仪器分析-分子光谱课件.ppt

★§4-1 分子光谱的产生 吸光系数 ★§4-2 有机物与无机物的紫外–可见吸收光谱 ★ §4-3 紫外–可见分光光度计组成 ★ §4-4 紫外–可见吸收光谱法的应用 ★ §4-5 分子荧光与化学发光分析 一、分子光谱的产生 1．分子吸收光谱的产生——由能级间的跃迁引起 能级：电子能级、振动能级、转动能级 跃迁：电子受激发，从低能级转移到高能级的过程 续前 2．分子吸收光谱的分类： 分子内运动涉及三种跃迁能级，所需能量大小顺序 3．紫外-可见吸收光谱的产生 由于分子吸收紫外-可见光区的电磁辐射，分子中 价电子（或外层电子）的能级跃迁而产生 （吸收能量=两个跃迁能级之差） 3-2 可进行分子的定性和定量分析 可用于一些物理化学常数的测定（如平衡常数等） 仪器结构简单、价格便宜 应用范围广泛（无机离子、有机化合物、生物大分子分析等） 描述物质对单色光吸收强弱与液层厚度和待测物浓度的关系 假设一束平行单色光通过一个吸光物体 续前 取物体中一极薄层 续前 讨论： 1．Lamber-Beer定律的适用条件（前提） 入射光为单色光 溶液是稀溶液 2．该定律适用于固体、液体和气体样品 3．在同一波长下，各组分吸光度具有加和性 应用：多组分测定 三、吸光系数和吸收光谱 1．吸光系数的物理意义： 单位浓度、单位厚度的吸光度 讨论： 1）E=f（组分性质，温度，溶剂，λ） 当组分性质、温度和溶剂一定，E=f（λ） 2）不同物质在同一波长下E一般不同（选择性吸收） 3）E↑，物质对光吸收能力↑, 定量测定灵敏度↑ → 定性、定量依据 续前 2．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）百分含量吸光系数 / 比吸光系数： 在一定λ下，C=1g/100ml，L=1cm时的吸光度 3）两者关系 3．吸收光谱（吸收曲线）：λ~A 续前 4．吸光度测量的条件选择： 1）测量波长的选择： 2）吸光度读数范围的选择： 3）参比溶液(空白溶液)的选择： 四、吸收定律的限制 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 （一）光学因素 （二）化学因素 （一）光学因素 1．非单色光的影响： Beer定律应用的重要前提——入射光为单色光 照射物质的光经单色器分光后 并非真正单色光 其波长宽度由入射狭缝的宽度 和棱镜或光栅的分辨率决定 为了保证透过光对检测器的响 应，必须保证一定的狭缝宽度 这就使分离出来的光具一定的 谱带宽度 续前 续前 讨论： 入射光的谱带宽度严重影响吸光系数和吸收光谱形状 结论： 选择较纯单色光（Δλ↓，单色性↑） 选λmax作为测定波长（ΔE↓，S↑且成线性） 续前 2．杂散光的影响： 杂散光是指从单色器分出的光不在入射光谱带宽度范围内，与所选波长相距较远 杂散光来源：仪器本身缺陷；光学元件污染造成 杂散光可使吸收光谱变形，吸光度变值 3．反射光和散色光的影响： 反射光和散色光均是入射光谱带宽度内的光直接对T产生影响 散射和反射使T↓，A↑，吸收光谱变形 注：一般可用空白对比校正消除 4．非平行光的影响： 使光程↑，A↑，吸收光谱变形 （二）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 浓度增大，分子之间作用增强. 朗伯-比尔定律的适用条件 1. 单色光 应选用?max处或肩峰处测定. §4-2 有机物与无机物的紫外、可见吸收光谱 一、有机物的紫外、可见吸收光谱 二、无机物的紫外、可见吸收光谱 2.单色器 与原子吸收光度仪不同，在UV-Vis光度计中，单色器通常置于吸收池的前面！（可防止强光照射引起吸收池中一些物质的分解） 3. 样品室 （2） 光电管 光电管是由封装在真空透明泡中的一个半圆柱形阴极和一个丝（状）阳极组成，阴极的凹面有光电发射材料层，在受光照射时，如果光子的能量超过阴极光电材料的功函数时，便有电子发射出来，所经过的时间最多不超过10-9秒的数量级。 当在两级间加有电压时，发射的电子就流向丝阳极而产生光电流，对于给定的照射光强度，它所产生电流大约为光电池的1/4，但光电管有很高的内阻，所产生的光电流很容易放大。 ——特点：灵敏度高，不易疲劳。 二、紫外-可见分光光度计的类型 紫外-可见分光光度计的类型很多，但可归纳为三种类型，即单光束分光光度计、双光束分光光度计和双波长分光光度计。 1，单光束分光光度计