紫外-可见分光光度法课件

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1、第3章紫外-可见分光光度法(Ultraviolet-visibleSpectrophotometry,UV-Vis)1电磁辐射与光谱分析法物质与光的作用可看成是光子对能量的授受，即hν=E1-E0,该原理广泛应用于光谱解析。电磁辐射与物质的作用本质是物质吸收光能后发生跃迁。跃迁是指物质吸收光能后自身能量的改变。因这种改变是量子化的，故称为跃迁。不同波长的光,能量不同，跃迁形式也不同，因此有不同的光谱分析法。2紫外-可见吸收光谱法是基于分子内价电子跃迁产生的吸收光谱进行分析的一种常用的光谱分析法紫外-可见光区一般

2、用波长（nm）表示。研究对象：在200-380nm的近紫外光区380-780nm的可见光区紫外-可见吸收测定的灵敏度取决于产生光吸收分子的摩尔吸光系数。如医院的常规化验中，95%的定量分析都用紫外-可见分光光度法。在化学研究中，如平衡常数的测定、求算主-客体结合常数等都离不开紫外-可见吸收光谱。3紫外可见光谱区域4第1节Lambert-Beer定律第2节基本原理第3节显色反应及其显色条件的选择第4节紫外可见分光光度计第5节分析方法第6节应用与实例5物质对光的选择性吸收M(基态)+hν→ M*(激发态)单色光：单一

3、波长的光。复色光：由不同波长组成的光。互补光：按适当的强度比例可混合成白光的两种单色光。红光和青光互补、黄光和蓝光互补。高锰酸钾水溶液吸收了白光中的绿色光而透过紫色光一、物质的吸收光谱第1节Lambert-Beer定律6当一束入射光的光强照射到吸光物质上后，光强度由I0减弱为I，则若用一连续的电磁辐射照射样品分子，将照射前后的光强度变化转变为电信号并记录下来，就可得到光强度变化对波长的关系曲线，即为吸收光谱。1、吸光度A：溶液对不同波长的单色光的吸收程度。7λ-A曲线2、吸收光谱（吸收曲线）:以波长λ为横坐标，吸

4、光度A为纵坐标作图，得到的吸收曲线。8（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λmax（2）不同物质的吸收曲线形状和λmax不同。（3）吸收曲线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，可作为物质定量分析的依据。（5）在λmax是定量分析中选择入射光波长的重要依据。吸收曲线的讨论910不同浓度时三(邻二氮菲)合铁(II)配离子的吸收光谱示意图11I0＝Ia+ItT＝It/I0I0ItbIaIrLambert定律，A=k1bBeer

5、定律，A=k2c朗伯－比尔定律：A＝kbcA=εbcε：摩尔吸光系数，单位为L·mol-1·cm-1。二、Lambert-Beer定律当一束平行单色光通过均匀溶液时，溶液的吸光度A与其浓度和液层厚度成正比图4.1412Lamber-Beer定律的适用条件入射光为单色平行光。均一的稀溶液、气体等，无溶质、溶剂及悬浊物引起的散射该定律适用于固体、液体和气体样品在同一波长下，各组分吸光度具有加和性应用：多组分测定13比尔定律在有化学因素影响时不成立。　解离、缔合、生成络合物或溶剂化等会对比尔定律产生偏离。　比尔定律

6、在有仪器因素影响时也不成立。　非单色光对比尔定律产生偏离。　杂散光(非吸收光)也会对比尔定律产生影响。　其他影响因素包括溶剂、光效应等也应考虑。14三、吸光系数1、吸光系数的物理意义：单位浓度、单位厚度的吸光度15（1）物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数；（2）ε与吸收物质本身的性质有关，与浓度无关；（3）可作为定性鉴定的参数；（4）同一吸收物质在不同波长下的ε值是不同的。（5）ε越大表明该物质的吸光能力越强，用光度法测定该物质的灵敏度越高。ε>105：超高灵敏；ε=(6～10）×104：高灵敏；ε<2×

7、104：不灵敏。（6）ε在数值上等于浓度为1mol/L、液层厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度。摩尔吸光系数ε的讨论162、吸光系数两种表示法：1）摩尔吸光系数ε：在一定λ下，C=1mol/L，L=1cm时的吸光度2）百分吸光系数在一定λ下，C=1g/100ml，L=1cm时的吸光度3）两者关系17如：分光光度法测定铜时用二乙胺二硫化甲酸钠(铜试剂)，波长为436nm，ε为12800而用双硫腙测定铜时，波长为495nm，ε为158000灵敏度后者较前者高得多。18【例】某溶液中含Fe2+浓度为1.8×10-

8、5mol·L-1，用邻二氮菲与其显色后，用分光光度法测定之，吸收池厚度为2.0cm，在波长508nm处测得A＝0.38，式计算摩尔吸光系数。19四、偏离Beer定律的因素依据Beer定律，A与C关系应为经过原点的直线偏离Beer定律的主要因素表现为以下两个方面化学因素光学因素20（一）化学因素Beer定律适用的另一个前提：稀溶液浓度过高会使C与A关系偏离定律211、非单色