紫外吸收光谱分析教学内容.ppt

紫外吸收光谱分析;原子发射光谱 原子吸收光谱 原子荧光光谱 原子发射或吸收电磁辐射引起原子核外电子能级跃迁 所产生的。 ;1. 分子内部的运动及分子能级 ;1. 分子内部的运动及分子能级 ;1. 分子内部的运动及分子能级 ;γ射线→ X 射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波 5～140 10-3～10 10～380 380～780 0.78～1000 1m pm nm nm nm μm 0.1nm～1m;结果：电子跃迁产生的吸收光谱主要位于紫外-可见光区(200~780nm)，称为电子光谱或紫外及可见光谱。; 当ΔE 约为：0.025～１eV时会引起振动和转动能级的跃迁，不能引起电子能级的跃迁。此能量范围是λ=0.78～50μm的红外线，得到的吸收光谱为振动转动光谱或红外吸收光谱。;原子或分子的能级跃迁类型与电磁波谱;2.1 电子跃迁类型; ??外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁产生。 根据分子轨道理论，有机化合物分子中外层价电子有三种：σ电子、π电子和n 电子。 σ电子：形成单键的电子； π电子：形成双键的电子； n 电子：氧、氮、硫、卤素等含有未成键的孤对电子；; 当吸收能量后电子将跃迁至较高的能级（激发态），此时电子占有的轨道称为反键轨道，主要的跃迁类型有下列几种： 1) N→V跃迁 基态轨道跃迁到相应的反键轨道，如σ→σ*、π→π *。 2) N→Q跃迁 分子中未成键的n 电子跃迁到反键轨道，包括 n→σ * ；n→π *跃迁。;3) N→R跃迁 σ电子逐级跃迁到各高能级，最后电离为分子离子的跃迁（光致电离） 4) 电荷迁移跃迁 电荷由化合物的一部分迁移至另一部分而产生的吸收光谱，如：;[总结]： 1）σ→σ?跃迁所需能量最大 σ电子只有吸收远紫外光的能量才能跃迁，饱和烷烃的 分子吸收光谱出现在远紫外区，吸收波长λ200 nm； 2）n→ σ?跃迁所需能量较大 吸收波长为150～250nm，大部分在远紫外区，近紫外区 仍不易观察到。含非键电子的饱和烃衍生物(含N、O、S 和卤素等杂原子)均呈现n→σ* 跃迁； ;;10; 饱和烃类分子中只含有?键，因此只能产生???*跃迁。 当饱和烷烃的分子中的氢被氧、氮、卤素、硫等杂原子取代 时，因有n 电子存在，而产生n→σ?跃迁，所需能量减小, 吸收波长向长波方向移动，这种现象称之为红移。(助色团) 直接用烷烃和卤代烃的紫外吸收光谱分析这些化合物的实用价值不大。但是它们是测定紫外和（或）可见吸收光谱 （200～1000 nm）的良好溶剂。 氯 仿;含有?键不饱和键基团的碳氢化合物，分子内有 ?键、?键，可产生???*、???*、n ??*跃迁； 可发生???*、n ??*跃迁的基团称为生色团。;Table 9-3 常见生色团的吸收峰;具有共轭双键的化合物，双键共轭形成大?键，???*跃迁 的吸收峰波长向长波方向移动，吸收强度增强：K吸收带; 乙酰苯的紫外吸收光谱图：羰基与苯环双键共扼，K带强；R吸收带：n ??*跃迁引起，跃迁禁阻，强度弱；B吸收带：苯环的精细结构吸收带（见2.4）;? ;苯环上助色基团对吸收带的影响;苯环上生色基团对吸收带的影响;第3节 无机化合物的紫外及可见光吸收光谱;电子从给予体外层轨道向接受体跃迁;3.2 配位场跃迁;1)极性溶剂影响溶质吸收峰波长;极性溶剂 B带精细结构消失 ;光源;在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱； 具有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命; 将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出一任波长单色光的光学系统 入射狭缝：光源的光由此进入单色器； 准光装置：透镜或返射镜使入射光成为平行光束； 色散元件：将复合光分解成单色光；棱镜或光栅；;样品室放置各种类型的吸收池（比色皿）和相应的 池架附件 吸收池主要有石英池和玻璃池两种；在紫外区采用石英池，可 见区一般用玻璃池;光电二极管阵列检测器 阵列由1024个光电二极管阵列，各检测一窄段波长，计算机快速处理，三维立体谱图，如图所示。;第5节 紫外-可见分光光度计;5)结果显示记录系统;1)单光束 简单，价廉，适于在给定波长处测量吸光度或透光度，一般不能作全波段