《可见光谱》PPT课件

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1、紫外-可见光谱第一节概述第二节紫外可见吸收光谱第三节紫外可见分光光度计第四节紫外可见吸收光谱的应用1.概述紫外-可见光谱(ultraviolet-visibleabsorptionspectra)是利用物质在紫外、可见光区(10-800纳米)的分子吸收光谱，对物质进行定性分析、定量分析及结构分析的方法。（分子价电子的跃迁基态→激发态）分为三个区域：远紫外区10-200nm（真空紫外区）近紫外区200-400nm可见区400-800nm一般紫外仪包括近紫外区和可见区两部分（200-800nm)物质的颜色与吸收光的关

2、系无色溶液：透过所有颜色的光有色溶液：透过光的颜色黑色：吸收所有颜色的光白色：反射所有颜色的光即物质的颜色是它所吸收光的互补色。CuSO4(吸收黄色光)KMnO4(吸收绿青光)物质的本色溶液颜色与吸收光颜色的关系5分子轨道的能级和电子跃迁2.基本原理：有机化合物的紫外—可见吸收光谱是三种电子跃迁的结果：σ电子、π电子、n电子。相对能量大小次序为：*>n*>*>n**跃迁：所需能量最大；σ电子只有吸收远紫外光的能量才能发生跃迁；饱和烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区；吸收波长λ<200nm；

3、例：甲烷的λmax为125nm,乙烷λmax为135nm。只能被真空紫外分光光度计检测到；作为溶剂使用；电子跃迁类型n*跃迁：所需能量较大。吸收波长为150～250nm，大部分在远紫外区，近紫外区仍不易观察到。含非键电子的饱和烃衍生物(含N、O、S和卤素等杂原子)均呈现n→σ*跃迁。只含有*、n*跃迁的化合物，如：饱和烷烃、卤代烷烃、醇、醚等是紫外可见吸收光谱测定时的良好溶剂。*跃迁：所需能量较小，吸收波长处于远紫外区的近紫外端或近紫外区，εmax一般在104L·mol－1·cm－1以上，属于

4、强吸收。最大摩尔吸光系数max很大。n*跃迁：最大摩尔吸光系数max比较小。电荷迁移跃迁：当外来辐射照射某些化合物时，电子从体系具有给予体特性的部分转移到该体系具有电子接受体特性的部分所发生的跃迁。其谱带较宽，吸收强度大，max>104。不同分子内部能级间的能量差不同，故分子的特定跃迁与分子结构有关。(主要是π→π*跃迁）此外，还有电荷转移跃迁和配合物的d-d*跃迁。3.紫外光谱仪工作原理示意图：光源：提供一定波长范围的连续光；分光系统：由单色器和狭缝，反射镜和透射镜组成，将光源发出的连续光色散成单

5、色光；检测器和记录仪：检测透过样品的光强度和记录检测信号。1.光源一、基本部件功能：提供能量激发被测物质分子，使之产生电子光谱谱带（提供宽带辐射）。连续光源：紫外光区氘灯、氢灯（气体放电光源)）可见光区钨丝灯、卤钨灯（热辐射光源）2.单色器功能：从光源辐射的复合光中分出单色光。3.吸收池功能：盛放分析试样玻璃吸收池只能用于可见光区，石英吸收池在紫外可见光区都可用。4.检测器功能：检测光信号类型：（1）光电池：硒光电池（可见）硅光电池（紫外可见）（2）光电管：紫（蓝）敏光电管铯阴极红敏光电管银和氧化铯阴极（3）光

6、电倍增管：放大倍数106～107。（4）光二极管阵列检测器：5.讯号处理与显示器二、紫外－可见分光光度计的类型缺点：受电源波动的影响较大，误差较大。（一）单波长单光束分光光度计（二）单波长双光束分光光度计优点：消除电源电压波动的影响，减小放大器增益的漂移，能自动扫描吸收光谱。（三）双波长分光光度计优点：消除光谱干扰，可获得微分光谱和进行系数倍率法测定。具有快速扫描的特点（四）多道分光光度计以512个高灵敏度检测器同时测定（190～800nm扫描0.1秒）。操作简单，只需将样品放入无盖开放式样品室，并点击“开始”即

7、可。MultiSpec-1500型紫外可见光电二极管阵列分光光度计4.紫外光谱图用不同波长的光依次透过待测物质，并测量物质对不同波长的光的吸收程度（吸光度），以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，就可以得到该物质在测量波长范围内的吸收曲线。这种曲线体现了物质对不同波长的光的吸收能力，也称为吸收光谱。(遵守Beer-Lambert定律)图3-1紫外可见吸收光谱示意图末端吸收最强峰肩峰峰谷次强峰maxminA横坐标：波长或频率纵坐标：吸光度（absorbance,A)或透过率(transmittancy,T)T%

8、=I1/I0A=lg(I0/I1)=lg(1/T)I1:透过光强度；I0:入色光强度。ε（摩尔吸光系数）：样品浓度为(1mol/L)置于1cm样品池，在一定波长下测得之吸光度值。朗伯—比尔定律朗伯—比尔定律是光吸收的基本定律，它可表述为：当一束单色光穿过透明介质时，光强度的降低同入射光的强度、吸收介质的厚度、溶液的浓度成正比。用数学式表达为：A=lgI0/I=-lgT=E