紫外可见光谱2

紫外可见分光光度法

(UltravioletandVisibleSpectrophotometry,UV-VIS)2023/2/5紫外可见分光光度法又称紫外—可见分子吸收光谱法(Ultraviolet-VisibleMolecularAbsorptionSpectrometry)紫外—可见吸收光谱主要产生于分子价电子在电子能级间的跃迁，是研究物质电子光谱的分析方法它可用于鉴定和定量测定大量的无机化合物和有机化合物2023/2/5分子光谱概述(IntroductiontoMolecularSpectroscopy)一、分子光谱的产生(Principle)在分子中，除了电子相对于原子核的运动外，还有组成分子的原子的原子核之间相对位移引起的分子振动和转动对应电子能级、振动能级和转动能级2023/2/52023/2/5图中A、B表示不同能量的两个电子能级，在每个电子能级中还分布着若干振动能量不同的振动能级，它们的振动量子数V=0、1、2、3……表示，而在同一电子能级和同一振动能级中，还分布着若干能量不同的转动能量，它们的转动能量数J=0、1、2、3……表示

2023/2/5Etot=Erot+Evib+EelectΔE=hνΔE能级差；h普朗克常数；ν电磁波频率光强度变化对波长的关系曲线图—分子吸收光谱图2023/2/5在电子能级跃迁时，必然伴随着分子振动能级的跃迁电子能级跃迁和振动能级跃迁时，必然伴随着转动能级的跃迁Evib比Eelect小10倍，一般在0.05～1eV之间Erot比Evib小10至100倍如此小的能量差距，必然使波长间距极小，因而分子的紫外—可见光谱在宏观上呈现带状，称为带状光谱

2023/2/52023/2/5各种化合物由于组成和结构上的不同都有各自特征的紫外—可见吸收光谱通过吸收光谱的形状、波峰的位置及强度、波峰的数目等进行定性分析2023/2/5二、分子光谱的类型(ClassificationofMolecularSpectroscopy)ΔEelect>ΔEvib>ΔErot远红外光谱250~25μm

分子转动能级差红外光谱 25~1.25μm

分子振动能级差紫外、可见光谱 1.25~0.06μm

分子电子能级差2023/2/5分子光谱的产生分子的能级E2E1E0υ0υ1υ2υ,0υ,1υ,21J023J0231J0231J0231分子紫外吸收光谱分子可见吸收光谱分子红外吸收光谱分子光谱：连续光谱带光谱远红外光谱中红外光谱紫外-可见光谱2023/2/5三、光谱吸收定律(AbsorbanceLaw)1.朗伯比耳定律(Lambert-Beer’sLaw)

分子吸收光谱定量分析的基本定律当一束单色光穿过透明介质时，光强度的降低同入射光的强度、吸收介质的厚度以及光路中吸光微粒的数目成正比2023/2/5A=-lgT=lg(I0/I)=εbc

A：吸光度T：透射比（百分透射比%）I0 ：入射光辐射强度I ：透射光辐射强度b：光通过试样的光程长度（cm）c ：分析物浓度（mol●L-1）ε：摩尔吸收系数（L●mol-1●cm-1）2023/2/5需要指出的是：化合物的摩尔吸收系数ε与所用波长、温度和溶剂特性有关为了补偿入射光和透射光损失的影响，在实际测量中，采用在另一等同的吸收池中放入溶剂作为参比吸光度具有加和性2023/2/5吸光度与透射率A＝-lgT

＝-lg(It/I0)=εbc

1.00.50AC多组分混合体系中，如果各组分分子之间不存在离解、聚合、化学反应等化学平衡时，其吸光度具有加合性，即：吸光度的加合性2023/2/5摩尔吸光系数ε

吸光物质的特征常数ε(λ)：在最大吸收波长λmax处，常以εmax表示在温度和介质条件一定时，ε仅与吸光物质的结构和性质有关，可作为定性鉴定的参数不随浓度c和光程长度b的改变而改变：ε＝bc

/A吸光能力与测定灵敏度的度量：εmax越大表明该物质的吸光能力越强，测定的灵敏度越高

ε>105：超高灵敏；C=A/ε

b

=0.01/105=10-7mol/Lε=(6～10)×104

：高灵敏；C=A/εb=0.01/5×104=2×10-7mol/Lε<104：不灵敏。C=A/εb=0.01/104=10-6mol/Lε在数值上等于浓度为1mol/L、液层厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度Uv-vis

吸收曲线A＝-lgT

＝εbc

2023/2/5

摩尔吸光系数是有色化合物的重要特性。ε

愈大，表示该物质对某波长的光吸收能力愈强，因而光度测定的灵敏度就越高。ε的值，不能直接取1mol/L这样高浓度的有色溶液来测量，而只能通过计算求得。由于溶液中吸光物质的浓度常因离解、聚合等因素而改变。因此，计算ε时，必须知道溶液中吸光物质的真正浓度。但通常在实际工作中，多以被测物质的总浓度计算，这样计算出的ε值称为表观摩尔吸光系数。文献中所报道的ε值就是表观摩尔吸光系数值2023/2/5吸光系数的几种表示方法

C---mol/Lε---摩尔吸光系数

L·mol–1·cm-1C---g/La---吸光系数

L·g–1·cm-1C---g/100mLE1%1cm---比吸光系数100mL·g–1·cm-1、a、E1%1cm之间的相互换算：2023/2/5桑德尔（Sandell)灵敏度

桑德尔灵敏度又叫桑德尔指数，用S表示。在分光光度分析中常常使用。桑德尔灵敏度规定仪器的检测极限为A=0.001时，单位截面积光程内所能检测出被测物质的最低含量，以μg/cm2表示。S与ε的关系可如下推导：A=0.001=bcε，即

cb=0.001/εc为mol/1000cm3;b为cm,故cb为单位截面积光程内的物质量，即mol/1000cm2。如果cb乘以被测物质的摩尔质量M，就是单位截面积光程内被测物质的质量，即为S，所以,S=cb/1000×M×106=cbM×103μg/cm2，代入cb后,2023/2/52.朗伯比耳定律的局限性（Limitationsto

Beer’sLaw）

（1）比耳定律本身的局限性所有的吸光质点之间不发生相互作用比耳定律只适用于稀溶液（<0.01mol●L-1）

（2）化学偏离恒定的化学环境主要是指分析物质涉及到任何平衡反应时，如分析物质与溶剂发生缔合、离解及溶剂化反应，产生的生成物与被分析物质具有不同的吸收光谱，出现化学偏离

e.g.铬酸盐或重铬酸盐溶液中存在下列平衡：CrＯ42-＋2H＋

=Cr2Ｏ72-＋H2Ｏ2023/2/5（3）非均相体系偏离真溶液溶液必须是均相体系。胶体、乳胶、悬浮物、沉淀等非均相体系产生的光散射（4）仪器偏离单色光复色光杂散光 不平行入射光

最佳的吸光度范围：A＝0.2~0.82023/2/5复色光推导比耳定律的假设条件之一是入射光为单色光，但纯单色光难以获得分光光度计单色光的纯度取决于色散元件和光路设计2023/2/5杂散光杂散光是指进入检测器的处于待测波长光谱带宽范围外的不需要的其它波长组分主要来源于分光光度计色散元件棱镜或光栅、反射镜、透射镜表面的散射、单色器内壁灰尘及其它元件伤痕的反射和漫射等全息光栅双单色器和镀二氧化硅保护膜的铝反射镜可以明显降低杂散光水平2023/2/5不平行入射光比耳定律的前提条件之一是采用平行入射光束，以保证全部光束通过同一厚度的吸收介质入射光束偏离平行性较大时，会产生比耳定律偏离2023/2/5化合物电子光谱的产生（OrginofElectronSpectraofCompounds）一、有机化合物的电子光谱（ElectronSpectraofOrganicCompounds）

2023/2/5各种电子轨道能量的高低及电子跃迁的类型

2023/2/5跃迁类型CCCCσσ*σ→σ*

σ→π*PxPyPzPxPyPzCCCCππ*π→π*

π→σ*

n→π*

n→σ*ππ*σ*σn2023/2/5A.σ→σ*：一般发生在远紫外线区，饱和烃类C-C键B.

π→π*：发生在近紫外线区~200nm

C.

n→σ*：发生在远、近紫外线区之间150nm~250nmC—X键，X—S、N、O、Cl、Br、I等杂原子甲烷：λmax=125nm乙烷：λmax=135nm该类化合物的紫外-可见吸收光谱应用价值很小CH2=CH2：λmax=165nm、CH≡CH：λmax=173nm但是随着共扼体系的增大或杂原子的取代，λmax向长波移动;εmax≥104，是强吸收带CH3OH：λmax=183nm、CH3NH：λmax=213nm但是大多数吸收峰λmax小于200nm

D.

n→π*：发生在近紫外线区与可见光区之间，是生色团中的未成键孤对电子向π*轨道跃迁属于禁阻跃迁，εmax＜

100，是弱吸收带2023/2/5E.电荷迁移跃迁

所谓电荷迁移跃迁是指用电磁辐射照射化合物时，电子从给予体向与接受体相联系的轨道上跃迁电荷迁移跃迁实质是一个内氧化还原过程相应的吸收光谱称为电荷迁移吸收光谱2023/2/5电子给予部分是一个还原基团，电子接受部分是一个氧化基团，激发态是氧化－还原的产物，是一种双极分子电荷转移过程可表示为：

2023/2/5某些取代芳烃可以产生电荷转移吸收光谱

NCH3CH3+hv电子接受体电子给予体电子接受体hvCRO+_电子给予体_2023/2/52.常用术语（GeneralConcepts）

生色团

广义地说，分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团严格地说，不饱和吸收中心

2023/2/5助色团

带有非键电子对的基团（如-OH、-OR、-NHR、-SH、-Cl、-Br、-I等），它们本身不能吸收大于200nm的光，但是当它们与生色团相连时，会使其吸收带的最大吸收波长λmax发生移动，并增加其吸收强度2023/2/5红移和紫移

在有机化合物中，常常因取代基的变更或溶剂的改变，使其吸收带的最大吸收波长λmax发生移动向长波方向移动称为红移向短波方向移动称为紫移(蓝移)

2023/2/5增色效应和减色效应

由于化合物的结构发生某些变化或外界因素的影响使化合物的吸收强度增大的现象，叫增色效应使吸收强度减小的现象，叫做减色效应2023/2/53.有机化合物的紫外可见光谱（UV/VisibleSpectraofOrganicCompounds）

A.饱和烃及其取代衍生物饱和烃分子中只含σ键，只有σ→σ*跃迁饱和烃的取代衍生物的杂原子上存在n电子，可以产生n→σ*和σ→σ*跃迁烷烃及其取代衍生物是测定紫外或（和）可见吸收光谱的良好溶剂2023/2/5B.不饱和烃及共轭烯烃不饱和烃类分子中含有σ和π键，可以产生σ→σ*和π→π*跃迁当不饱和烃分子中有两个以上双键时，随着共轭系统的延长，π→π*跃迁的吸收带将明显向长波移动，吸收强度也随之加强在共轭体系中，π→π*跃迁产生的吸收带称为K带2023/2/5C.

羰基化合物羰基化合物含有>C=O基团，可以产生n→σ*，n→π*和π→π*三个吸收带n→π*吸收带又称R带，落于近紫外或紫外光区2023/2/5醛酮的n→π*吸收带出现在270~300nm附近对于α，β-不饱和醛酮类化合物，由于羰基与乙烯基共轭（π－π共轭），使π→π*和n→π*吸收带分别移至220~260nm（强度高）和310~330nm（强度低），该特征可用于识别α，β-不饱和醛酮2023/2/5羧酸及其衍生物由于羰基上的碳原子直接连接含有未共用电子对的助色团，助色团上的n电子与羰基双键的π电子产生n－π共轭，使n→π*吸收带紫移至210nm左右2023/2/5D.

苯及其衍生物苯有三个吸收带（均由π→π*跃迁引起），E1带：180nm；E2带：204nm；B带：255nm当苯环上有取代基，苯的三个特征吸收谱带都将发生显著变化，尤其是E2带和B带B带经常显示出苯环的精细结构2023/2/52023/2/5E.

稠环芳烃及杂环化合物稠环芳烃均显示苯的三个吸收带，但三个吸收带均发生红移，且强度增加氮杂环化合物与相应的碳环化合物的吸收光谱极为相似

2023/2/5★π—π*跃迁的特点吸收辐射的波长比较长，一般在200nm附近吸收波长一般受组成不饱和的原子影响不大，如及的max都是175nm摩尔吸光系数都比较大，通常在

以上2023/2/5不饱和键数目对λ和ε的影响对于多个双键而非共轭的情况，如果这些双键是相同的，则

基本不变，而ε变大，且一般约以双键增加的数目倍增对于共轭情况，由于共轭形成了大π键，π电子进一步离域，π*轨道有更大的成键性质，降低了π*轨道的能量，因此使ΔE降低，吸收波长红移；且共轭体系使分子的吸光截面积加大，即ε变大2023/2/5溶剂的影响在π-π*跃迁中，激发态的极性大于基态，因此，当使用极性大的溶剂时，由于溶剂与溶质的相互作用，使基态和激发态的能量都降低，但激发态的能量降低更多，因此的π、π*能量差ΔE变小，所以吸收波长发生红移。从非极性到极性溶剂，一般波长红移10～20nm2023/2/5二、无机化合物的电子光谱（ElectronSpectraofInorganicCompounds）（一）电荷迁移跃迁用M和L分别表示络合物的中心离子和配体，当一个电子由配体的轨道跃迁到与中心离子相关的轨道上时，可用下式表示：Mn+–Lb-

hν

M(n-1)+–L(b-1)-中心离子为电子接受体，配体为电子给予体

2023/2/5需要指出的是：不少过渡金属离子与含生色团的试剂反应所生成的络合物以及许多水合无机离子，均可产生电荷迁移跃迁一些具有d10电子结构的过渡元素形成的卤化物及硫化物，如AgBr、PbI2、HgS等，也是由于这类跃迁而产生颜色2023/2/5电荷迁移吸收光谱出现的波长位置，取决于电子给予体和电子接受体相应电子轨道的能量差电荷迁移吸收光谱带最大的特点是摩尔吸收系数较大，一般εmax>104L●mol-1●cm-1

2023/2/5

（二）配位场跃迁配位场跃迁包括d-d跃迁和f-f跃迁这两类跃迁必须在配体的配位场作用下才有可能产生与电荷迁移跃迁比较，由于选择规则的限制，配位场跃迁吸收谱带的摩尔吸收系数小，一般εmax<102L●mol-1●cm-1这类光谱一般位于可见光区2023/2/5d轨道电子云密度分布示意图无外电磁场作用时，过渡金属离子的5个d电子轨道是简并的2023/2/5当配位体按一定的几何方向配位在金属离子周围形成配合物时，过渡金属离子处在配位体形成的负电场中，原来简并的5个d轨道在负电场作用下，分裂成能量不等的轨道。d轨道分裂的情况与配位体在金属离子周围配置的情况有关2023/2/5配位体不同配置情况时d轨道的能级分裂示意图2023/2/5某些过渡金属离子的d-d跃迁吸收光谱

2023/2/5f-f跃迁大多数镧系和锕系元素的离子在紫外-可见光区都有吸收，这是由于它们的4f或5f电子的f-f跃迁引起的。由于f电子轨道被已充满的具有较高量子数的外层轨道所屏蔽(如Ce的电子排布为┅4d104f25s25p66s2)，受到溶剂及其他外界条件的影响较小，故吸收带较窄，这是f-f跃迁吸收光谱与大多数无机或有机吸收体系所不同的特征2023/2/5典型的f-f跃迁吸收光谱

2023/2/5虽然配位场跃迁并不像电荷迁移跃迁在定量分析上重要，它可用于研究络合物的结构，为现代无机络合物键合理论的建立，提供了有用的信息2023/2/5各种电子跃迁吸收光谱的波长分布图

2023/2/5三、溶剂对电子光谱的影响溶剂对电子光谱的影响较为复杂改变溶剂的极性，会引起吸收带形状的变化改变溶剂的极性，还会使吸收带的最大吸收波长发生变化π→π*跃迁谱带红移n→π*跃迁谱带紫移2023/2/5在选择测定电子吸收光谱曲线的溶剂时，应注意如下几点：尽量选用低极性溶剂能很好地溶解被测物，并且形成的溶液具有良好的化学和光化学稳定性溶剂在样品的吸收光谱区无明显吸收2023/2/5紫外－可见分光光度计(UV-VISSpectrophotometer)2023/2/51.光源对光源的主要要求：在仪器操作所需的光谱区域内，能发射连续的、稳定的、具有足够强度的辐射，且辐射能随波长的变化尽可能小，使用寿命长紫外及可见区的辐射光源：白炽光源、气体放电光源和激光光源

2023/2/5白炽光源

在可见和近红外光区的常用光源钨灯的使用范围320~2500nm碘钨灯与钨灯相比，碘钨灯具有更大的发射强度和更长的使用寿命，是近代分光光度计中广泛使用的光源

2023/2/5辐射能量与施加的外加电压有关，在可见光区，辐射的能量与工作电压的4次方成正比光电流也与灯丝电压的n次方(n＞1)成正比使用时必须严格控制灯丝电压，必要时须配备稳压装置，以保证光源的稳定2023/2/5气体放电光源

氢灯、氘灯和氙灯以及空心阴极灯光源等可使用的波长范围为160～375nm，由于受石英窗吸收的限制，通常紫外光区波长的有效范围一般为200～375nm灯内氢气压力为100Pa时，用稳压电源供电，放电十分稳定，且光强度恒定

2023/2/5激光光源

根据可以产生受激辐射的工作物质的物态特性分为气体、固体、半导体和液体激光器2023/2/52.

波长选择器波长选择器：滤光片和借助棱镜或衍射光栅的几何色散2023/2/5滤光片滤光片是一种简单而廉价的波长选择器，其作用是选择性地透过一定波长范围的光滤光片有吸收滤光片和干涉滤光片，前者仅限于可见光谱区，后者可用于紫外、可见和红外辐射

2023/2/5单色仪

棱镜、光栅和声光可调滤波器

2023/2/53.吸收池吸收池用于盛放分析的试样溶液，让入射光束通过吸收池一般由玻璃和石英两种材料做成，玻璃池只能用于可见光区，石英池可用于可见光区及紫外光区吸收池的大小规格从几毫米到几厘米不等，最常用的是1厘米的吸收池为减少光的反射损失，吸收池的光学面必须严格垂直于光束方向2023/2/5

吸收池的形状2023/2/5在精度分析测定中（紫外光区尤其重要），吸收池要挑选配对，使它们的性能基本一致，因为吸收池材料本身及光学面的光学特性、以及吸收池光程长度的精确性等对吸光度的测量结果都有直接影响2023/2/54.光电转换器

I.定义

光电转换器是将光辐射转化为可以测量的电信号的器件。

S=kP+kd=kP

k:校正灵敏度；P：辐射功率；kd:暗电流（可通过线路补偿，使为0）II.理想的光电转换器要求灵敏度高；S/N大；暗电流小；响应快且在宽的波段内响应恒定2023/2/52023/2/5硒光电池+-SeFe(Cu)h玻璃Ag(Au)透明膜-收集极塑料--(当外电阻<400，i=10-100A)优点：光电流直接正比于辐射能使用方便、便于携带（耐用、成本低）缺点：电阻小，电流不易放大；响应较慢只在高强度辐射区较灵敏长时间使用后，有“疲劳”(fatigue)现象2023/2/5真空光电管90VDC直流放大阴极R-+光束e阳极丝（Ni）抽真空

阴极表面可涂渍不同光敏物质：高灵敏(K,Cs,Sb其中二者)、红光敏(Na/K/Cs/Sb,Ag/O/Cs)、紫外光敏、平坦响应(Ga/As，响应受波长影响小)。产生的光电流约为硒光电池的1/10优点：阻抗大，电流易放大；响应快；应用广缺点：有微小暗电流（Darkcurrent，40K的放射线激发）2023/2/5

光电倍增管（photomultipliertube,PMT）

石英套光束1个光子产生106~107个电子栅极，Grill阳极屏蔽光电倍增管示意图共有9个打拿极(dynatron)，所加直流电压共为9010V2023/2/5900Vdc90V123456789阳极阴极石英封读出装置R光电倍增管（PMT）电路图优点：高灵敏度；响应快；适于弱光测定，甚至对单一光子均可响应缺点：热发射强，因此暗电流大，需冷却（-30oC)。不得置于强光(如日光)下，否则会永久损坏PMT！2023/2/5硅二极管p区n区pn结p区n区(反向偏置)耗尽层空穴电子反向偏值—耗尽层(depletionlayer)—pn结电导趋于0(i=0)；

光照—耗尽层中形成空穴和电子—空穴移向p区并湮灭—外加电压对pn“电容器”充电—产生充电电流信号(i0)特点：灵敏度介于真空管和倍增管之间2023/2/5光电二极管阵列，photodiodearray(PDA)SiO2窗p

型硅n型硅基pnpnpnpnpnpn0.025mm2.5mm侧视(crosssection)顶视(topview)光束说明：在一个硅片上，许多pn

结以一维线性排列，构成“阵列”；每个pn

结或元（element，64-4096个）相当于一个硅二极管检测器；硅片上布有集成线路，使每个pn

结相当于一个独立的光电转换器；硅片上置于分光器焦面上，经色散的不同波长的光分别被转换形成电信号；实现多波长或多目标同时（simultaneously）检测。PDA在灵敏度、线性范围和S/N方面不如光电倍增管。应用较少2023/2/5

电荷转移器件,CTDSiO2绝缘体掺杂n区衬基-5V-10V电极hCTD侧视图（一个电荷转移单元或像素）光子—空穴—空穴聚集（金属-SiO2电容)a行转换器单元b个检测单元/行=ab个像素=二维排列于一片硅片上；类似胶片上的信息存贮测量两电极间电压变化—CID使电荷移至电荷放大器并测量—CCD2023/2/5衬基5V10Vh-5V-10Ve-v1n型Si衬基5V10V+5V+10V衬基5V10V-10Vv1n型Sin型Siv2衬基5V10V+10Vn型Si电荷形成并聚集测量V1测量V2电荷重新注入CID破坏性读出非破坏性读出2023/2/5CCD512320320512pixel高速寄存器123三相时钟输出（存贮）h金属基电极(electrode)SiO2绝缘体(insulator)p型硅----势阱(potentialwell)On-chippreamp12342023/2/5CCD光电转换2023/2/5CID与CCD之比较

与PDA相比，CTD最大的优势在于其二维特性，可作为影像检测器，在电视及航空等领域有广泛应用ChargeinjectiondeviceChargecoupleddevice2023/2/5分光光度计的类型1.单光束分光光度计2.双光束分光光度计3.双波长分光光度计4.多道分光光度计2023/2/51.单光束分光光度计

2023/2/5优点：仪器简便、操作简单、成本低缺点：要求光源和检测器有很高的稳定性，定量分析结果误差较大

2023/2/52．双光束分光光度计

2023/2/5大多数现代光度计和分光光度计都是双光束型的双光束分光光度计有按时间区分和按空间区分两类由于两光束同时分别通过参照池和测量池，因而可以消除光源强度变化带来的误差

2023/2/53．双波长分光光度计2023/2/5A.原理由同一光源发出的光被分成两束，分别经过两个单色器，从而可以同时得到两个不同波长（λ1和λ2）的单色光。它们交替地照射同一溶液，然后经过光电倍增管和电子控制系统。这样得到的信号是两波长处吸光度之差ΔA，ΔA=Aλ1－Aλ2。当两个波长保持1~2nm间隔，并同时扫描时，得到的信号将是一阶导数光谱，即吸光度对波长的变化率曲线2023/2/5B.特点可以测定高浓度试样，多组分混合试样以及浑浊试样两个波长的光通过同一吸收池，这样可以消除因吸收池的参数不同，位置不同，污垢及制备参比溶液等带来的误差，使测定的准确度显著提高可以减少光源电压变化产生的影响，得到高灵敏和低噪声的信号2023/2/54．多道分光光度计

2023/2/5具有快速扫描的特点，整个光谱扫描时间不到1s为追踪化学反应过程及快速反应的研究提供了极为方便的手段可以直接对经液相色谱柱和毛细管电泳柱分离的试样进行定性和定量测定分辨率只有1~2nm，价格较贵

2023/2/5分光光度法的应用一、定性分析（一）定性方法紫外－可见分光光度法在无机定性分析中并未得到广泛的应用利用紫外－可见分光光度法确定未知不饱和化合物结构的结构骨架时，一般有两种方法：一是比较吸收光谱的曲线二是用经验规则计算最大吸收波长，然后与实测值比较2023/2/5（二）计算不饱和有机化合物吸收波长的经验规则2023/2/5二、有机化合物构型和构象的确定顺式异构体的最大吸收波长比反式异构体小，因此有可能用紫外光谱法确定一些化合物的构型和构象利用紫外光谱法，还可以测定某些化合物的互变异构现象

2023/2/5三、定量分析1.

UV-VIS定量分析特性灵敏度可达10-4~10-5mol·L-1，甚至可达10-6~10-7mol·L-1准确度好，相对误差在1%-3%范围内，如果操作得当，则误差往往可减少到百分之零点几操作容易、简单2023/2/52.

分析条件的选择A．仪器测量条件合适的吸光度范围（调节待测物浓度、选用适当厚度的吸收池等）入射光波长和狭缝宽度

2023/2/5B．反应条件的选择显色剂用量溶液酸度的选择显色反应时间、温度等2023/2/5C．参比溶液的选择溶剂参比试剂参比试样参比平行操作溶液参比

2023/2/5D．干扰及消除方法控制酸度掩蔽剂选择适当分析波长分离2023/2/53．单组分定量方法对单一物质的定量分析比较简单，一般选用工作曲线法和标准加入法进行定量分析

2023/2/54.

多组分定量方法2023/2/5两个以上吸光组分的混合物，根据其吸收峰的相互干扰情况，选择适当分析方法当两组分仅部分重叠时，可通过选择适当的入射光波长，按单一组分的方法测定当两组分相互重叠严重时，不可能采用单纯的单波长分光光度法测定，只能采用多组分定量方法

2023/2/5(1)

解联立方程组的方法在A和B的最大吸收波长λ1和λ2处，分别测定混合物的吸光度AA+B(λ1)和AA+B(λ2)，根据吸光度的加和性原则，得到下列二元一次方程组，通过解此方程组，求得各组分浓度AA+B(λ1)=εA(λ1)●bcA+εB(λ1)●bcBAA+B(λ2)=εA(λ2)●bcA+εB(λ2)●bcB

2023/2/5如果有n个组分，就必须在n个波长处测定其吸光度的加和值，然后解n元一次方程组，才能求得各组分含量随着测量组分的增多，实验结果的误差也将增大解联立方程组的方法是仪器分析中定量测定被干扰组分的一个基本方法，它也常用于红外光谱法、质谱法和荧光光度法等方法

2023/2/5(2)双波长分光光度法A.等吸收波长法

SelectionofWavelength

2023/2/5为了消除某组分的吸收，一般采用作图法，确定干扰组分等吸收波长。若A是干扰组分，B是待测组分，将测定波长λ2选在待测组分B的吸收峰或其附近处，而参比波长λ1则选在使A组分在λ1的吸光度等于它在λ2的吸光度（AA(λ1)=AA(λ2)）处。根据吸光度的加和原则，混合物在λ1和λ2的吸光度分别为：A(λ1)=AA(λ1)+AB(λ1)（8-4）A(λ2)=AA(λ2)+AB(λ2)（8-5）

2023/2/5双波长分光光度计的输出信号为：ΔA=A(λ2)-A(λ1) （8-6）将（8-4）式和（8-5）式代入（8-6）式，可得ΔA=AA(λ2)+AB(λ2)-AA(λ1)-AB(λ1) （8-7）由于双波长分光光度计使用同一光源，即λ1与λ2强度相等，根据AA(λ1)=AA(λ2)，所以（8-7）式可写成:ΔA=AB(λ2)-AB(λ1)=(εB(λ2)-εB(λ1))b·c（8-8）

2023/2/5B.系数倍率法

SelectionofWavelength

2023/2/5当干扰组分A不存在吸光度相等的两个波长时，采用上述方法不能测量B组分的含量此时，可采用系数倍率法测定。设A组分在λ2和λ1的吸光度分别为AA(λ2)和AA(λ1)，则倍率系数K=AA(λ2)/AA(λ1)。若使用系数倍率仪将AA(λ1)扩大K倍，则有：KAA(λ1)=AA(λ2)，KAA(λ1)-AA(λ2)=0与等吸收波长法相似，A组分的干扰被消除

2023/2/5C.双波长法测定混浊样品在双波长法测定中，若将λ2设在试样的吸收峰上，λ1设在试样无特征吸收的波长上，此时λ1和λ2处的背景吸收应相等。显然，λ2上测得的是试样本身的吸收与背景吸收的总和，λ1测得的是背景吸收。因此用双波长法可以消除因试样混浊产生的背景吸收2023/2/5D.双波长分光光度法的特点可进行混浊试样的分析通过适当的波长组合，可进行双组分或三组分混合物的同时测定当λ1、λ2相差1-2nm时，使用双波长同时扫描，可记录一阶导数光谱采用一波长固定，另一波长扫描，记录吸收光谱，可消除混浊背景的影响采用双笔记录器，可记录溶液中发生的两种现象

2023/2/5(3)导数分光光度法A．获得导数光谱的方法用分光器进行微分操作的光学微分法，如，双波长扫描法、波长调制法和固定狭缝法将仪器的输出信号用电子学方法转换成微分输出信号的电学微分法，如位移记忆法、模拟微分法和用计算机的数字微分法2023/2/5B．影响导数光谱的因素不同的微分方法其影响因素不完全相同。影响导数光谱的仪器参数为：狭缝、△λ值、扫描速度、时间常数和横轴扩展因子2023/2/5C．导数光谱的优点能够分辨两个或两个以上完全重叠或以很小波长差相叠的吸收峰能够分辨吸光度随波长急剧上升时所掩盖的弱的吸收峰能够确认宽阔吸收带的最大吸收波长

2023/2/5D．测量导数光谱峰值的方法

导数光谱的图解测定法p.峰-谷法；t.基线法；z.峰-零法

2023/2/5峰－谷法

如果基线平坦，可通过测量两个极值之间的距离p来进行定量分析。这是较常用的方法如果峰、谷之间的波长差较小，即使基线稍有倾斜，仍可采用此法2023/2/5基线法

当用此法测量时，不管基线是否倾斜，只要它是直线，总能测得较准确的数值。2023/2/5峰－零法

它只适用于导数光谱是对称时的情况，故