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紫外-可见吸收光谱法
紫外-可见吸收光谱法
及其应用
生物制药12(1)班
紫外吸收光谱和可见吸收光谱都属于分子光谱,它们都是由于价电子的跃迁而产生的。利用物质的分子或离子对紫外和可见光的吸收所产生的紫外可见光谱及吸收程度可以对物质的组成、含量和结构进行分析、测定、推断。
在有机化合物分子中有形成单键的σ电子、有形成双键的л电子、有未成键的孤对n电子。当分子吸收一定能量的辐射能时,这些电子就会跃迁到较高的能级,此时电子所占的轨道称为反键轨道,而这种电子跃迁同内部的结构有密切的关系。在紫外吸收光谱中,电子的跃迁有σ→σ*、n→σ*、π→π和n→π*四种类型,各种跃迁类型所需要的能量依下列次序减小:σ→σ*;n→σ*;π→π*;n→π*
紫外吸收光谱形成原理
提供激发能,使待测分子产生吸收
要求能够提供足够强的连续光谱、有良好的稳定性、较长的使用寿命,且辐射能量随波长无明显变化
常用的光源有钨灯和氘灯
使光源发出的光变成所需要的单色光
通常由入射狭缝、准直镜、色散元件、物镜和出射狭缝构成
紫外可见分光光度计的基本结构
紫外-可见分光光度计的基本构造
影响紫外光谱因素
共轭效应的影响
π电子共轭体系增大,电子离域到多个原子之间,导致π —π*能量降低。 λmax红移, ε max增大
取代基越大,分子共平面性越差,空间阻碍使共轭体系破坏, λmax 蓝移, ε max减小。
助色基团取代 p → p* (K带)发生红移
2019年10月23日4时51分
取代基的影响
给电子基带有未共用电子对的原子的基团。如-NH2, -OH等。未共用电子对的流动性很大,能够和共轭体系中的π电子相互作用引起永久性的电荷转移,形成p- π共轭,降低了能量, λmax红移。
共轭体系中引入吸电子基团,也产生π电子的永久性转移, λmax红移。 π电子流动性增加,吸收光子的吸收分数增加,吸收强度增加。给电子基 与吸电子基同时存在时,产生分子内电荷转移吸收, λmax红移, ε max 增加
2019年10月23日4时51分
溶剂的影响
非极性 → 极性
n → *跃迁:兰移; ;
→ *跃迁:红移; ;
极性溶剂使精细结构消失;
紫外-可见分光光度法的应用范围
几乎所有的无机元素和在紫外及可见光区有特征吸收的有机物或有机化合物都能用紫外/可见分光光度法进行测定。目前,紫外可见分光光度计已成为全世界历史最悠久、使用最多、覆盖面最广的常规分析仪器。
紫外-可见分光光度法的应用范围
紫外-可见分光光度法的应用范围涉及化学化工、医疗卫生、冶金地质、食品饮料、农业化肥、畜牧水产、机械制造、计量科学、环保、制药、生物、材料、石油等领域中的科研、教学、生产中的质量控制、原材料和产品检验等各个方面,进行定性分析、定量测定、纯度检查、动力学研究等等。
紫外-可见分光光度法的应用-定性分析
不同结构的物质吸收光谱也不同,这是对物质进行定性分析的基础:通过检测吸收光谱来比对鉴定分析物质。
利用标准物质定性分析
在相同条件下,测定未知物的吸收光谱,与标准物的吸收光谱进行比较,如果两吸收光谱的形状和吸收峰的数目、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种物质。
在进行定性鉴定时,需要注意:
1.测试溶剂:应当对标准物和待测物有良好的溶解度,本身在测定的波长内无光的吸收,有良好的稳定性。
2.测试的条件:标准物和待测物测试条件要完全相同,如溶剂、PH、离子强度、温度及所用仪器等。
3.更改测试条件:为了防止测试数据的假象,要对现有某些条件进行适当的变换,改变其中的某些测定条件,然后看标准物和待测物的吸收光谱是否仍然完全相同。
紫外-可见分光光度法的应用-定量分析
Lambert – Beer 光吸收定律:当一束平行单色光通过均匀的样品时,其吸光度与吸光组分的浓度、吸收池的厚度乘积成正比.
紫外-可见分光光度法的应用-定量分析
最大吸收波长
利用标准曲线法定量分析
在一定波长(λmax)下测定某物质的标准系列溶液的吸光度作标准曲线,然后测定样品溶液的吸光度值,由标准曲线求得样品溶液的浓度或含量。
1.单组分物质的定量分析
(1)比较法:在相同的条件下配制样品溶液和标准溶液(与待测组分的浓度近似),在相同的实验条件和最大波长处分别测得吸光度Ax和As,然后进行比较,求得样品溶液中待测组分的浓度,Cx= Cs×(Ax/As)。
(2)标准曲线法:首先配制一系列已知浓度的标准溶液,在最大吸收波长处分别测得标准溶液的吸光度,然后,做A-c的校正曲线(理想的曲线
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