：NnR 光栅(gungshn)越宽、单位刻痕数越多、R 越大。 宽度(kund)50mm，N=1200条/mm， 一级光谱的分辨率： R=1501200=6104光栅的分辨率光栅的分辨率R R第三十页，共69页。狭缝狭缝: :两边的边缘两边的边缘(biny

18、un)(binyun)应锐利且位于同一应锐利且位于同一平面上。平面上。 单色器的进口狭缝起着单色器光学系统虚光源的作用。复合光经色散元件分开后，在出口曲面上形成相当于每条光谱线的像，即光谱。转动色散元件可使不同波长的光谱线依次通过。 分辨率大小不仅与色散元件的性能有关，也取决于成像的大小，因此希望采用较窄的进口狭缝。分辨率用来衡量单色器能分开波长的最小间隔(jin g)的能力；最小间隔(jin g)的大小用光谱有效带宽表示： S = DWD为线色散率的倒数；W为狭缝宽度；第三十一页，共69页。 在原子发射光谱分析中，在原子发射光谱分析中， 定性分析时，减小狭缝宽度，使相邻谱线的分辨率提高；定性

19、分析时，减小狭缝宽度，使相邻谱线的分辨率提高； 定量分析时，增大狭缝宽度，可使光强增加。定量分析时，增大狭缝宽度，可使光强增加。 在原子吸收光谱分析中在原子吸收光谱分析中, , 一般原则是一般原则是, ,在不引起吸光度减小的情况下在不引起吸光度减小的情况下, ,采用尽可能小的狭缝采用尽可能小的狭缝宽度宽度( (降低降低(jingd)(jingd)火焰背景）。火焰背景）。 第三十二页，共69页。 试样装置试样装置(zhungzh)（样品室）（样品室） 光源与试样相互作用的场所（1）吸收池 紫外-可见分光光度法：比色皿 （2）特殊装置原子吸收分光光度：雾化器中雾化，在火焰中，元素由离子态原子；原子

20、发射光谱分析：试样喷入等离子体(dnglzt)；红外分光光度法：将试样与溴化钾压制成透明片 详细内容在相关章节中介绍。2.1 基本基本(jbn)组成组成 general process第三十三页，共69页。 检测器检测器光电检测器，主要有以下几种：光电检测器，主要有以下几种： 硒光电池、光电二极管、光电倍增管、硅二极管硒光电池、光电二极管、光电倍增管、硅二极管阵列检测器、半导体检测器；阵列检测器、半导体检测器； 检测原理：当一定强度的光照射到阴极上时，光敏物质要检测原理：当一定强度的光照射到阴极上时，光敏物质要放出电子，放出电子的多少与照射到它的光的大小成正比，放出电子，放出电子的多少与照射到

21、它的光的大小成正比，而放出的电子在电场的作用下要流向阳极，从而造成在整而放出的电子在电场的作用下要流向阳极，从而造成在整个个(zhngg)(zhngg)回路中有电流通过。而此电流的大小与照射到回路中有电流通过。而此电流的大小与照射到光敏物质上的光的强度的大小成正比。这就是光电管产生光敏物质上的光的强度的大小成正比。这就是光电管产生光电效应的原理。光电效应的原理。2.1 基本基本(jbn)组成组成 general process第三十四页，共69页。硒光电池硒光电池 硒光电池：硒光电池：第三十五页，共69页。光电管：它是在抽成真空或充有惰性气体的玻璃光电管：它是在抽成真空或充有惰性气体的玻璃或石

22、英泡内装上或石英泡内装上2 2个电极构成个电极构成(guchng)(guchng)，其结构，其结构如图：如图：1 1 光电管的阳极，它由一个镍环光电管的阳极，它由一个镍环或镍片组成或镍片组成(z chn)(z chn)；2 2 光电管的阴极，它由一个金属光电管的阴极，它由一个金属片上涂一层光敏物质构成，如涂片上涂一层光敏物质构成，如涂上一层氧化铯。涂上的光敏物质上一层氧化铯。涂上的光敏物质具有这样一个特性：当光照射到具有这样一个特性：当光照射到光敏物质上时，它能够放出电子；光敏物质上时，它能够放出电子；3 3 电池，其作用是在阴、电池，其作用是在阴、阳极之间加上一电压；阳极之间加上一电压；4

23、4 放大放大(fngd)(fngd)器，放大器，放大(fngd)(fngd)由光电管产生的由光电管产生的电信号；电信号；1234第三十六页，共69页。红敏管红敏管 625-1000 nm625-1000 nm蓝敏管蓝敏管 200-625 nm200-625 nm第三十七页，共69页。光光电电倍倍增增(b(bi i znzn)管管1 1个光电子可产生个光电子可产生(chnshng)106(chnshng)106107107个电子个电子光电倍增管：它是一个非常灵敏的光电器件(qjin)，可以把微弱的光转换成电流。其灵敏度比前2种都要高得多。它是利用二次电子发射以放大光电流，放大倍数可达到108倍。

24、 第三十八页，共69页。热导热导(r do)(r do)检测器，主要有：检测器，主要有： 真空热电偶检测器：红外光谱仪中常用的一种；真空热电偶检测器：红外光谱仪中常用的一种；热释电检测器：热释电检测器：第三十九页，共69页。 信号信号(xnho)、与数据处理系统、与数据处理系统 现代分析仪器多配有计算机完成数据采集、现代分析仪器多配有计算机完成数据采集、信号信号(xnho)处理、数据分析、结果打印，处理、数据分析、结果打印，工作站软件系统；工作站软件系统；2.1 基本基本(jbn)组成组成 general process第四十页，共69页。2.2 紫外紫外-可见可见(kjin)分光光度计的类分

25、光光度计的类型型1.1.单光束单光束 特点：特点： 结构简单，价廉，适于在给定波长处结构简单，价廉，适于在给定波长处测量测量(cling)(cling)吸光度或透光度，一般不能作全波段光吸光度或透光度，一般不能作全波段光谱扫描，要求光源和检测器具有很高的稳定性。谱扫描，要求光源和检测器具有很高的稳定性。2.2.双光束双光束 自动记录，快速全自动记录，快速全波段扫描。可消除光源波段扫描。可消除光源不稳定、检测器灵敏度不稳定、检测器灵敏度变化等因素的影响变化等因素的影响(yngxing)(yngxing)，特别适合，特别适合于结构分析。仪器复杂，于结构分析。仪器复杂，价格较高。价格较高。第四十一页

26、，共69页。2.2 紫外紫外-可见可见(kjin)分光光度计的类分光光度计的类型型3.3.双波长双波长光源发出的光被分为两束，分别经过两个光源发出的光被分为两束，分别经过两个(lin )(lin )单色器，获得两束不同波长的单色单色器，获得两束不同波长的单色光，将两束单色光光，将两束单色光(1(1、2) 2) 快速交替通过快速交替通过同一吸收池而后到达检测器。产生交流信号。同一吸收池而后到达检测器。产生交流信号。无需参比池。无需参比池。对于多组分混对于多组分混合物或存在背合物或存在背景及共存景及共存(gngcn)物的物的干扰的溶液适干扰的溶液适用，灵敏度高，用，灵敏度高，选择性强。选择性强。第

27、四十二页，共69页。2.2 紫外紫外-可见分光可见分光(fn un)光度计光度计的类型的类型仪器仪器(yq)(yq) 紫外-可见(kjin)分光光度计第四十三页，共69页。2.3 紫外紫外-可见可见(kjin)吸收光谱法的基本吸收光谱法的基本实验技术实验技术内容：内容：2.3.1 分光光度计的性能调试分光光度计的性能调试2.3.2 分光光度计的校正分光光度计的校正2.3.3 分析条件分析条件(tiojin)的选择的选择第四十四页，共69页。2.3.1 分光分光(fn un)光度计的性能调试光度计的性能调试波长范围波长范围 波长准确度波长准确度波长精确度波长精确度单色光带宽单色光带宽杂散光强度杂

28、散光强度实现分析项目的能力实现分析项目的能力分析的准确度分析的准确度分析的精确度分析的精确度分析的准确度分析的准确度 分析的检测限分析的检测限信噪比信噪比分析的检测限分析的检测限1、光度计的性能指标：、光度计的性能指标：第四十五页，共69页。2. 性能指标对分析(fnx)的影响波长准确度（波长误差）：仪器所指示的波长值和单色器波长准确度（波长误差）：仪器所指示的波长值和单色器 实际实际(shj)输出单色光的波长值之输出单色光的波长值之间间 相符的程度（两值之差）。相符的程度（两值之差）。影影 响响定性分析：直接(zhji)关系到光谱吸收峰的位置 定量分析： 影响测定值测叶绿素测叶绿素B，波长偏

29、差，波长偏差1-2nm,测量结果偏差测量结果偏差10-20随波长变化越快，对测量结果影响越大随波长变化越快，对测量结果影响越大2.3.1 分光光度计的性能调试分光光度计的性能调试第四十六页，共69页。单色光带宽单色光带宽(di kun)的影响：的影响： 杂散光杂散光(sngung)的影的影响：响：杂散光会造成分光光度计的测量本底，影杂散光会造成分光光度计的测量本底，影响浓度响浓度(nngd)的检测限。在高吸光度时，的检测限。在高吸光度时，杂散光杂散光引起的相对误差比低吸光度时要大得多。引起的相对误差比低吸光度时要大得多。单色光带宽决定了仪器的波长分辨率单色光带宽决定了仪器的波长分辨率精确的定性

30、、定量分析，要求单色光的精确的定性、定量分析，要求单色光的 带宽相当于样品吸收峰的带宽相当于样品吸收峰的1/51/10。2.3.1 分光光度计的性能调试分光光度计的性能调试第四十七页，共69页。2.3.2 分光分光(fn un)光度计的校正光度计的校正吸收吸收(xshu)池池校正：校正：在测定溶液的吸光度时，除了待测物质吸收使在测定溶液的吸光度时，除了待测物质吸收使透过透过(tu u)光减弱外，吸收池中的反射、散光减弱外，吸收池中的反射、散射等也会影响透过射等也会影响透过(tu u)光的强度，因此，光的强度，因此，进行定量分进行定量分需进行吸收池的配对和校正。需进行吸收池的配对和校正。方法：方

31、法：在吸收池A内装入试样溶液试样溶液，在吸收池B内装入参比溶液参比溶液，测量试验的吸光度，然后倒出吸收池内的溶液，洗净吸收池。再分别在吸收池A内装入参比溶液参比溶液，往吸收池B内装入试试样溶液样溶液，测量吸光度。要求前后两次测得的吸光度值应小于两次测得的吸光度值应小于0.005。第四十八页，共69页。2.3.2 分光分光(fn un)光度计的校正光度计的校正2.整机校正整机校正(jiozhng)（动态）（动态）步骤：步骤：第一步第一步 调零点调零点(ln din)把光源的光挡住，在检测器不见光的条件下，把光源的光挡住，在检测器不见光的条件下， 将将输出调为零。输出调为零。第二步第二步 调满刻度

32、调满刻度在样品池中放入样品中除待测成分以外的在样品池中放入样品中除待测成分以外的背景成分，再将仪器的输出调为背景成分，再将仪器的输出调为100。第四十九页，共69页。2.3.3 分析分析(fnx)条件的选择条件的选择1.光源光源(gungyun)的调的调节节通过灯电流和灯位置通过灯电流和灯位置(wi zhi)的调整，充分发挥光源的的调整，充分发挥光源的强度，强度， 使单色器获得最大光强。使单色器获得最大光强。 2. 测量波长的选择测量波长的选择 一般情况下，为了使测定结果有较高的灵敏度，分一般情况下，为了使测定结果有较高的灵敏度，分析用的单色光应选择被测定物质溶液的析用的单色光应选择被测定物质

33、溶液的最大吸收波长最大吸收波长，以得到较大的吸光度值，且受分析波长误差的影响较以得到较大的吸光度值，且受分析波长误差的影响较小。但有时也根据分析要求选择。小。但有时也根据分析要求选择。 例如：共存杂质干扰；样品浓度差异等例如：共存杂质干扰；样品浓度差异等第五十页，共69页。2.3.3 分析分析(fnx)条件的选择条件的选择3.狭缝狭缝(xi fn)的调节的调节狭缝宽度直接狭缝宽度直接(zhji)影响测定的灵敏度和校正曲线的线性范围。影响测定的灵敏度和校正曲线的线性范围。调节原则： 依据测定灵敏度，能保证吸光度不明显降低时的最大狭缝宽度就是应 该选择的最合适的宽度。 依据待测物质在拟选择波长附近

34、吸收光谱的斜率变化，如果斜率变化较大，应适当调小狭缝宽度。s 灵敏度灵敏度 线性破坏线性破坏 ；s 信号强度信号强度 信噪比信噪比= =s/dl/d入入第五十一页，共69页。2.3.3 分析条件分析条件(tiojin)的选择的选择 由于仪器光源的不稳定性、读数(dsh)的不确定性和杂散光的影响，都会给测定带来误差。当分析高浓度样品时，误差更大。为了减小误差，一般应控制吸光度在0.20.7的范围。方法：方法： 控制浓度控制浓度(nngd)和光程和光程4.控制适宜的吸光度范围控制适宜的吸光度范围5.参比溶液的选择：参比溶液的选择： 参比溶液应包括待测成分以外的全部背景成分参比溶液应包括待测成分以外

35、的全部背景成分,以消除由于样以消除由于样品池壁及溶剂等背景成分对作用光的反射和吸收带来的误差。品池壁及溶剂等背景成分对作用光的反射和吸收带来的误差。第五十二页，共69页。2.3.3 分析分析(fnx)条件的选择条件的选择显色剂的作用显色剂的作用(zuyng)： 可使在谱区没有吸收的物质 生成有强烈(qin li)吸收的产物。 可使某些低吸收物质的吸光 系数比未结合前增大几个数 量级，提高测定灵敏度。显色剂要求：显色剂要求：灵敏度高、稳定性好、选择性强。灵敏度高、稳定性好、选择性强。显色剂的选择显色剂的选择:使被测物质显色生成有色化合物的试剂称显色剂使被测物质显色生成有色化合物的试剂称显色剂6.

36、显色反应显色反应 第五十三页，共69页。2.4 紫外紫外-可见可见(kjin)吸收光谱的应用吸收光谱的应用1. 1. 化合物纯度化合物纯度(chnd)(chnd)的鉴定的鉴定如果如果(rgu)某一化合物在紫外区无吸收峰某一化合物在紫外区无吸收峰,而杂质有较强的而杂质有较强的吸收吸收峰峰,则可用紫外吸收光谱法检出该化合物中的痕量物质。则可用紫外吸收光谱法检出该化合物中的痕量物质。2. 2. 未知物的定性鉴定（对比法）未知物的定性鉴定（对比法） 一般可通过对未知样品所作的光谱与文献记载的标准光谱加以一般可通过对未知样品所作的光谱与文献记载的标准光谱加以比较（相同的测试条件）。若相同，则可能为同一化

37、合物。比较（相同的测试条件）。若相同，则可能为同一化合物。 有机化合物的紫外吸收光谱反映结构中生色团和助色团团的特性，有机化合物的紫外吸收光谱反映结构中生色团和助色团团的特性，不完全反映分子特性。不完全反映分子特性。 3.3.分子结构判断：分子结构判断：定性分析定性分析第五十四页，共69页。2.4 紫外紫外-可见可见(kjin)吸收光谱的应用吸收光谱的应用光谱光谱(gungp)解析解析确认确认max，并算出，并算出，初步，初步(chb)估计属于何种吸收带；估计属于何种吸收带；(2) 观察主要吸收带的范围，判断属于何种共轭体系；观察主要吸收带的范围，判断属于何种共轭体系；在解析有机物的紫外在解析

38、有机物的紫外-可见光谱时，可把可见光谱时，可把吸收带分为四类：吸收带分为四类：R吸收带吸收带 n 跃迁产生的跃迁产生的 较弱较弱K吸收带吸收带 跃迁产生的跃迁产生的 强强B吸收带吸收带 是芳香族化合物（包括杂环芳香族）的特征吸收带是芳香族化合物（包括杂环芳香族）的特征吸收带E吸收带吸收带 也是芳香族化合物的特征谱带，苯为也是芳香族化合物的特征谱带，苯为184nm和和204nm第五十五页，共69页。2.4 紫外紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱(x shu un p)的应用的应用 （1 1）200-400nm 200-400nm 无吸收峰。饱和化合物，单烯。无吸收峰。饱和化合物，单烯。 （2 2）

39、270-350 nm 270-350 nm有吸收峰（有吸收峰（=10-100=10-100）醛酮）醛酮 nn* * 跃迁产生的跃迁产生的R R 带。带。 （3 3） 250-300 nm 250-300 nm 有中等强度的吸收峰（有中等强度的吸收峰（=200-=200-20002000），芳环的特征），芳环的特征(tzhng) (tzhng) 吸收（具有精细解构的吸收（具有精细解构的B B带）。带）。 （4 4） 200-250 nm 200-250 nm有强吸收峰（有强吸收峰（104104），表明含有），表明含有一个共轭体系（一个共轭体系（K K）带。共轭二烯：）带。共轭二烯：K K带（带（

40、230 nm230 nm）；）；不饱和醛酮：不饱和醛酮：K K带带230 nm 230 nm ，R R带带310-330 310-330 nmnm260nm,300 nm,330 nm260nm,300 nm,330 nm有强吸收峰，有强吸收峰，3,4,53,4,5个双键的共轭个双键的共轭体系。体系。（5 5）紫外光谱中有许多吸收峰，有的在可见区域；该）紫外光谱中有许多吸收峰，有的在可见区域；该化合物可能具有长链共轭体系或稠环芳香生色团化合物可能具有长链共轭体系或稠环芳香生色团 第五十六页，共69页。1.位阻影响：化合物中若有两个生色团产生共轭效应，吸收带红移，但若两生色团由于立体结构阻碍他们

41、处于(chy)同一平面，就会影响共轭效应。CCHHCCHH顺反异构顺反异构： 顺式：顺式：max=280nm； max=10500反式：反式：max=295.5 nm；max=29000互变异构互变异构： 酮式：酮式：max=204 nm 烯醇式：烯醇式：max=243 nm H3CCH2CCOEtOOH3CCHCCOEtOHO乙苯乙稀乙烯(y x)丙酮影响吸收(xshu)的因素（4点）：第五十七页，共69页。立体结构立体结构(jigu)和互变结构和互变结构(jigu)的影的影响响第五十八页，共69页。2.溶剂(rngj)的影响COCO非极性 极性 n p p p p n n p n pn p

42、*跃迁(yuqin)：兰移； ； p p*跃迁(yuqin)：红移； ； max(正己烷)max(氯仿)max(甲醇)max(水)pp230238239243np329315309305*第五十九页，共69页。溶剂(rngj)的影响1：乙醚2：水12250300苯酰丙酮 非极性 极性n *跃迁(yuqin)：兰移； ； *跃迁(yuqin)：红移； ；极性溶剂极性溶剂(rngj)使使精细结构消失；精细结构消失；第六十页，共69页。4.4.体系体系 pHpH值的影响：值的影响：无论是对酸性、碱性无论是对酸性、碱性(jin xn)(jin xn)或中性或中性样品都有明显影响。样品都有明显影响。 加

43、加NaOHNaOH红移红移酚类化合物，烯醇。酚类化合物，烯醇。 加加HClHCl兰移兰移苯胺类化合物。苯胺类化合物。3.3.跨环效应：跨环效应：在有些在有些、不饱和的酮中，虽然双键与酮基不不饱和的酮中，虽然双键与酮基不产生共轭体系，但由于立体排列使羰基氧的孤电子产生共轭体系，但由于立体排列使羰基氧的孤电子对和双键的对和双键的电子发生作用，产生相当于电子发生作用，产生相当于nn* *跃跃迁的迁的R R吸收带向长波移动吸收带向长波移动(ydng)(ydng)。同时吸收强度增。同时吸收强度增加；加；当当C=OC=O基团的轨道与一个杂原子的基团的轨道与一个杂原子的P P轨道能够有效轨道能够有效交盖时，也会有跨环效应。交盖时，也会有跨环效应。第六十一页，共69页。定量分析(dnglingfnx) 依据：朗伯依据：朗伯-比耳定律比耳定律(dngl) 吸光度：吸光度： A= b c 透光度：透光度：-lgT = -lgI/I0 = b c