紫外分光光度法复习课程.ppt

第六章紫外吸收光谱分析第一节光的基本性质（二）分类：
1．光谱法：利用物质与电磁辐射作用时，物质内部发生量子化能级跃迁而产生的吸收、发射或散射、辐射等电磁辐射的强度随波长变化的定性、定量分析方法
按能量交换方向分吸收光谱法
发射光谱法
按作用结果不同分原子光谱→线状光谱
分子光谱→带状光谱
3、发射光谱二、光谱法仪器——分光光度计三、光的基本性质例如：为200nm的光，一个光量子的能量是：

由于光量子能量小（10-19J），因此定义：
1eV（电子伏）=1.602110-19J
则第二节紫外吸收光谱的基本原理E分子=E电子+E振动+E转动+E平动
式中：
E电子――代表分子中电子跃迁的能量
E振动――代表分子的振动能量
E转动――代表分子的转动能量，和分子的转动惯量有关
E总――代表分子的总能量
E平动――代表分子的平动能量，只和温度有关，对分子吸收光谱意义不大，可以不考虑按照量子力学的观点，分子吸收外界能量时，只能吸收等于两个能级之差的能量，否则不能被吸收。

式中：E2――终止态的能量
E1――起始态的能量
△E――光子的能量双原子分子能级示意图分子的“电子光谱”是由许多线光谱聚集在一起的带光谱组成的谱带，称为“带状光谱”。
由于各种物质分子结构不同对不同能量的光子有选择性吸收吸收光子后产生的吸收光谱不同利用物质的光谱进行物质分析的依据。
二、光的吸收定律在吸光光度法中，由于采用同样质料的比色皿进行测量，反射光的强度基本上相同，其影响可以相互抵消，上式可简化为:
I0＝Ia＋It
透过光的强度It；与入射光的强度Io比之比称为透光度或透光率，用T表示。T＝It/Io

（1）Lambert定律
当一束单色光通过浓度一定的溶液时，液层厚度愈大，光线强度减弱愈显著。（2）Beer定律
当一束单色光通过液层厚度一定的溶液时，溶液的浓度愈大，光线强度减弱愈显著。

令：A=-logT，A定义为吸光度

A=-logT=ELC例1.有一单色光通过厚度为1cm的有色溶液,其强度减弱20%。若通过5cm厚度的相同溶液,其强度减弱百分之几?
解：lgT1c1
─────=───
lgT25c1

lgT2=5lgT1=5×lg0.80=-0.485

T2=32.7%,即减弱67.3%
吸光度具有加和性。A总＝Aa+Ab+Ac+…。
应用;
①进行光度分析时，试剂或溶剂有吸收，则可由所测的总吸光度A中扣除，即以试剂或溶剂为空白的依据；
②测定多组分混合物；
③校正干扰。2、吸光系数
定性的依据:在一定条件下（如单色光波长，溶剂一定、温度一定等），不同物质对同一波长的单色光，可以有不同的吸光系数。
定量的依据:在稀溶液的条件下，液层厚度一定时，吸光度和浓度呈线性关系，此时吸光系数是斜率，其值越大，灵敏度越高。（1）摩尔吸光系数ε：
含义：指浓度为1mol/L的溶液，在液层厚度为1cm时的吸光度。
ε〉104，为强吸收
ε102～104，为中强吸收
ε〈102，为弱吸收
（2）比吸收系数或称为百分吸收系数，
含义：指浓度为1％（w/v）的溶液，用厚度为1cm吸收池时的吸光度例：氯霉素（Mr＝323.15）的水溶液在278nm有最大吸收。假设用纯品配制100ml含2.00mg的溶液，以1.00cm厚的吸收池在278nm处测得透光率为24.3％。求吸光度A和吸光系数ε、。
解：A=-logT=-log0.243=0.614

3、引起偏离Lambert-Beer定律的因素
（1）吸收定律本身的局限性
只有在稀溶液中才能成立
（2）化学因素
溶液中的溶质可因c的改变而有离解、缔合、配位以及与溶剂间的作用等原因而发生偏离L-B定律的现象。
（3）仪器因素（非单色光的影响）
目前各种方法所得到的入射光是具有一定波长范围的波带，而非单色光
单色光的纯度愈差，吸光物质的浓度愈高，偏离朗伯-比耳定律的程度愈严重。
（4）其它光学因素
①散射和反射②非平行光

三、电子跃迁的类型两个氢原子形成一个氢分子时，两个氢原子上的S电子形成键后能量降低了，成为更稳定的状态――成键轨道，以表示
分子外层还有一种更高的能级存在，称为反键轨道，以*表示外层电子的跃迁类型：2、n→*跃迁
n轨道的能量〉成键轨道，吸收波长增大，一般在150～250nm间。
含有杂原子团如：-OH，-NH2，-X，-S等的有机物分子中除能产生→*跃迁外，同时能产生n→*跃迁
例如：三甲基胺(CH3)3N-的n→*吸收峰在227nm，约为900L/mol·cm，属于中强吸收。
3、→*跃迁
→*能量差较小所需能量较低吸收峰紫外区(200nm左右)
不饱和基团（—C＝C—，—C＝O）或体系共轭，E更小，λ更大

4、n→*跃迁
含有杂原子的