紫外-可见分光光度计基本原理.ppt

前提条件 入射光为平行单色光且垂直照射； 吸光物质为均匀非散射体系； 溶液为稀溶液； 辐射与物质之间的作用仅限于光吸收过程，无荧光和光化学现象发生。 紫外-可见分光光度法原理 目录 分类 定义 朗伯比尔定律 应用 分类 电化学分析法 光学分析法 色谱分析法 其他分析法 原子光谱法 分子光谱法 X射线光谱法 核磁波谱法 紫外-可见分光光度法 荧光分析法 红外吸收光谱法 仪器分析法 物质对光的吸收 当一束光照射到某物质或某溶液时，该物质的分子、原子或离子与光子作用，光子的能量发生转移，物质中的这些粒子就会发生能级跃迁，从较低能级（基态）跃迁到较高能量状态（激发态）：这一过程称为物质对光的吸收。 物质对光的选择吸收 当一束光射到某种物质的固态物或溶液上时，一部分光会被吸收或被反射，不同的物质对于照射它们的光束的吸收程度是不同的，对某个波长的光吸收强烈，对另外波长的光的吸收很小或不吸收，我们把这种现象称为选择性吸收。 物质的结构决定了物质在吸收光时只能吸收某些特定波长的光。 利用物质对某种特定波长的光的吸收来了解物质的结构特性 定义 5nm 200nm 360nm 800nm 2500nm 远紫外光 近紫外光 可见光 近红外光 紫外—可见光区 紫外-可见分光光度法（ultraviolet and visible spectrophotometry ; UV- vis ）是研究物质在紫外-可见光区（200 ～ 800nm）分子吸收光谱的分析方法。 λ / nm 优点 朗伯比尔定律 透光率和吸光度 当一束平行单色光垂直照射均匀的溶液时，光的一部分被吸收，一部分透过溶液，还有一部分被器皿表面反射。设入射光强度为I0，吸光强度为Ia，透射光强度为It， 则： I0 = Ia + It 朗伯比尔定律—透光率 1、透光率 透射光（ It ）占入射光（ I0 ）的比例的大小，称为透光率，用T标示： T= It I0 透光率越大，溶液对光的吸收越少， 反之，透光率越小，溶液对光的吸收越大。 It I0 朗伯比尔定律—吸光度 2、吸光度（A） 物质对光的吸收程度 吸光度A公式： A= -lg T = lg It I0 透光率的负对数称为吸光度，用A表示。 A越大表示物质的吸光能力越强。 朗伯比尔定律 光的吸收定律 当一束平行的单色光通过某一均匀、无散色的含有吸光物质的溶液时，在入射光的波长强度以及溶液的温度等因素保持不变的情况下，该溶液的吸光度A与溶液的浓度c及液层厚度l的乘积成正比关系，称为朗伯比尔定律。 A=K·c·l 适用条件：单色光、稀溶液 朗伯比尔定律 A=K·c·l K—比例常数，与入射光的波长、溶液的性质、液层厚度以及温度有关。 c—吸光物质的浓度。 l—透光液层厚度。 朗伯比尔定律—吸光系数 当l以cm,c以g/L为单位，K称为吸光系数，用a表示。 Ａ＝ａｃｌ a的单位为L/(g.cm) 朗伯比尔定律—吸光系数 摩尔吸光系数 当l以cm，c以mol/L为单位，K称为摩尔吸光系数，用ε表示。 的ε的单位为L/mol.cm，它表示物质的浓度为1mol/L，液层厚度为1cm时，溶液的吸光度。 朗伯比尔定律—吸光系数 百分吸光系数 百分吸光系数是指百分含量为，l为1cm时的吸光度值，用E 1cm 表示。 1% Ε= 应用 定性分析 波长范围 吸光度 利用标准物质定性分析 在相同条件下，测定未知物质的吸收光谱，与标准物质的吸收光谱比较，如果两吸收光谱的形状、吸收峰数目、位置、拐点等完全一致，就可初步判定未知物与标准物是同一物质。 应用 标准曲线法 对照法 吸光系数法 混合物的定量 双波长分光光度法 定量分析 应用 定量分析——标准曲线法 波长范围 吸光度 最大吸收波长 AX CX 在一定波长下，测定某物质的标准系列溶液的吸光度做标准曲线，然后测定样品溶液的吸光度值，根据所测吸光度，求出所测溶液浓度。 应用 A标 = K c标 l Ax = K cx l 定量分析——对照法 cx = Ax A0 C标 谢谢！ 电子跃迁 有机化合物 吸收光谱 无机化合物 吸收光谱 σ σ*跃迁：它需要的能量较高，吸收峰在远紫外区。有机饱和烃中的 -c-c-键属于这类跃迁，例如乙烷的最大吸收波长λmax为135nm。 π π*跃迁：所需能量小于前者，一般处于近紫外区。 如CH2= CH2和丁二烯的最大吸收波长λmax分别为165nm和217nm.。 n