第五章紫外可见吸收光谱

第五章基本要点：

紫外可见吸收光谱

1. 理解分子吸收光谱的产生及特征； 2. 了解紫外-可见分光光度计的主要部件及其类型； 3. 掌握紫外-可见吸收光谱仪操作条件的选择； 4. 了解紫外-可见吸收光谱法的定性分析和定量分析方法

及其应用。2013-7-29

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第一节

概述

在光谱分析中，依据物质对光的选择性吸收而建立起 来的分析方法称为吸光光度法,主要有: 红外吸收光谱：分子振动光谱，吸收光波长范围 2.5 1000 m ,主要用于有机化合物结构鉴定。 紫外吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围 200 400 nm(近紫外区),可用于结构鉴定和定量分析。

可见吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围400 750 nm,主要用于有色物质的定量分析。2013-7-29

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紫外可见吸收光谱: 利用物质的分子或离子对紫外和可

见光的吸收所产生的紫外可见光谱及吸收程度对物质的组成、含量和结构进行分析、测定、推断的分析方法。

应用：不仅可进行定量分析，还可利用吸收峰的特性进行定性分析和简单的结构分析，还可测定一些平衡常数、 配合物配位比等。可用于无机化合物和有机化合物的分 析，对于常量、微量、多组分都可测定。 特点：灵敏度高、准确度高、选择性好、操作方便、分析

速度快、应用范围广。2013-7-29

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第二节

紫外-可见吸收光谱

一、紫外-可见吸收光谱的基本原理1、紫外-可见吸收光谱的形成

过程：

M h M * h I0 It

分子的能量变化 E为各种形式能量变化的总和：

ΔΕ ΔΕe ΔΕv ΔΕrΔΕe>ΔΕv>ΔΕr2013-7-29

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讨论： (1) 转动能级间的能量差ΔΕr:0.005~0.050eV, 跃迁产生吸收光谱位于远红外区。远红外光谱或分子转动 光谱； (2)振动能级的能量差ΔΕv约为：0.05~1eV,跃

迁产生的吸收光谱位于红外区，红外光谱或分子振动光谱;

(3)电子能级的能量差ΔΕe较大1~20eV。电子跃迁产生的吸收光谱在紫外—可见光区，紫外—可见光谱或分 子的电子光谱。2013-7-29

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(4)吸收光谱的波长分布是由产生谱带的跃迁能级间的能量差所决定，反映了分子内部能级分布状况，是物质

定性的依据。 (5)吸收

谱带的强度与分子偶极矩变化、跃迁几率有

关，也提供分子结构的信息。通常将在最大吸收波长处测得的摩尔吸光系数ε max也作为定性的依据。不同物质的

λ max有时可能相同，但ε max不一定相同； (6)吸收谱带强度与该物质分子吸收的光子数成正比

,定量分析的依据。2013-7-29

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2、光谱吸收曲线将不同波长的光透过某一固定浓度和厚度的待测

溶液，测量每一波长下待测溶液对光的吸收程度(即吸光度),然后以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标

作图，可得一曲线。这曲线描述了物质对不同波长的吸收能力，称吸收曲线或吸收光谱。

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A 末端吸收

最强峰

肩峰 峰谷

次强峰

max 2013-7-29

min

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紫外可见吸收光谱示意图http://doc.guandang.net

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-胡罗卜素

几种 有机 化合 物的 分子 吸收 光谱 图

咖啡因

阿斯匹林

丙酮

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紫外可见光谱的特征：1. 吸收峰的形状及所在位置——定性、定结构的依据2. 吸收峰的强度——定量的依据 A = lgI0 / I= cb :摩尔吸收系数 单位：L.cm -1 . mol-1

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吸收曲线的讨论：①同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处

对应的波长称为最大吸收波长λmax②不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似λmax不 变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和λmax则 不同。 ③吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分

析的依据之一。④不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A 有 差异，在λmax处吸光度A 的差异最大。此特性可作为 物质定量分析的依据。2013-7-29

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