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光谱分析 Spectral Analysis 光谱分析的概念 利用各种化学物质（包括原子、基团、分子及高分子化合物）所具有的发射、吸收或散射光谱系的特征，来确定其性质、结构或含量的技术，称为光谱分析技术。 电 磁 波 谱 光谱分析的分类 吸收光谱分析 发射光谱分析 散射光谱分析 光学检测仪器的种类 比色计 紫外可见光分光光度计 红外分光光度计 荧光分光光度计 原子吸收分光光度计 核磁共振波谱仪 质谱仪 第一节紫外可见光分光光度法 本节拟探讨的主要内容 紫外吸收光谱的产生 紫外光谱中常用的术语 紫外光谱测定方法 影响紫外吸收光谱的因素 紫外可见分光光度计的结构 紫外可见分光光度计的应用 什么是紫外可见光分光光度法？ 紫外可见光分光光度法是根据物质分子对紫外光及可见光光谱区辐射的吸收特征和吸收程度，对物质进行定性和定量分析的一种吸收光谱法。 （一）紫外可见光吸收光谱的产生 紫外可见吸收光谱是由于分子中电子跃迁产生的。 电子跃迁需要能量，波长在100-800nm的光线才有足够的能量引起电子的跃迁，其中近紫外区（200-400nm）较为重要。 当用能量接近于电子能级跃迁的紫外光和可见光照射物质分子时，伴随分子的振动和电子能级的变化，产生紫外可见吸收光谱。 吸收光谱与分子结构的关系 特定分子中的电子跃迁所需能量与分子的内部结构有关； 分子吸收谱线形状仅取决分子的内部结构； 不同物质由于结构上的差异所需的跃迁能量也不同，于是出现不同的特征吸收谱线。 基本术语 红移 某些有机化合物的结构中引入含有未共用电子对的基团时，其原有发色团的吸收峰会向长波移动，称为红移（或浅色效应）。 兰移 某些基团与发色团连接时，使吸收波长向短波移动的现象，称为兰移（或深色效应）。 光谱测定中的两个数据 透光度（T） 均匀吸收介质的透过光的比例，也叫透射比。 T=I/Io 吸光度（A）(光密度OD） 均匀吸收介质透光度的倒数的对数。 A=lg (1/T) =lg（Io/I） （三）光学理论依据 朗伯-比尔定律（Lambert-Beer）: 一定波长（单色光）时，某溶液的吸光度与该溶液的浓度和液层的厚度的乘积成正比. 即: A=?LC L:用厘米表示,C：用摩尔/升来表示。 ?为摩尔吸光系数,相当于L=1cm，C=1mol/L，在一定波长下的吸光度。其值取决于入射光的波长、溶液的温度和性质。 （四）分析方法 标准曲线法：将一系列浓度不同的标准溶液按照一定操作过程显色后，分别测吸光度，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标绘制标准曲线。 在相同条件下处理待测物质并测定其吸光度，即可从标准曲线找出相对应的浓度。 常用分析方法 2. 对比法：将标准样品与待测样品在相同条件下显色并测定各自的吸光度。由于测定体系温度、厚度以及入射光波长是一致的，所以经比较计算待测样品浓度。 常用分析方法 3. 差示法：有色溶液浓度太浓或太稀（透光度超过90%-10%）时，测定结果会产生较大误差，此时可采用差示法。 4. 利用摩尔吸光系数进行检测（朗伯-比尔定律） （五）影响因素 共轭体系的存在，使λmax红移。 结构中不饱和键的数目影响被测分子的光吸收能力，改变最大吸收峰（λmax） 。 异构现象（互变异构及几何异构）。 大部分有机化合物都存在异构现象（双键移动），异构体的吸收光谱差异很大。 空间效应导致光谱的?max红移。 如：CH3I 258nm CH2I2 289nm CHI3 349nm 基团取代的影响。 取代基团的性质及基团在分子中的相对位置。 影响因素 样品溶液中pH对光谱的影响。 影响电子的配对及键的强弱。 溶剂对紫外光谱的影响。 原因：溶剂间氢键的形成、浓度、极性。 当溶剂从非极性变成极性时，吸收光谱会变的平滑，精细结构消失。 极性增加时，溶剂之间易形成氢键，使最大吸收峰（λmax）蓝移。 紫外吸收光谱分析对溶剂的要求 尽量选用低极性溶剂。 溶剂在样品的吸收光谱区无明显吸收。 能很好的溶解被测物，并且形成的溶液具有良好的化学和光学稳定性。 3.双波长 3. 样品室（吸收池） （八）使用分光光度计的注意事项 分光光度计必须放置在固定且不受振动的仪器台上，不能随意搬动，严防振动、潮湿和强光直射。 比色杯盛液量以达到杯容积的2/3左右为宜。 不可用手拿比色杯的光学面，禁止用毛刷等物摩擦比色杯的光滑面。 比色杯用完后要立即用去离子水冲洗。 仪器连续使用时间不应该超过两小时，每次使用后需要间歇半小时以上。 每套分光光度计上的比色杯及比色槽不得随意更换。 （九）紫外可见分光光度计的应用 可以用来研究分子