紫外可见分光光度法可见分光光度法Word文件下载.docx

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一个双键：

如C=C，λ～200nm，ε＝104

共轭双键：

C=C—C=C，ΔE↓，λ变大，~210nm，ε≥104

C=C—C—C—C=C不是共轭双键

3．nπ*跃迁

含杂原子的不饱和化合物

λmax200～400nm，ε在10～100之间，如丙酮

4．nσ*跃迁

如－OH，－NH2，－S，－X基团，含杂原子饱和基团。

λmax～200nm

能级差（ΔE）：

σσ*>

nσ*≥ππ*>

nπ*

由于跃迁类型不同，E不同，λmax不同，即吸收峰的峰位不同。

5．电荷迁移跃迁

用光照射某些化合物时，电子吸收光由给予体向接受体相联系的轨道跃迁，一般ε>

104

6．配位场跃迁

过渡元素，有配位体存在ε<

102，波长较长，位于可见光区（有色）。

二、常用概念

1．吸收光谱

吸收光谱又称吸收曲线，是以波长（nm）为横坐标，吸光度A（或透光率T）为纵坐标所描绘的曲线。

2．生色团

含有ππ*和nπ*基团，如C=C、C=O、－N=N－、－NO2、－C=S等。

3．助色团

含有非键电子的饱和基团，如－OH、－NH2、－OR、－SH、－SR、－Cl、－Br、－I等。

4．红移和蓝移

红移是使吸收峰向长波长方向移动的现象。

蓝移是使吸收峰向短波长方向移动的现象

5.增色和减色效应

使吸收强度增加称增色效应或浓色效应；

使吸收强度减弱称减色效应或淡色效应。

三、吸收带与分子结构关系

吸收带：

由同一类型的电子跃迁产生的吸收峰的总称。

1.R带由nπ*跃迁引起的吸收带。

如C=O、－NO、－NO2、

－N=N－等发色团产生的吸收峰称R带。

特点：

①λmax~300nm；

②ε10100；

③溶剂极性增加，R带发生短移。

2.K带由共轭双键的ππ*跃迁所产生的吸收峰。

①λmax300nm；

②ε104；

③溶剂极性增加，K带发生长移。

3.B带是芳香族（包括杂芳香族）化合物的特征吸收带。

苯在256nm的吸收峰为B带，为200左右。

4.E带是芳香族化合物的特征吸收带

E1200nm

E2~200nm,ε为7000，苯环被发色团取代，E2与K合并

苯环被助色团取代，λ增加，增加

5.电荷转移吸收带

6.配位体场吸收带

四、影响吸收带的因素

1．位阻影响

化合物中若有二个发色团产生共轭效应，可使吸收带长移。

但若二个发色团由于立体阻碍妨碍它们处于同一平面上，就会影响共轭效应，使吸收峰向短波长方向移动。

如：

顺式二苯乙烯两个苯环在同一平面上，影响了共轭体系的延长。

max280nm（10500）max295.5nm（29000）

顺式二苯乙烯反式二苯乙烯

2.溶剂效应

影响吸收峰位置；

影响吸收强度及光谱形状。

极性溶剂极性增加使ππ*跃迁吸收峰向长波方向移动；

使nπ*跃迁吸收峰向短波方向移动。

3.体系pH的影响

如酚类化合物由于体系的pH不同，其离解情况不同，而产生不同的吸收光谱:

max210.5nm和270nmmax235nm和287nm

五、Lambert-Beer定律

1.公式推导：

一束平行光通过一含有吸光物质物体：

（S-物体的截面积，l-厚度，n-吸光质点数，光通过此物体后，由于一些光子被吸收，光强从I0降低至I。

）

取一极薄的断层，含吸光质点数为dn，由于dn个吸光质点的存在，相当于截面S上被占去一部分不让光子通过的面积dS，即：

（1）光通过断层被吸收的几率：

（2）照射断层上的光强为Ix，光通过断层，光强Ix被减弱了dIx，所以有：

（3）综上，光通过厚度为l的物体时，有：

又因截面积S与体积V，质点总数n与浓度C等有以下关系：

（4）定义：

即：

A＝ECl（Lambert-Beer定律的数学表达式）

2.讨论

（1）Lambert-Beer定律适合于单色光

（2）由A=lgT=ECl得：

T=10A=10ECl

（3）E为百分吸光系，物质的特性常数，是指在一定波长时，溶液浓度为1％（W/V），厚度为1cm时的吸光度（比吸光度值），用

表示。

注意浓度单位。

（4）为摩尔吸光系数，是指在一定波长时，溶液浓度为1mol/L，厚度为1cm的吸光度。

可以写为A=Cl

（5）E与的换算

（6）吸光度的重要性质：

吸光度具有加合性。

六、偏离比尔定律的因素

Beer定律，吸光度A与浓度C之间的关系应该是一条通过原点的直线，即E为常数。

（一）化学因素

溶液中溶质因浓度改变而有离解、缔合、与溶剂间的作用等原因而发生偏离Beer定律的现象。

有时可用控制溶液条件减免。

例：

（1）亚甲蓝在稀溶液中为单体，在浓溶液中为二聚体。

（2）重铬酸钾在水溶液离解成铬酸钾。

（二）光学因素

1．非单色光

仅用非单色光，由一定的谱带宽度，用S表示，越小光越纯，但仍是复合光。

设使用1，2两种光，（E1和E2），两种光各以强度为

与

同时入射试样。

则因：

I=I0∙10ECl

故此混合光的透光率为：

当E1=E2时，A=E1CLA～C有线性关系

当E1≠E2时A～C非线性，偏离比尔定律

设1是需要的光：

当E1＞E2时，测得的A值低，负误差；

反之，产生正误差。

且E1与E2越接近，误差越小（使用最大吸收波长作为测定波长的优点之一）。

小结论：

单色光越纯越好；

使用最大吸收波长作为测定波长可以减小测定误差。

2．杂散光

仪器中常含有与所需波长相差较大的光，一般样品不吸收，所以不干扰测定。

3．散射光和反射光

浑浊溶液产生散射和反射，不能用空白消除影响，共同仅I变小，但I0不变。

A变大，正误差。

4.非平行光

通过吸收池的非平行光影响l，不同仪器测定A值不同的主要原因。

（三）透光率测量误差

由ΔT引起的ΔC/C变化（和T有关）（推导公式），得：

当A=0.434时，由ΔT引起误差最小，一般A值在0.2～0.7。

第二节紫外－可见分光光度计（略）

第三节定性和定量分析方法

一、定性鉴别

1．对比吸收光谱特征数据

max，min，ε等

2.对比吸光度（或吸光系数）的比值

3.对比吸收光谱的一致性

对照品和样品同时绘制吸收曲线进行对比。

二、纯度检查

1．组分在某波长处无吸收

杂质有吸收：

如:

乙醇中含苯，在λ＝256nm处测A值检查苯

组分有吸收,杂质无吸收：

A↓，E↓。

2．杂质限量检查

肾上腺素中的肾上腺酮（杂质）的检查，在λ＝310nm处杂质有吸收，可测得肾上腺酮的限量（≤0.06％）。

三、单组分定量

注意使用溶剂的截止波长。

（一）、吸光系数法

已知E或，求C（主要浓度的单位）。

（二）标准曲线法

配制稀系列对照品溶液C1～C5，测定吸光度A1～A5，绘制标准曲线。

由标准曲线计算样品浓度Cx。

（三）对照法

由关系式Cx：

四、两组分定量－计算分光光度法

1.解线性方程组法

A和b两组分互相干扰。

选定λ1与λ2两个测定波长，并在两波长处测得混合溶液吸光度A，当l=1时，则

解此线性方程组，可求出两组分的浓度：

需已知

、

。

2等吸收双波长消除法

①分别用对照品溶液绘制a、b两组分吸收曲线。

②若a为待测组分，b干扰组分，对于b，选择等吸收的两个波长1和2，即Ab=

=0；

对于a，在两波长处吸光度之差ΔA值足够大。

③令

需已知

3.系数倍率法

适合于干扰组分无吸收峰或谷。

选定两个波长λ1和λ2，干扰组分y在两个波长处的吸光度比值为K（掩蔽系数）：

K＝A1y/A2y即A1y＝KA2y。

令△A＝KA2－A1

＝K（A2X＋A2Y）－（A1X＋A1Y）

＝KA2X－A1X

=KE2xCxl－E1xCxl

＝Cxl（KE2x－E1x）

需已知K、E2x和E1x。

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