第1节 光度法基本原理

合集下载

红外吸收的基本原理

红外吸收的基本原理



as CH 2 s CH 3
~ 2925 cm
1 1
~ 1450 cm CH 2 ~ 1465 20cm1
as CH 3
1
~ 2870 cm

s CH 3
~ 1375cm
1
s 1 CH ~ 2850 cm 2
CH 2 ~ 720cm1
(三)振动自由度(vibrational degree of freedom):指分 分子中 子独立的振动数目,或基本的振动数目。 N个原子组成分子,每个原子在空间有三个自由度
AX 2 型分子
CH 2 ~ 1465 20 cm 1
面内摇摆(in-plane rocking)ρ:基团作为一个整体在平面内 摇动,键角无变化:
AX 2 型分子
CH 2 ~ 720cm 1
— (CH 2 ) n — n 4
2)面外(out-of-plane)弯曲γ:弯曲振动垂直几个原子构成 的平面。
AX 3 型分子

as CH 3
~ 2960 cm
1
2.弯曲振动(bending vibration):又叫变形振动(denformation vibration):指键角发生周期性变化、而键长不变的振动。
1)面内(in-plane)弯曲振动β:弯曲振动发生在由几个原子 构成的平面内,有以下两种情况: 剪式振动(scissoring vibration)δ:振动中键角的变化类 似剪刀的开闭.
F=4 F=3
注意:上述规律不适用于组成分子的官能团的基本 振动数的推算。 吸收峰与振动自由度的关系: • 可以用振动自由度估计吸收峰数量 • 并非每个振动都产生基频峰 • 吸收峰数常少于振动自由度数

分光光度计与分光光度法

分光光度计与分光光度法
γ-射线排成一列,即组成电磁波的波谱,如下图所示。
2.2.1 分光光度计的 光谱范围
包括波长范围为400~760 nm的可见光区和波长范围 为200~400 nm的紫外光区。不同的光源都有其特有的 发射光谱,因此可采用不同的发光体作为仪器的光源。
钨灯的发射光谱:钨灯光源所发出的400~760nm 波长的光谱,光连续色谱;该色谱可作为可 见光分光光度计的光源。
3. 以7200可见光分光度计为例,讲解可见光分光度 计的正确使用方法
4. 以UV-754型紫外-可见分光光度计为例,讲解紫 外光光度计的正确使用方法
1. 分光光度法定义 与应用
1.1 定义: 分光光度法是利用物质所特有的吸收光谱来鉴 别物质或测定其含量的分析检测技术。
1.2 特点: 灵敏、精确、快速和简便,在复杂组分系统 中,不需要分离,即能检测出其中所含的极少量物质。
氢灯的发射光谱:氢灯能发出185~400 nm波长的 光谱,可作为紫外光光度计的光源。
谱(1)
如果在光源和棱镜之间放上某种物质的溶液,此 时在屏上所显示的光谱已不再是光源的光谱,它出现 了几条暗线,即光源发射光谱中某些波长的光因溶液 吸收而消失,这种被溶液吸收后的光谱称为该溶液的 吸收光谱。
不同物质的吸收光谱是不同的。因此根据吸收光 谱,可以鉴别溶液中所含的物质。
4、有色物稳定性高 其它离子干扰才小。如三
磺基水杨 酸铁的Kf =1042 , F- 、H3PO4 对它无干 扰。
5、显色过程易于控制 而且有色化合物与显
色剂之间的颜色差别应尽可能大。
| m MaRx m Rax | 60nm
回本节目录
二、 显色反应条件的选择
1、显色剂用量 ,适当过量。
2、溶液酸度 既要防止被测离子生成沉淀,又需

第十章 紫外可见分光光度法

第十章  紫外可见分光光度法

如果用△ E电子,△ E振动以及△E转动表示各能级 差,则:
E电 E振 E转
能级差 E h h c
由分子中的电子能级、振动能级和转动能级跃迁产 生的光谱称分子吸收光谱。
2.分子吸收光谱的分类: 分子内运动涉及电子能级、振动能级和转动
能级三种跃迁能级,
E电 E振 E转
对应的波谱区范围如下:
吸收曲线与最大吸收波长 max
①同一种物质对不同波长光的吸光度 不同。如KMnO4在400nm吸收少, 在525nm吸收最大,吸光度最大处 对应的波长称为最大吸收波长λmax ②不同浓度的同一种物质,其吸收曲 线形状相似,λmax不变。而对于不同 物质,它们的吸收曲线形状和λmax 则不同。 ③吸收曲线可以提供物质的结构信息,
电子的基团。 例: C=C;C=O;C=N;—N=N— 注:当出现几个生色团共轭,则几个生色团所产生的
吸收带将消失,代之出现新的共轭吸收带,其波 长将比单个生色团的吸收波长长,强度也增强。
下面为某些常见生色团的吸收光谱
生色团 烯 炔 羧基 酰胺基 羰基 偶氮基 硝基 亚硝基 硝酸酯
溶剂 正庚烷 正庚烷 乙醇 水 正己烷 乙醇 异辛酯 乙醚
称最小吸收波长(λmin) 。
3.肩峰:在一个吸收峰旁边 产生的一个曲折。 4.末端吸收:只在图谱短波 呈现强吸收而不成峰形的
部分。
5. 生色团
所谓生色团,是指有机化合物分子结构中含有p -
p*和n-p*中跃迁的基团,即能在紫外-可见光范围内产 生吸收的原子团。 对有机化合物:主要为具有不饱和键和未成对
概述
一、紫外-可见分光光度法:是研究物质在紫外可见光区(200 ~ 800 nm)分子吸收光谱的分析方 法。
可见光区 400~760nm;紫外光区200~400nm。 二.紫外—可见分光光度法的特点 (1)灵敏度较高:灵敏度可达10-5~10-7g/mL (2)选择性较好:多组分共存溶液中,无需化学

第九章第1节 光度法基本原理

第九章第1节 光度法基本原理


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发 生跃迁。饱和烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区(吸收波长
λ<200nm,只能被真空紫外分光光度计检测到)。如甲烷的 λ为125nm,乙烷λmax为135nm。

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。如一氯 甲烷、甲醇、三甲基胺 n →σ* 跃迁的λ分别为173nm、 183nm和227nm。
第九章 紫外-可见分 光光度分析法
一、概述 二、紫外可见吸收光谱 三、分子吸收光谱与电子跃迁 四、光的吸收定律 五、定量分析方法 六、准确度、灵敏度及检测限
第一节 基本原理
一、概述
基于物质光化学性质而建立起来的分析方法称之为光化 学分析法。 分为:光谱分析法和非光谱分析法。 光谱分析法是指在光(或其它能量)的作用下,通过测 量物质产生的发射光、吸收光或散射光的波长和强度来进行 分析的方法。 吸收光谱分析 发射光谱分析 分子光谱分析 原子光谱分析

紫外吸收光谱
2. 物质对光的选择性吸收及吸收曲线
M + hν 基态 E1 M* M + 热 M + 荧光或磷光 激发态 (△E) E2
ΔE = E2 - E1 = h ν 量子化 ;选择性吸收; 分子结构的复杂性使其对不同波 长光的吸收程度不同; 用不同波长的单色光照射,测吸光 度— 吸收曲线与最大吸收波长λ max; 光的互补:蓝 黄
♥ (4)不同浓度的同一种物质,在某一定波长下吸光度 A 有差异,在
λmax处吸光度A 的差异最大。此特性可作为物质定量分析的依据。 ♥ (5)在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大,所以测定最灵敏。

第一节 吸光光度法的基本原理第二节 光吸收的基本定律第三节 吸光

第一节 吸光光度法的基本原理第二节 光吸收的基本定律第三节 吸光
要依据。
第二节 光吸收的基本定律
一、Lambert-Beer 定律 二、偏离 Lambert-Beer 定律的原因
一、Lambert-Beer 定律
吸光度和透光率的定义分别为:
A def lg I0 I
T def I I0
吸光度与透光率的关系为:
A =-lgT
1760 年, Lambert 指出:一束平行单色光通 过有色溶液后,光的吸收程度与溶液液层的厚度 成正比。
吸光度与显色剂用量的关系
2. 溶液的酸度 溶液的酸度对显色反应的影响主要表现在
以下三个方面: (1)溶液的酸度对被测组分存在状态的影
响: 大多数被测金属离子易水解,当溶液 pH 增大时,可能生成各种类型的氢氧基配合物, 甚至生成氢氧化物沉淀,使显色反应不能进行 完全。
(2)溶液的酸度对显色剂的平衡浓度和颜 色的影响:大多数显色剂是有机弱酸或有机弱 碱,当溶液的 pH 变化时,将影响显色剂的平 衡浓度,并影响显色反应的完全程度。另外, 有一些显色剂本身就是酸碱指示剂,它们在不 同 pH 的溶液中具有不同的结构,而产生不同 的颜色,所以对显色反应也有影响。
(3)仪器设备简单,操作简便、快速,选 择性好。由于新的显色剂和掩蔽剂不断发现, 提高了选择性,一般不需分离干扰物质就能进 行测定。
(4)应用广泛。几乎所有的无机离子和具 有共轭双键的有机化合物都可以直接或间接地 用吸光光度法进行测定。
第一节 吸光光度法的基本原理
一、光的基本性质 二、物质对光的选择性吸收 三、吸收曲线
三、吸收曲线
如果将不同波长的光通过一定浓度的某一溶 液,分别测定溶液对各种波长的光的吸光度。以 入射光的波长 λ 为横坐标,相应的吸光度 A 为 纵坐标作图,可得到一条吸光度随波长变化的曲 线,称为吸收曲线或吸收光谱。

第十章 分光光度法

第十章  分光光度法
透光度,透射比。用T表示。
注:溶液的透光率T反映了物质对光的吸收程度, T越大表示它对光的吸收越弱;反之,T越小,表 示对光的吸收越强。
T 取值为0.0 % ~ 100.0 %
T
全部吸收
T = 0.0 %
全部透射 T = 100.0 %
2.吸光度: 为透光率的负 A lg I0 lg 1 = lgT
(四)吸光系数 1.定义(物理意义)
一定条件下,吸光物质在单位浓度及单位液层 厚度时的吸光度,叫这个物质的吸光系数。
2.两种表示方法
(1) 摩尔吸光系数( ε ):表示一定波长下,吸光物质的溶液
浓度为1mol/L,液层厚度为1cm时,溶液的吸光度。
(2)百分吸光系数(
E1% 1cm
):表示一定波长下,吸光物质的溶
黄 橙

/nm 颜色 400-450 紫
450-480 蓝 480-490 青蓝 490-500 青 500-560 绿 580-610 黄 610-650 橙 650-760 红
互补光 绿
黄 橙 红 紫 蓝 青蓝 青
物质的颜色与光的关系:
完全吸收
光谱示意 复合光
表观现象示意
完全透过
吸收黄色光
二.物质对光的选择性吸收
A. A~λ曲线
B. A~c曲线
C. A~V曲线
D. E~V曲线
4、紫外分光光度法中,为了使测定结果有较高 的灵敏度和准确度,入射光的波长应( )
A.最大吸收波长
B.最小吸收波长
检测器 作用:将光信号转换为电信号,并放大 光电管,光电倍增管
信号输出 表头、记录仪、屏幕、数字显示
第十章
1 光源
在紫外可见分光光度计中,常用的光源 有两类:热辐射光源和气体放电光源 热辐射光源适用350nm-800nm,用于可见 光区,如钨灯和卤钨灯;气体放电光源适 用150nm-400nm,用于紫外光区,如氢灯 和氘灯。

原子吸收分光光度法

原子吸收分光光度法

解:已测得 s'(Cu2) 0.08mg/ L,s'(Mg2) 0.06mg/ L
原子吸收的适宜吸光度A: 0.15-0.6
c1

s' 0.15 0.0044

34 s'

2.72mg / L
s' 0.6 c2 0.0044 136 s' 10.88mg/ L
Cu2+较适宜的测定范围c:2.7-10.9mg/L,上述所得
第十三章 原子吸收分光光度法
第一节 概述 第二节 原子吸收分光光度法的基本原理 第三节 原子吸收分光光度计 第四节 实验方法
第一节 概述(generalization)
原子吸收分光光度法: 基于气态的基态原子在某特定波长光的辐射 下,原子外层电子对光的特征吸收的现象所 建立的方法 。
特点: (1) 检出限低,10-9-10-12 g·mL-1; (2) 准确度高,1%-5%; (3) 选择性高,一般情况下共存元素不干扰; (4) 应用广,可测定70多个元素(各种样品中)
单位mg/L
检出限越低,仪器的性能越好,对元素的检出能 力越强。
四、 定量分析方法
1.校准曲线法 配制一系列不同浓度的标
准溶液,由低到高依次测定 ,将获得的吸光度A对应于浓 度作校准曲线,在相同条件 下测定试样的吸光度A,从校 标准曲线上查出对应的浓度 值。
或由标准溶液吸光度和浓度计算出 线性方程,将测定试样的吸光度A数 据带入方程中计算。
消除:加入大量易电离的一种缓冲剂以抑制 待测元素的电离。 例:加入足量的铯盐,抑制K、Na的电离。
(三)、化学干扰
通过在标准溶液和试液中加入某种光谱化学 缓冲剂来抑制或减少化学干扰: (1)释放剂—与干扰元素生成更稳定化合物使 待测元素释放出来。

分光光度法专业知识课件

分光光度法专业知识课件

E1’ molecular vibration E1’’ molecular rotation E0 Ground level
互补(色)光
complementary colors
第一节 分光光度法 基本原理
若溶液选择性地吸收了某种颜色旳光, 则溶液呈吸收光旳互补色。
二.物质旳吸收光谱
用不同波长旳单色光依次
① c 一定, A∝b Lambert ② b 一定, A∝c Beer
A =εbc
三、Lambert-Beer定律
A =bc
溶液厚度b, 单位:cm
浓度c,单位molL-1
摩尔吸光系数,单位Lmol -1cm-1
若用质量浓度替代c
A = ab
质量浓度 , 单位: gL-1
质量吸光系数a, 单位: Lg -1cm-1
常用参比溶液
成份 溶剂 显色剂
溶剂空白 √ ×
试样
×
其他 合用范 围
× 显色剂、试 样均无吸收
试剂空白 √ √ 试样空白 √ ×
×
√ 试样无吸收 显色剂有吸


√ 显色剂无吸 收,试样有
吸收
第四节
提升测量敏捷度和精确度旳措施 自学 要点看: 分光光度法旳误差起源 显色剂旳选择 测定条件旳选择
本章小结
As,在相同条件下测出试样溶液旳吸光度 Ax,则试样溶液浓度cs可按下式求得:
Ax /As= cx / cs cx = cs Ax /As
参比(空白)溶液 blank
I 参比溶液旳作用:扣除一切不起源于 目旳产物旳光吸收。
如:消除吸收池、溶剂、试剂、干扰物旳影响。
常用参比溶液:
①溶剂空白 ②试剂空白 ③试样空白
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

(1) σ→σ*跃迁
所需能量最大,吸收远紫外光的能量才能发生跃迁,只 能被真空紫外分光光度计检测到。 远紫外区吸收波长:λ<200nm 如甲烷的λ为125nm,乙烷λmax为135nm。
特点:在紫外区吸收光谱分析中常用作溶剂。
(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。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。如一氯甲烷、甲醇、三甲基胺n →σ*跃迁的λ分别为173nm、183nm和227nm。
如:
甲烷 λ为125nm~135nm (σ →σ *跃迁)
碘甲烷 λ为150nm~210nm (σ →σ *跃迁) 及259nm (n→σ*跃迁)
(3) 红移、蓝移、增色效应、减色效应 有机化合物的吸收谱带常常因引入取代基或改变溶剂使
最大吸收波长λ λ λ
max和吸收强度发生变化: max向长波方向移动称为红移(或深色移动),红移一般
E电 1 ~ 20ev 0.06 ~ 1.25 m 紫外 可见吸收光谱 E振 0.05 ~ 1ev 25 ~ 1.25 m 红外吸收光谱 E转 0.005 ~ 0.05ev 250 ~ 25 m 远红外吸收光谱
电子能级间跃迁的同时,总伴随有振动和转动能级间的
是由于共轭体系延长或增加了助色基引起;
max向短波方向移动称为蓝移
(或紫移);
不涉及能级跃迁, 物质与辐射作用时 ,仅改变传播方向 等物理性质
光分析法
基于电磁辐射能量与待 测物质相互作用后所产 生的辐射信号与物质组 成及结构关系所建立起 来的分析方法 基于物质与辐射能 作用时,分子发生 能级跃迁而产生的 发射、吸收或散射 的波长强度进行分 析的方法
非光谱分析法
光谱分析法
圆 折 二 射 色 法 性 法
跃迁。即电子光谱中总包含有振动能级和转动能级间跃迁
产生的若干谱线而呈现宽谱带。所以紫外-可见吸收光谱是 带状光谱。
电磁波谱
光谱区 X射线 远紫外 紫外 可见光 近红外 红外 远红外 微波 无线电波 波长范围 0.01-10 nm 10-200 nm 200-380 nm 380-780 nm 780 nm-2.5 μm 2.5-50 μm 50-300 μm 0.3 mm-1 m 1-1000 m 原子或分子的运动形式 原子内层电子的跃迁 分子中原子外层电子的跃迁 分子中原子外层电子的跃迁 分子中原子外层电子的跃迁 分子中涉及氢原子的振动 分子中原子的振动及分子转动 分子的转动 分子的转动 核磁共振
(2) 助色团 (P275 表9-2)
含有n电子的基团如 :—OH、—OR、—NH2、—NHR、—X等 本身没有生色功能(不能吸收λ>200nm的光),但当它们与生色 团相连时,增强生色团的生色能力,能使生色基的吸收谱带明显 地向长波移动,而且吸收强度也相应的增加,这样的基团称为助 色团。 由于n电子与π电子的P-π共轭效应导致π→π*跃迁能量降低,吸收 波长向长波方向移动,吸收强度增加。 饱和单键碳氢化合物中,由于助色团中n电子较σ 电子易于激发, 使电子跃迁所需能量降低,产生n →σ*跃迁,吸收峰向长波方向 移动。
所需能量最低,吸收波长λ>200nm。分子中孤对电子和π 键同时存在时发生n →π* 跃迁。如:丙酮n →π*跃迁的λ为
275nm, κmax为22 L· mol-1 · cm -1(溶剂环己烷)。 特点:摩尔吸光系数一般为10~100 L· mol-1 · cm-1, 吸收谱带强度较弱。
一般说来:未成键的孤对电子较易激发。成键电子能 级低,反键电子相反,n→π *跃迁需要能最低。所产生 的吸收波长最长。 n →σ *, π →π *次之,σ →σ *出现 在远紫外区,吸收波长<200nm。如图:
特点:使吸收峰向长波长方向移动。
(3)π→π*跃迁
所需能量较小,吸收波长处于远紫外区的近紫外端或 近紫外区,不饱和烃、共轭烯烃和芳香烃类均可发生该类 跃迁。如:乙烯π→π*跃迁的λ为162 nm。 特点: 摩尔吸光系数 κ max: 1×104 L· mol-1· cm-1。
属于强吸收
(4) n →π*跃迁
3. 常用术语
(1) 生色团 (P276 表9-3) • 最有用的紫外—可见光谱是由π→π*和n→π*跃迁产生 的。这两种跃迁均要求有机物分子中含有不饱和基团。 • 由于其存在能使分子产生吸收而出现谱带的含有π键的 不饱和基团称为生色团。 ㎜ • 简单的生色团由双键或叁键体系组成,如乙烯基、羰 基、亚硝基、偶氮基—N=N—、乙炔基、腈基—C㆔ N等。 • 吸收波长向长波方向移动,吸收强度增加。
X 射 干 线 涉 衍 法 射 法
原子光谱分析法 旋 光 法
原 子 吸 收 光 谱 原 子 发 射 光 谱 原 子 荧 光 光 谱 X 射 线 荧 光 光 谱
分子光谱分析法
分 子 荧 光 光 谱 法 分 子 磷 光 光 谱 法 核 磁 共 振 波 谱 法
紫 外 光 谱 法
红 外 光 谱 法
一、有机化合物紫外吸收光谱的产生
1. 产生原因
(1)分子吸收光谱的产生——由能级间的跃迁引起
E分 E电 E振 E转
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
能级差 分子内运动涉及三种跃迁能级,所需能量大小顺序:
E电 E振 E转
2. 电子跃迁形式
有机化合物的紫外—可见吸收光谱,是其分子中外层价
电子跃迁的结果(三种):①形成单键的σ电子; ②形成双
键的π电子;③未成键的n电子。 分子轨道理论:一个成 键轨道必定有一个相应的反 键轨道。通常外层电子均处 于分子轨道的基态,即成键 轨道上。 外层电子吸收紫外或可见辐射后,就从基态向激发态(反 键轨道)跃迁。主要有四种跃迁所需能量Δ Ε 大小顺序为: σ → σ * > n → σ * >π → π * > n → π *
相关文档
最新文档