紫外光谱 仪器分析选修课课件知识介绍.pptVIP

2.2.1 紫外可见分光光度法 一、基本原理 二、紫外可见分光光度计 三、紫外可见分光光度法的实验技术 四、定性及定量分析方法 五、有机显色剂与光度分析 六、催化动力学分光光度法 七、导数分光光度法 紫外可见分光光度法概念：紫外可见分光光度法（ultra/violet visible spectro-photometry, UV-Vis）是根据物质的分子对紫外可见光区辐射的吸收特性，对物质的组成进行定性或定量及结构分析的方法，属分子吸收光谱法。优点：（1）灵敏度较高：灵敏度可达10-5-10-7g/ml（2）选择性较好：（3）准确度高：（4）用途广泛： 一、 基本原理紫外可见分光光度法：利用溶液中的分子或基团在紫外和可见光区产生分子外层电子能级跃迁所形成的吸收光谱。根据吸收光谱用于定性和定量测定。 不同物质,结构不同,分子能级的能量不同，能量间隔各异，因此不同物质将选择性地吸收不同波长或能量的外来辐射。这是UV-Vis定性分析的基础。  1.光的特性：光是一种电磁波，也是一种辐射能。E=hγ=hC/λ 2.电磁波谱与光谱类型：电磁辐射按波长排列称为电磁波谱(electromagnetic spectrum)。 高能辐射区：γ射线、x射线。 光学光谱区：紫外光、可见光、 红外光。 波谱区：微波、射频。 分子光谱法分析法——紫外可见分光光度法 波谱区名称 波长范围 光子能量ev 量子迁跃类型 光学方法 高能辐射区(内层e跃迁) γ射线 10-4~10-3 nm 1.2×107~ 1.2×106 核能级跃迁 γ射线光谱法 X射线 10-3~10 nm 1.2×106~1.2×102 内层电子能级跃迁 X射线光谱法 光学光谱区（外层电子） 远紫外光 10~200 nm 1.2×102~6.2 原子和分子外层电子能级跃迁 紫外光谱法 近紫外光 200~400 nm 6.2~3.1 比色法和可见分光光度法 可见光 400~750 nm 3.1~1.7 近红外光 0.75~2.5 μm 1.7~0.5 分子振动振动跃迁 红外光谱法 中红外光 2.5~50 μm 0.5~0.02 远红外光 50~1000 μm 2×10-2~ 4×10-4 分子转动及低能级振动跃迁 波谱区 微波 0.1~100 cm 4×10-4~4×10-7 分子转动、电子自旋磁能级跃迁 微波谱、顺磁共振光谱 射频 1~1000 m 4×10-7~ 4×10-10 电子自旋或核自旋能级 核磁共振光谱法 电磁波谱 紫外—可见吸收光谱及其特征（1）紫外—可见吸收光谱：测定溶液不同波长λ的吸光度A，绘制A-λ图形称为紫外-可见吸收光谱。简称吸收光谱或吸收曲线。（2）特征：形状、摩尔吸光系数、λmax→定性分析依据。定量分析时选吸收大干扰小的波长。吸收峰，λmax，肩峰（3）宽谱带即带状光谱（电子能级跃迁、振动能 级、转动能级） 物质对光的选择性吸收－溶液对光的作用 图4-1 溶液对光的作用示意图 溶液与光的作用 I0＝ Ia+It I0＝ Ia+It + Ir 入射光的强度为I0，吸收光的强度为Ia，透过光的强度为It，反射光的强度为Ir 如果 I0＝ Ia+It + Ir } （2）光的吸收定律 透光度（Transmittance）：透过光强度It与 入射光强度I0之比称为透光度 用A代表 lgI0/It即吸光度（Absorbance） 当一束平行的单色光垂直通过某一均匀的、非散射的吸光物质溶液时，其吸光度(A)与吸光物质溶液液层厚度(b)和浓度(c)的乘积成正比。 朗伯—比尔定律Lambert-Beer 在一定条件下，物质的吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。光度法定量分析依据。 A=εbC A= -lgT=-lgI0 /It 成立条件： 样品溶液因素：仅在稀溶液成立； 仪器因素：上式仅适用于单色光。 3.吸收系数的种类：摩尔吸收系数ε：当浓度单位为mol/L时。ε愈大，吸收愈强。测定灵敏度高。 吸收系数a：当浓度单位→g/L时。4.吸收系数的意义：吸收光谱体现物质的特性，不同的物质有不同的特征吸收曲线，吸收光谱可用作物质的定性鉴定。 （二）偏离Lambert-Beer定律的因素当液层厚度一定时，A-C的直线为标准曲线。1、光学因素：非单色光和杂散光的影响。（1）非单色光的影响：谱带宽度±1nm。（2）杂散光：距测定波长较远光为杂散光。 产生原因： 仪器元件