仪器分析教学课件作者魏培海电子教案第一章紫外可见分光光度法课件.ppt

第一章 紫外可见分光光度法 利用物质对紫外可见光的吸收特征和吸收强度，对物质进行定性和定量分析的一种仪器分析方法。在化工、医药、冶金、环境监测等领域广泛应用。 了解紫外可见吸收光谱的产生 理解化合物电子能级跃迁的类型和特点 熟悉紫外可见分光光度计的工作原理 掌握光吸收定律的应用及测量条件的选择 掌握紫外可见分光光度法在定量分析中的应用 能解释物质产生的颜色 能操作常见的紫外可见分光光度计 能应用紫外可见分光光度法进行物质的定量分析 第一节 基本原理 一、光的基本特性 二、光与物质的作用 三、光谱吸收曲线 四、光吸收定律 一、光的基本特性 1．光的波动性 思考 试比较波谱区各种辐射的能量大小。 由上述例题得出什么结论？ 结论：物质对光的吸收具有选择性。 第二节 化合物的紫外可见光谱 一、有机化合物的紫外可见光谱 二、无机化合物的紫外可见光谱 一、有机化合物的紫外可见光谱 光谱产生:由构成分子的原子的外层价电子跃迁所产生; 电子跃迁: 与分子的组成、结构以及溶剂等因素有关。 第三节 紫外可见分光光度计 的结构与原理 一、主要组成元件 二、紫外可见分光光度计的类型 第四节 紫外可见分光光度法的应用 一、定性分析 二、定量分析 一、定性分析 有机化合物的鉴定 结构推断 纯度检验 1．未知化合物的定性鉴定 依据：吸收光谱的形状、吸收峰的数目、位置和相应的摩尔吸光系数等。 标准物光谱比较法：相同条件下，测定未知物和已知标准物的吸收光谱，进行图谱对比，如果二者的图谱完全一致，可初步认为待测物与标准物为同一种物质。 标准谱图比较法：如果没有标准物，可借助紫外可见标准图谱或有关电子光谱数据资料进行比较。 2．有机化合物的结构推断 化合物某些特征集团的判别。 若在200～750nm区域内无吸收峰，则可能是直链烷烃、环烷烃、饱和脂肪族化合物或仅含一个双键的烯烃。 若在270～300nm间有弱的吸收峰，且随溶剂极性增大而发生蓝移，则说明分子内含有羰基。 若在184nm附近有强吸收带(E1带)，在204nm附近有中强吸收带(E2带)，在260nm附近有弱吸收带且有精细结构(B带)，说明含有苯环。 3．化合物的纯度检验 如果某化合物在紫外区没有明显吸收峰，而其中的杂质有较强吸收峰，就能方便的检出该化合物中是否含有杂质。 如：苯在256nm处产生B吸收带，而甲醇或乙醇在该处几乎没有吸收带，因此，要检验甲醇或乙醇中是否含有苯，可观察在256nm处是否有吸收带确定其中是否含有杂质苯。 二、定量分析 1. 单组分的定量分析 在测定条件下，如果待测组分的吸光系数已知，可以测定溶液的吸光度，直接根据朗伯-比耳定律，求出组分的浓度或含量。 【例1-4】已知维生素B12的在361nm处的质量吸光系数为20.7L·g-1·cm-1。称取样品30.0mg，加水溶解后稀释至1000ml，在该波长处用1.00cm吸收池测定溶液的吸光度为0.618，计算样品溶液中维生素B12的质量分数。 标准对照法 预先配制浓度已知的标准溶液，要求其浓度Cs与待测试液浓度Cx接近。 在相同条件下，平行测定试样溶液和标准溶液的吸光度Ax和As。 由Cs可计算试样溶液中被测物质的浓度Cx 标准曲线法 配制一系列不同浓度的标准溶液。 测定标准系列溶液的吸光度。 绘制吸光度－浓度曲线，称为标准曲线（工作曲线或校正曲线）。 在相同条件下测定试样溶液的吸光度，从校正曲线上找出与之对应的未知组分的浓度。 【例1-4】以邻二氮菲为显色剂，采用标准曲线法测定微量Fe2+。实验得到标准溶液和样品的浓度及吸光度数据，试确定样品的浓度。 解：得到回归方程为： 二、多组分的定量分析 ?依据：吸光度具有加和性。 测定试样中各种纯组分的吸收光谱，对比其最大吸收波长，并计算出对应的吸光系数。 解方程，分别求各组分的含量。 1. 两组分吸收光谱不重叠（互不干扰） 两组分在各自λmax下不重叠→分别按单组分定量 2.两组分吸收光谱部分重叠 λ1→测A1→y组分不干扰→按单组分定量测Cx λ2→测A2→x组分干扰→不能按单组分定量测Cy ３．吸收光谱相互重叠 第五节 实验技术 一、样品的制备 二、仪器测量条件的选择 三、显色反应条件的选择 四、参比溶液的选择 一、样品的制备 液体样品：选择合适的溶剂溶解。 固体样品：溶剂直接溶解、酸熔融、碱熔融。 溶剂：良好的溶解能力; 在测定波长范围内没有明显的吸收; 被测组分在溶剂中有良好的吸收峰形；挥发性小，不易燃，无毒性，价格便宜。 二、仪器测量条件