《紫外、红外.pptx

第5章 紫外-可见分光光度法概述 紫外-可见吸收光谱法的基本原理吸收光谱与分子结构的关系（定性的原理）朗伯-比尔定律（定量的原理）紫外-可见分光光度计紫外-可见分光光度计的定性与定量分析紫外-可见分光光度法在食品检测中的应用第5章 紫外-可见分光光度法5.1 概述基于物质分子对光的选择性吸收而建立的分析方法，称为分子吸收光分析法。紫外分光光度法(UV)：λ∈(200~400nm)，用于有机物定性、定量、结构分析。可见分光光度法(Vis)：λ∈(400~760nm)，用于有色物质定量分析。红外分光光度法 (IR)：λ∈(2.5~50μm)，用于有机物结构（定性）分析。核磁共振谱(NMR)：原子核吸收无线电波，发生核自旋级跃迁，产生光谱。用于分子结构分析。第5章 紫外-可见分光光度法5.1 概述利用紫外-可见分光光度计测量物质对紫外-可见光的吸收程度（吸光度），以此来确定物质的组成、含量，推测物质结构的分析方法，称为紫外-可见分光光度法(ultraviolet and visible spectrophotometry, UV-VIS)。紫外-可见吸收光谱法的特点：灵敏度高：10-6 g级的物质。准确度高：相对误差一般在1%~5%之内。方法简便：操作容易、仪器设备简单、分析速度快。应用广泛：用于无机化合物、有机化合物的定量分析及配合物的组成和稳定常数测定，也用于有机化合物的鉴定及结构分析。第5章 紫外-可见分光光度法5.2 紫外-可见吸收光谱法的基本原理光吸收：一束紫外-可见光通过一透明物质时，当光子的能量等于电子能级的能量差（即△E电=hν）时，此能量的光子被吸收，电子由基态跃迁到激发态，产生吸收。吸收光谱：以波长λ为横坐标，吸光度A为纵坐标作图，得到的A-λ曲线，即为吸收光谱。谱图分析： 最大吸收波长（λmax），次峰，肩峰，波谷（ λmin），末端吸收。定性分析：最大吸收波长（λmax）的位置。定量分析：吸光度。特征值第5章 紫外-可见分光光度法5.3 吸收光谱与分子结构的关系（定性的原理）吸收光谱取决于分子中价电子的性质。产生紫外-可见吸收光谱的价电子种类：形成单键的σ电子，形成不饱和键的π电子，分子中未成键的孤对电子n电子。电子能级跃迁的种类：σ →σ*跃迁：饱和键，吸收峰在远紫外区，作为光谱分析的溶剂。n →σ*跃迁：含O、N、X、S等的饱和化合物，150~250 nm范围内，中等强吸收。π →π*跃迁：碳碳不饱和键，200 nm附近，强吸收。n →π*跃迁：碳氧等杂原子的双键化合物，100~400 nm范围，弱吸收。第5章 紫外-可见分光光度法5.3 吸收光谱与分子结构的关系（定性的原理）发色团：分子结构中含有π电子的基团，如C=C、C=O、 -N=N- 、-NO2、-C=S等。助色团：本身在200 nm以上不产生吸收，但其存在能增强生色团的生色能力（改变分子的吸收位置和增加吸收强度）的一类基团，如-COOH, -OH, -SO3H，-NHR,-NR2,-NH2等吸收带：R带（ n →σ*跃迁，100~400 nm），K带（ 共轭体系的π →π*跃迁，217~280 nm），B带（芳香族π →π*跃迁的精细结构，230~270 nm），E带（芳香族π →π*跃迁，特征吸收，185和204 nm）。谱图偏移：共轭效应、助色效应、超共轭效应、溶剂效应。共轭多烯类化合物最大吸收波长计算方法（略）。第5章 紫外-可见分光光度法5.4 朗伯-比尔定律（定量的原理）　朗伯(Lambert)和比尔(Beer)分别于1760年和1852年研究吸光度Ａ与溶液厚度Ｌ和其浓度Ｃ的定量关系：A=k1 ×L朗伯定律：比尔定律：A=k1 ×CA=k C L液层厚度朗伯-比尔定律:吸光系数　一束平行单色光通过一均匀、非散射的吸光物质溶液时，在入射光的波长、强度以及溶液温度等保持不变时，该溶液的吸光度A与其浓度C及液层厚度L的乘积成正比。浓度A=-lgT , T=10-A=10-kcLL→2L时，A、T →？ 2AT2①入射光为单色光，适用于可见、红外、紫外光。②均匀、无散射溶液、固体、气体。③吸光度A具有加和性。Aa+b+c= Aa + Ab + Ac 注意!适用范围第5章 紫外-可见分光光度法5.4 朗伯-比尔定律（定量的原理）比尔定律的偏移吸光物质浓度较高。吸光度数范围在0.16~0.80。 非单色光引起的偏离。介质不均匀引起的偏离，吸光质点对入射光的散射而导致。 吸光物质不稳定引起的偏离。光源单色器吸收池检测器信号处理及显示0.575第5章 紫外-可见分光光度法5.5 紫外-可见分光光度计仪器基本组成第5章 紫外-可见分光光度法5.5 紫外-可见分光光度计光源可见光光源：碘钨灯或钨灯，发射波长范围为320~2500 n