光谱概论、紫外.ppt

二、电磁辐射与物质的相互作用 涉及物质内能变化：吸收、发射、荧光、磷光、拉曼散射 不涉及物质内能变化：透射、折射、衍射、非拉曼散射、旋光 发射光谱 吸收光谱 三、吸收带 1．R带：由含杂原子不饱和基团中的n →π*跃迁产生 C＝O；C＝N；—N＝N— λmax250~400nm，εmax100 溶剂极性增大，λmax 蓝移, 与双键共轭时，红移 2．K带：由不饱和基团中的π→ π*跃迁产生 (—CH＝CH—)n，—CH＝C—CO— λmax 200nm，εmax104 共轭体系增长，λmax红移，εmax增大 溶剂极性增大，λmax长移 3．B带：由π→ π*跃迁产生 芳香族化合物的主要特征吸收带 λmax =256nm，宽带，具有精细结构； εmax=200 极性溶剂中，或苯环连有取代基，其精细结构消失 4．E带：由苯环环形共轭系统的π→ π*跃迁产生 芳香族化合物的特征吸收带 E1 180nm εmax104 （常观察不到） E2 200nm εmax=7000 强吸收 苯环有发色团取代且与苯环共轭时，E2带与K带合并 一起红移（长移） 第二节 Lamber-Beer定律 一、Lamber-Beer定律 描述物质对单色光吸收强弱与液层厚度和待测物浓度的关系 假设一束平行单色光通过一个吸光物体 取物体中一极薄层 （二）Lamber-Beer定律的适用条件 1、 入射光为单色光 2、溶液是稀溶液 3、该定律适用于固体、液体和气体样品 4、在同一波长下，各组分吸光度具有加和性 (三) 吸光系数 1．吸光系数的物理意义： 单位浓度、单位厚度的吸光度 讨论： 1）E=f（组分性质，温度，溶剂，λ） 当组分性质、温度和溶剂一定，E=f（λ） 2）不同物质在同一波长下E可能不同（选择性吸收） 同一物质在不同波长下E一定不同 3）E↑，物质对光吸收能力↑, 定量测定灵敏度↑ → 定性、定量依据 2．吸光系数两种表示法： 1）摩尔吸光系数ε ： 在一定λ下，C=1mol/L，L=1cm时的吸光度 2）百分吸光系数 （ 比吸光系数）E1%1cm： 在一定λ下，C=1g/100ml，L=1cm时的吸光度 3）两者关系 二、偏离Beer定律的因素 依据Beer定律，A与C关系应为 经过原点的直线 偏离Beer定律的主要因素表现为 以下两个方面 （一）光学因素 （二）化学因素 (一) 化学因素 （二）光学因素 1．非单色光的影响： Beer定律应用的重要前提——入射光为单色光 照射物质的光经单色器分光后 并非真正单色光 其波长宽度由入射狭缝的宽度 和棱镜或光栅的分辨率决定 为了保证透过光对检测器的响 应，必须保证一定的狭缝宽度 这就使分离出来的光具一定的 谱带宽度 讨论： 入射光的谱带宽度严重影响吸光系数和吸收光谱形状 结论： 选择较纯单色光（Δλ↓，单色性↑） 选λmax作为测定波长（ΔE↓，S↑且成线性） 2．杂散光的影响： 杂散光是指从单色器分出的光不在入射光谱带宽度 范围内，与所选波长相距较远 杂散光来源：仪器本身缺陷；光学元件污染造成 杂散光可使吸收光谱变形，吸光度变值 3．反射光和散色光的影响： 反射光和散色光均是入射光谱带宽度内的光 直接对T产生影响 散射和反射使T↓，A↑，吸收光谱变形 注：一般可用空白对比校正消除 4．非平行光的影响： 使光程↑，A↑，吸收光谱变形 三、透光率的测量误差——ΔT 影响测定结果的相对误差两个因素： T和ΔT 有些物质没有吸收或吸收很弱，可加入一种试剂与其反应，产物通常在可见光区有较强的吸收，从而对其进行测定。加入的试剂称为显色剂，显色剂与被测物的反应称为显色反应。例如，金属离子与有机显色剂形成配合物时，通常会发生电荷转移跃迁，产生很强的紫外—可见吸收光谱。 一、对显色反应的要求 显色反应可分为三大类，即配位反应、氧化还原反应与缩合反应，其中配位反应是最主要的显色反应。 3．吸收池： 吸收池用于盛放分析的试样 溶液，让入射光束通过。 玻璃——用于可见光区 石英——用于紫外和可见光区 要求：匹配 二、紫外可见分光光度计的类型： 1．单光束分光光度计： 特点： 使用时来回拉动吸收池 →移动误差 对光源要求高 比色池配对 2．双光束分光光度计： 特点