《仪器分析》紫外-可见吸收光谱法.pptVIP

紫外-可见吸收光谱法 1、紫外-可见吸收光谱的产生 2、吸收定律 （1）单光束紫外—可见分光光度计 （2）双光束紫外—可见分光光度计 （3）双波长紫外-可见分光光度计 3）试样参比 试样基体在测定波长有吸收，而与显色剂不起反应时，可按与显色反应相同的条件处理试样，只是不加显色剂。这种参比溶液适用于试样中有较多共存组分，加入的显色剂量不大，而且显色剂在测定波长无吸收的情况。 4）平行操作溶液参比 用不含被测组分的试样，在相同条件下与被测试样同样处理，由此得到平行操作的参比溶液。 干扰及其消除方法 在光度分析中，体系内存在的干扰物质本身有颜色，干扰物质与显色剂反应生成有色化合物，干扰物质水解，析出沉淀使溶液混浊，干扰物质与待测离子反应等都会产生干扰： 1）控制酸度。 根据配合物稳定性的不同，控制酸度来提高反应的选择性。如双硫腙能够与Hg2+、Pb2+、Cu2+、Co2+、Ni2+等10多种金属离子形成有色配合物。其中Hg2+生成的配合物最稳定，在0.5mol?L-1H2SO4介质中，仍能在上述金属离子存在的条件下定量测定。 2）加入掩蔽剂。 掩蔽剂不与待测离子作用，仅与干扰离子作用，产物也不影响测定。 3）生成惰性配合物。 Co2+在弱酸性介质中与钴试剂反应完全后，再用强酸酸化溶液，生成的配合物也不会分解。因此，可以排除Ni2+、Zn2+、Mg2+、Fe3+等离子与钴试剂生成配合物的干扰（这些配合物在强酸中分解）。 4）选择合适的测量波长。 例如在K2Cr2O7存在下测定KMnO4，不选?max 525nm而选?=545nm，这样测定KMnO4吸光度时， K2Cr2O7不干扰。 5）选用合适的参比溶液。 以试剂空白为参比溶液可以消除显色剂及其他试剂间产生的干扰反应，以试样空白为参比溶液可以消除干扰离子等颜色产生的吸光度影响。 6）采用分离干扰组分的方法。 光源强度变化对测定影响很大 消除光源强度变化的影响。但是同一波长下以空白溶液为参比来测量时，常常会受到两种组分的吸收光谱重叠造成的干扰，以及吸收池不完全对称、参比溶液和样品溶液组成有成分差异而造成误差。 利用双波长分光光度计可以客服上述困难。这种仪器将光源发出的光束，分别经过两个单色器，形成波长不同的两个单色光，经过切光器以一定的时间间隔交替通过同一吸收池，测出吸光度的差值。设λ1、λ2两波长强度都为I0，对两个波长分别有： 选择合适的波长，使得背景吸收相等 （4）多通道分光光度计 20世纪80年代已经出现。采用光二极管阵列检测器，含有一个由几百个光二极管构成的线性阵列。整个阵列在一个1-6cm的芯片上，单个光二极管宽约15-50?m。整个仪器由计算机控制，可在200-820nm范围内保持波长分辨率达到2nm。 光二极管阵列多通道分光光度计光路图 光栅 4 紫外-可见吸收光谱法的应用 （1）定性分析 未知样品的定性分析－比较法 若被测试样与标准物质的谱图相同(吸收峰波长完全相同、摩尔吸光系数也完全相同)，则可认为两者是同一种物质。如果没有标准物质，也可以与标准谱图进行比较。 Sadtler Standard Spectra （UltraViolet） 有机化合物分子结构的推断 透明无吸收峰，不存在共轭体系，可能是烷烃、胺、睛、醇、酸、氯代烃及氟代烃等 210nm－250nm有强吸收带(K吸收带)，可能为含有两个双键的共轭体系所致 260－350nm区有强吸收带，表示有3个～5个共轭单位。 250nm－300nm区有弱吸收峰(R吸收带)，表明有n－π*跃迁，可能是具有n电子的生色团如羰基。 260nm－300nm区有中强吸收带且有一定的精细结构(B吸收带)，则可能有苯环存在。 计算最大吸收波长 Woodward-Fieser经验规则：共轭二烯、三烯、四烯以及?,?-不饱和羰基化合物的π? π*跃迁，以母体生色团的最大吸收波长为基础，加上取代基助色团的修正值，计算值与实验值接近（5nm)。 共 轭 二 烯 ?max ?max/nm 生色团 助色团 －C＝C－C＝C－ 217 214 30 5 5 0 253 30 17（稠环5） 6 60 每扩展一个共轭双健 烷基-R 共轭体系上环外双健 -OCOCH3 -SR -Cl或-Br -O-R -NR2 ?max/nm 例1 ?max/nm 母体二烯 217 4?5＝20 247 四个取代烷基 2?5＝10 二个环外双健 计算值?max 实测值?max 247 例2 母体同环二烯 253 3?