第二章可见分光光度法剖析.doc

第二章 紫外-可见分光光度法 物质是有颜色的，利用比较溶液本身或加入试剂后呈现出的颜色深浅的方法来确定溶液中有色物质的含量的方法为比色分析法。以人的眼睛来检测颜色的深浅的方法为目视比色法。以光电转化器件（如光电池）为检测器来区别颜色深浅的方法为光电比色法。 分光光度法是利用物质的分子或离子对某一波长范围的光的吸收作用，对物质进行定性分析、定量分析及结构分析, 所依据的光谱是分子或离子吸收入射光中特定波长的光而产生的吸收光谱。紫外光谱（UV）能够提供分子中的共轭体系的结构信息，可用于判断共轭体系中取代基的位置、种类和数目。红外光谱（IR）在未知结构化合物的鉴定中，主要用于功能基的确认，芳环取代类型的判断等。由于UV和IR只能给出分子中部分结构的信息，而不能给出整个分子的结构信息，能提供化合物的结构信息较少，所以单独以UV和IR不能确定分子结构，必须与NMR谱、MS谱以及其他理化方法结合才能得到可靠的结论。 紫外-可见分光光度法即是利用物质本身（或生成的有色化合物即“显色”后测定）对紫外及可见光的吸收进行测定，其特点： ①灵敏度高。可用于测定试样中1%-0.001%的微量成分，甚至可测低至10-6-10-7的痕量成分。 ②准确度高。测定的相对误差为2%-5%，采用精密分光光度计时，可减少至1%-2%。特别适用于低含量和微量含量组分的测定，不适于中和高含量组分的测定。但如果采取适当的技术措施，比如示差法，也可测定高含量组分。 ③适用范围广。 ④操作简单，快速，仪器价格不昂贵。 ⑤目前，分析仪器制造技术和计算机技术的结合使光度分析获得了新的活力。 2.1基本原理 2.1.1光的基本原理 2.1电磁表谱表 光谱名称 波长范围 跃迁类型 分析方法 X射线 0.1-10nm K和L层电子 X射线光谱法 紫外 10-380nm 10-20中层电子，200-380价电子 紫外光度法 可见 380-780nm 380-780价电子 比色及可见光度法 红外 0.78-1000μm 分子振动 红外光谱法 微波 0.1-100cm 微波光谱法 无线电波 1-1000m 核磁共振光谱法 2.1.2溶液颜色与光吸收的关系 物质呈现的颜色与光有密切的关系，不同波长的可见光可使眼睛感觉到不同颜色。 具有同一种波长的光，称为单色光。含有多种波长的光为复合光。当将某两种颜色的光按适当强度比例混合时，可以形成白光，这两种色光就称为互补色。 2.2光的吸收定律 2.2.1透光度和吸光度 设入射光强度为I0，吸收光强度为Ia,透射光强度为 It，反射光强度为Ir，则 I0= Ia+ It+ Ir 由于反射光强度基本相同，其影响可相互抵消，上式可简化为： I0= Ia+ It 透光度：透光度为透过光的强度It与入射光强度I0之比，用T表示： T= It/I0 吸光度: 为透光度倒数的对数，用A表示， A=lg1/T=lgI0/It 2.2.2朗伯-比尔定律 朗伯-比尔定律：当一束平行单色光通过含有吸光物质的稀溶液时，溶液的吸光度与吸光物质浓度、液层厚度乘积成正比，即 A= κ cl 式中比例常数κ与吸光物质的本性，入射光波长及温度等因素有关。c为吸光物质浓度，l为透光液层厚度。 朗伯-比尔定律是紫外-可见分光光度法的理论基础。 2.2.3吸光系数 当l以cm，c以g/L为单位，κ称为吸光系数，用 a表示。A= a cl a的单位为L/(g.cm) 当l以cm，c以mol/L为单位，κ称为摩尔吸光系数，用 ε表示。