紫外光谱

紫外吸收光谱分析实验原理研究物质在紫外、可见光区的分子吸收光谱的分析方法称为紫外-可见分光光度法。紫外—可见分光光度法是利用某些物质的分子吸收200~800nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法。这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁，广泛用于无机和有机物质的定性和定量测定电子能级和跃迁分子结构与吸收光谱吸收带的划分跃迁类型吸收带特征max*远紫外区远紫外区测定n*端吸收紫外区短波长端至远紫外区的强吸收E1芳香环的双键吸收200K(E2)共轭多烯、-C=C-C=O-等的吸收10,000*B芳香环、芳香杂环化合物的芳香环吸收。有的具有精细结构100n*R含CO，NO2等n电子基团的吸收100有机化合物的吸收光谱——*跃迁和n*跃迁；双键共轭无机化合物的吸收光谱——d电子、f电子、阴离子；金属配合物某些无机与有机化合物的吸收——电荷转移吸收分子结构与紫外光谱有机化合物的吸收光谱——分子结构与吸收光谱吸收光谱的产生1分子含有生色团和助色团2吸收紫外可见光并伴随电子能级跃迁3不同官能团吸收不同波长的光作波长扫描记录吸光度对波长的变化曲线得到该物质的紫外-可见吸收光谱lg%TA紫外-可见吸收光谱的定量基础——吸收定律Lambert-Beer定律比耳定律当入射光的波长、液层厚度和溶液的温度固定时,溶液的吸光度与溶液的浓度成正比。朗伯定律当入射光的波长、溶液的浓度及温度一定时,溶液的吸光度与液层的厚度成正比。1Lambert-Beer定律Lambert-Beer定律或Beer定律bcAabcTlgAIIT0透光率(transmittance)吸光度(absorbance)透过光强入射光强2Lambert-Beer定律的成立条件均一溶液，稀溶液入射光为单色光溶液界面无反射，光度计内无杂散光（straylight）溶液为真溶液（无溶质、溶剂及悬浊物引起的散射）吸收过程中，吸收物质的行为互不相关3Lambert-Beer定律的加和性彼此间无相互作用的多组分体系的总吸光度是各物质吸光度的总和:nncbcbcbcA......22114影响Lambert-Beer定律的因素1.高浓度电解质溶液的影响2.化学因素的影响3.仪器因素的影响4.其他影响因素紫外-可见分光光度法的应用1.定性分析2）.判断共轭状态2.单组分定量分析4.平衡常数的测定5.络合物组成的测定1）.判断异构体3.混合物分析标准谱图：TheSadtlerStandardSpectra,UV,IR,NMR3）.已知化合物的验证：许多有机化合物在紫外具有特征的吸收光谱，从而可以用来进行有机物的鉴定及结构分析（鉴定有机化合物的官能团）；此外，还可对同分异构体进行鉴别。对具有π健电子及共轭双键的化合物特别灵敏，且在紫外光区具有强烈吸收。该法在有机物分析中可进行：（1）纯度检查；（2）未知样品的鉴定；（3）分子结构的推测；（4）互变异构的判别；（5）定量测定。三、仪器组成光源单色器吸收池检测器氘灯、钨灯石英棱镜、光栅光电倍增管石英池玻璃池1、光源对光源基本要求：足够光强、稳定、连续辐射且强度随波长变化小。（1）钨及碘钨灯：340～2500nm，多用在可见光区；（2）氢灯和氘灯：160～375nm，多用在紫外区。2、单色器(Mnochromator)与原子吸收光度仪不同，在紫外可见分光光度计中，单色器通常置于吸收池的前面！(可防止强光照射引起吸收池中一些物质的分解)单色器：是分光光度计的关键部件，主要任务是将光源发来的混合光分解为单色光，并提供所需波长的光。3、吸收池(Cell，Container)：用于盛放样品。可用石英或玻璃两种材料制作，前者适于紫外区和可见光区；后者只适于可见光区。有些透明有机玻璃亦可用作吸收池。4、检测器：硒光电池光电二极管光电倍增管