紫外可见吸收光谱分析法
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第三章 紫外-可见吸收光谱分析
2．不饱和脂肪烃 ．
在不饱和烃类分子中，除含有σ键外，还含有π 键，它们可以产生 σ→σ＊和π→π＊ 两种跃迁。 如果存在共轭体系，则随共轭系统的延长， 吸收带将明显向长波方 向移动，吸收强度也随之增强 在共轭体系中， π→π＊跃迁产生的吸收带又称为K（Konjugation） 带。其特点是：强度大，εmax›104；位置一般在217～280nm λmax和εmax的大小与共轭链的长短及取代基的位置有关 根据K带是否出现，可判断分子中共轭体系的存在的情况。在紫外光 根据 带是否出现，可判断分子中共轭体系的存在的情况 带是否出现 谱分析中有重要应用。
紫外－ §3-3 紫外－可见分光光度法的应用 一、 定性分析 二、纯度检查 三、结构推测 四、定量分析 单组分样品的定量分析 多组分样品的定量分析
一、 定性分析
1、依据：吸收光谱的特征——形状、波长、峰数目、强度、 吸光系数。 、依据：吸收光谱的特征 形状、 形状 波长、峰数目、强度、 吸光系数。 2、方法：对比法 、方法： (1) 对比吸收光谱特征数据 (2) 对比吸光度或吸光系数的比值
3．芳香烃 ．
苯有三个吸收带 E1带180∼184nm ε=47000 E 2带200∼204 nm ε=7000 苯环上三个共扼双键的 π → π*跃迁特征吸收带 B带 230-270 nm
ε=200
π → π*与苯环振动引起； 含取代基时， B带简化，红移 当苯环上有取代基时，苯的三个特征谱带都会发生显著的变化， 其中影响较大的是E2带和B谱带。
化合物 H2O CH3OH CH3CL CH3I CH3NH2
λmax（nm） 167 184 173 258 215
εmax 1480 150 200 365 600
5.紫外-可见吸收光谱法
•双波长分光光度计
双波长分光光度计的优点：是可以在有 背景干忧或共存组分吸收干忧的情况下 对某组分进行定量测定。 岛津UV-2700双光束双波长的
5.4 分析条件的选择 （一）显色反应的选择及类型 选择显色反应时应考虑的因素：
灵敏度高、选择性高、生成物稳定、显色剂在测定波 长处无明显吸收，两种有色物最大吸收波长之差：“对比 度”，要求△ > 60nm。
吸光度A与显色剂用量CR 的关系会出现如图所示的几种 情况。选择曲线变化平坦处。
2.反应体系的酸度
在相同实验条件下，分别测定不同pH值条件 下显色溶液的吸光度。选择曲线中吸光度较大且 恒定的平坦区所对应的pH范围。
3.显色时间与温度
由实验确定。
4.溶剂
一般尽量采用水相测定。
（三） 波长的选择
一般根据待测组分的吸收光谱，选择最大 吸收波长作为测定波长。
收物质最大限度的吸光能力，也反映了光度法测定该物质可 能达到的最大灵敏度。 （5）εmax越大表明该物质的吸光能力越强，用光度法测定该 物质的灵敏度越高。 ε>105：超高灵敏； ε=(6～10）×104 ：高灵敏；
ε<2×104 ：不灵敏。
3. 吸光度A与透光度T的关系
透过光的强度It与入射光的强度Io之比称 为透光度或透光率，用T表示。 T = I t / I0
⑶ 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，摩尔吸光系数εmax一般在104 L· mol-1· cm-1以上，属于
强吸收。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λmax为162 nm，εmax为1×104 L·mol1· cm-1。
在波长200-750nm内，基于分子内电子跃迁的吸收 光谱来确定物质的组成、含量，推测物质结构的一种 分析方法,又称为紫外-可见分光光度法。它属于分子 吸收光谱法。
05第5章 紫外可见吸收光谱法
ε=200
苯 甲苯 间二甲苯 1，3，5-三甲苯 六甲苯
其中B带为芳香族的重要特 征吸收带，常用于识别：精 精 细结构是 π → π*与苯环振动 细结构 引起；
λmax（nm） 254 261 263 266 272
ε max 200 300 300 305 300
含带有孤对电子的取代基时，由于n → π*共轭， B带强度 增大简化，红移；对于烷基取代基影响不大。
ε
能级跃迁
电子能级间跃迁 同时，总伴随有 的同时 同时 振动和转动 振动 转动能级间 转动 的跃迁。即电子光 谱中总包含 包含有振动 包含 能级和转动能级间 跃迁产生的若干谱 线而呈现宽谱带 宽谱带。 宽谱带
分子的内能： 分子的内能：电子能量Ee 、振动能量Ev 、转 动能量Er 即: E＝Ee+Ev+Er 三种能级都是量子化的， 三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能 量。
σ*
K E,B R
∆E
π*
n
π
σ
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。
化合物 H2O CH3OH CH3CL CH3I CH3NH2 λmax（nm） 167 184 173 258 215 εmax 1480 150 200 365 600
讨论： 讨论：
0.005～0.050eV， （1） 转动能级间的能量差ΔΕr：0.005～0.050eV，跃迁 产生吸收光谱位于远红外区。远红外光谱或分子转动光谱； 产生吸收光谱位于远红外区。远红外光谱或分子转动光谱； 约为：0.05～ eV， （2） 振动能级的能量差ΔΕv约为：0.05～１eV，跃迁产 生的吸收光谱位于红外区，红外光谱或分子振动光谱； 生的吸收光谱位于红外区，红外光谱或分子振动光谱； 较大1 20eV。 （3） 电子能级的能量差ΔΕe较大1～20eV。电子跃迁产生 的吸收光谱在紫外－可见光区，紫外— 的吸收光谱在紫外－可见光区，紫外—可见光谱或分子的电 子光谱； 子光谱；
紫外可见吸收光谱法
不饱和烃π→π*跃迁： C=C 发色基团， 但 p → p* ，λmax 200 nm。 乙烯π→π*跃迁的λmax为162 nm， κmax为：1×104 L·mol1·cm-1。
H
H
CC
H
H
助色基团取代 p p*发生红移。
取代基
－SR
红移距离/nm 45
－NR2 －OR
40
30
－Cl 5
－CH3 5
试样室： 吸收池(比色皿)+池架附件。 吸收池：石英池，玻璃池。 在紫外区须采用石英池，可见区 一般用玻璃池。
4.检测器
利用光电效应将透过吸收池的光 信号变成可测的电信号，常用的有 光电池、光电管或光电倍增管。
5. 结果显示记录系统
检流计、数字显示、微机进行仪器自动控 制和结果处理。
分光光度计的类型
第三章 紫外-可见吸收光谱法
紫外-可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸收 200～800nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法。 这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电 子在电子能级间的跃迁，广泛用于有机和无机物质 的定性和定量测定。
包括比色法和紫外-可见光分光光度法
2020/5/9
概述
波长范围：100 ~ 800 nm。 远紫外区： 100 ~ 200 nm； 近紫外区： 200 ~ 400 nm； 可见光区： 400 ~ 800 nm。
08:10:40
（2）极性溶剂对π→π*跃迁的影响
规律：使π→π*吸收带发生红移，κmax略有降低。
原因：C=C基态时，两个π电子位 于 π 成 键 轨 道 上 ， 无 极 性 ； π→π* 跃迁后，分别在成键π和反键π*轨 道上，C+=C-，极性，与极性溶剂 作用强，能量。
H
H
CC
H
H
助色基团取代 p p*发生红移。
取代基
－SR
红移距离/nm 45
－NR2 －OR
40
30
－Cl 5
－CH3 5
试样室： 吸收池(比色皿)+池架附件。 吸收池：石英池，玻璃池。 在紫外区须采用石英池，可见区 一般用玻璃池。
4.检测器
利用光电效应将透过吸收池的光 信号变成可测的电信号，常用的有 光电池、光电管或光电倍增管。
5. 结果显示记录系统
检流计、数字显示、微机进行仪器自动控 制和结果处理。
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第三章 紫外-可见吸收光谱法
紫外-可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸收 200～800nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法。 这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电 子在电子能级间的跃迁，广泛用于有机和无机物质 的定性和定量测定。
包括比色法和紫外-可见光分光光度法
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概述
波长范围：100 ~ 800 nm。 远紫外区： 100 ~ 200 nm； 近紫外区： 200 ~ 400 nm； 可见光区： 400 ~ 800 nm。
08:10:40
（2）极性溶剂对π→π*跃迁的影响
规律：使π→π*吸收带发生红移，κmax略有降低。
原因：C=C基态时，两个π电子位 于 π 成 键 轨 道 上 ， 无 极 性 ； π→π* 跃迁后，分别在成键π和反键π*轨 道上，C+=C-，极性，与极性溶剂 作用强，能量。
紫外-可见吸收光谱分析
故 ＝
hc E
4.136 10 15 eV s 2.998 1010 cm s－１ ＝ 5eV
＝2.48×10-5cm＝248 nm
烟草化学 Tobacco Chemistry
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可见，由于分子内部电子能级跃迁而产生的吸收光谱主 要处于紫外可见光区(200~800nm)，这种分子光谱称为电子光 谱或紫外-可见光谱。 在电子能级跃迁时不可避免地要产生振动能级的跃迁。 ΔEv大约比ΔEe小10倍，一般在0.05~1eV之间。如果是0.1eV，
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仪器分析
郑州轻工业学院
程传玲
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第五章 紫外－可见吸收光谱法 Ultraviolet-Visible Absorption Spectrometry , UV-VIS
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将不同波长的光透过某一物质，测量每一波长下物质对 光的吸收程度即吸光度，然后以波长为横坐标，以吸光度为
纵坐标作图，这种图谱称为该物质吸收曲线或吸收光谱。某
物质的吸收光谱反映了它在不同的光谱区域内吸收能力的分 布情况，可以从波形、波峰的强度、位置及其数目看出来，
区域内，不同波长的光引起人的视觉神经的感受不同，所以
我们看到了各种不同颜色的光。例如，400~450nm的光是紫 光，580~600nm的光是黄光等。
紫外可见吸收光谱法分析
例： 铬酸盐或重铬酸盐溶液中存在下列平衡： CrO42- ＋2H＋ = Cr2O72- ＋H2O 溶液中CrO42-、 Cr2O72-的颜色不同，吸光性质也不 相同。故此时溶液pH 对测定有重要影响。
五、有机化合物的紫外吸收光谱
知识回顾： 有机分子化学键的类型 两种或以上的原子或同一种原子由化学键连接； 主要化学键类型：σ键、π键、n键 （1）化学键的形成
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。
4.2 吸光度的加和性
多组分的体系中，如各组分之间不发生相互作用，此时体系 的总吸光度等于各组分吸光度之和，称之为吸光度的加和性。
A = A1 + A2 + … +An
各组分在同一波长处吸光度等于各自物质在此波长处的吸光度 之和，而此波长并不一定是各组分的最大吸收波长
Optical response: Absorbance, Emission, diffraction,
reflection, refraction, polarization,scattering.
1.电磁波的基本性质
电磁波是一种光量子流，具有波粒二象性： 波动性
c /
频率 波长
光速＝2.9979×108m· s-1 ＝2.9979×1010cm· s-1
粒子性
E h hc /
普朗克常数 h ＝6.6262×10-34J· s
电磁辐射
紫外光区： λ=180～400nm
波长
可见光区：λ=400～800nm
红外光区： λ=800～1000nm
在红外区域，常用波数代替波长，波数与波长的相互 关系为：
1/
σ单位：cm-1，物理意义：1cm 的间距内有多少个光波
紫外可见吸收光谱分析法
杂原子电负性越大，跃迁所需的能量越大。 λmax CH3Cl：173 nm，CH3Br：204 nm，CH3I： 258 nm
2020/10/25
（3）n →π＊跃迁
由n电子从非键轨道向π*反键轨道的跃迁(R 带)，基团中 既有π电子，也有n电子，可以发生这类跃迁。如:
C=O, N=N, N=O, C=S
-OH、-OR、 -NH2、 -NR2、 -SH、 -SR、 -Cl、-Br
D. 蓝移
是指一些基团与某些生色团(C=O)连接后，使生色团的吸 收带向短波移动，这种效应成为蓝移，该基团称为蓝移基团 ：
-CH3、-CH2CH3、 -O-COCH3
2020/10/25
E. 增色效应
最大吸收带的 εmax 增加时称为增色效应。 F. 减色效应
B. 助色团
是指分子中的一些带有非成键电子对的基团。本身在紫 外-可见光区不产生吸收，但是当它与生色团连接后，使生 色团的吸收带向长波移动，且吸收强度增大。
-OH、-OR、-NHR、-SH、-Cl、-Br、-I
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C. 红移
是指一些带有非成键电子对的基团与生色团连接后，使 生色团的吸收带向长波移动，这种效应成为红移，该基团 称为红移基团：
特点: (a). 与组成π键的杂原子有关,杂原子的电负性越强，
λmax 越小; (b). n →π* 跃迁所需能量最小，大部分吸收在
200 ~ 700 nm； (c). n →π* 跃迁的几率比较小，所以摩尔吸光系数比较
小 ，一般~ 102。
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(4) π→π* 跃迁
是π电子从成键π轨道向反键π*轨道的跃迁，含有π电子 基团的不饱和有机化合物，都会发生π→π*跃迁。如含有 碳碳双键、碳碳叁键的化合物。吸收一般在200 nm附近。
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（3）n →π＊跃迁
由n电子从非键轨道向π*反键轨道的跃迁(R 带)，基团中 既有π电子，也有n电子，可以发生这类跃迁。如:
C=O, N=N, N=O, C=S
-OH、-OR、 -NH2、 -NR2、 -SH、 -SR、 -Cl、-Br
D. 蓝移
是指一些基团与某些生色团(C=O)连接后，使生色团的吸 收带向短波移动，这种效应成为蓝移，该基团称为蓝移基团 ：
-CH3、-CH2CH3、 -O-COCH3
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E. 增色效应
最大吸收带的 εmax 增加时称为增色效应。 F. 减色效应
B. 助色团
是指分子中的一些带有非成键电子对的基团。本身在紫 外-可见光区不产生吸收，但是当它与生色团连接后，使生 色团的吸收带向长波移动，且吸收强度增大。
-OH、-OR、-NHR、-SH、-Cl、-Br、-I
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C. 红移
是指一些带有非成键电子对的基团与生色团连接后，使 生色团的吸收带向长波移动，这种效应成为红移，该基团 称为红移基团：
特点: (a). 与组成π键的杂原子有关,杂原子的电负性越强，
λmax 越小; (b). n →π* 跃迁所需能量最小，大部分吸收在
200 ~ 700 nm； (c). n →π* 跃迁的几率比较小，所以摩尔吸光系数比较
小 ，一般~ 102。
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(4) π→π* 跃迁
是π电子从成键π轨道向反键π*轨道的跃迁，含有π电子 基团的不饱和有机化合物，都会发生π→π*跃迁。如含有 碳碳双键、碳碳叁键的化合物。吸收一般在200 nm附近。
第9章-紫外可见吸收光谱法
第九章紫外可见吸收光谱法§9-1 概述利用紫外可见分光光度计测量物质对紫外可见光的吸收程度〔吸光度〕和紫外可见吸收光谱来确定物质的组成、含量，推测物质结构的分析方法，称为紫外可见吸收光谱法或紫外可见分光光度法〔ultraviolet and visible spectrophotometry,UV-VIS〕。
它具有如下特点：〔1〕灵敏度高适于微量组分的测定，一般可测定10-6g级的物质，其摩尔吸收系数可以到达104~105数量级。
(2) 准确度较高其相对误差一般在1%~5%之。
(3) 方法简便操作容易、分析速度快。
(4) 应用广泛不仅用于无机化合物的分析，更重要的是用于有机化合物的鉴定与结构分析〔鉴定有机化合物中的官能团〕。
可对同分异构体进展鉴别。
此外，还可用于配合物的组成和稳定常数的测定。
紫外可见吸收光谱法也有一定的局限性，有些有机化合物在紫外可见光区没有吸收谱带，有的仅有较简单而宽阔的吸收光谱，更有个别的紫外可见吸收光谱大体相似。
例如，甲苯和乙苯的紫外吸收光谱根本一样。
因此，单根据紫外可见吸收光谱不能完全决定这些物质的分子结构，只有与红外吸收光谱、核磁共振波谱和质谱等方法配合起来，得出的结论才会更可靠。
§9-2 紫外可见吸收光谱法的根本原理当一束紫外可见光〔波长围200~760nm〕通过一透明的物质时，具有某种能量的光子被吸收，而另一些能量的光子那么不被吸收，光子是否被物质所吸收既决定于物质的部结构，也决定于光子的能量。
当光子的能量等于电子能级的能量差时〔即ΔE电 = h f〕，那么此能量的光子被吸收，并使电子由基态跃迁到激发态。
物质对光的吸收特征，可用吸收曲线来描述。
以波长λ为横坐标，吸光度A为纵坐标作图，得到的A-λ曲线即为紫外可见吸收光谱〔或紫外可见吸收曲线〕。
它能更清楚地描述物质对光的吸收情况〔图9-1〕。
从图9-1中可以看出：物质在某一波长处对光的吸收最强，称为最大吸收峰，对应的波长称为最大吸收波长〔λmax〕；低于高吸收峰的峰称为次峰；吸收峰旁边的一个小的曲折称为肩峰；曲线中的低谷称为波谷其所对应的波长称为最小吸〕；在吸收曲线波长最短的一端，吸收强度相当大，但不成峰形的收波长〔λmin局部，称为末端吸收。
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5. 结果显示记录系统
作用是放大信号并以适当的方式指示或记录。 直流检流计、电位调零装置、数字显示及自动记录装置等。
03:04:37
二、分光光度计的类型
1.单光束
经单色器分光后的一束平行光，轮流通过参比溶液和样 品溶液，以进行吸光度的测定。结构简单，操作方便，维修 容易，适用于常规分析。一般不能作全波段光谱扫描。
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2. 紫外-可见吸收光谱的产生
当分子吸收外界的辐射能量（电磁辐射）时，会发生运 动状态的变化，亦即发生能级的跃迁，其中含电子能级、振 动能级和转动能级的跃迁。
h E2 E1 E Ee Ev Er
E h
c
hc
E
分子吸收光谱： 用一连续波的电磁辐射以波长大小顺序分别照射分子，并
流动测量池 两面透光
4.检测器
检测器的作用 检测器是一种光电转换元件，是检测单色光通过溶液被吸收 后透射光的强度，并把这种光信号转变为电信号的装置。 对检测器的要求 检测器应在测量的光谱范围内具有高的灵敏度；对辐射能量 的响应快、线性关系好、线性范围宽；对不同波长的辐射响 应性能相同且可靠；有好的稳定性和低的噪音水平等。 检测器有光电池、光电管和光电倍增管等。
2.双光束
光源发出光经单色器分光后，分解为强度相等的两束 光，一束通过参比池，另一束通过样品池，双光束分光光 度计一般都能自动记录吸收光谱曲线。由于两束光同时分 别通过参比池和样品池，因而能自动消除光源强度变化所 引起的误差。
03:04:37
03:04:37
3.双波长
适用多组分混合物、混浊试样(如生物组织液)分析， 以及存在背景干扰或共存组分吸收干扰的情况下分析，还 能进行化学反应动力学研究。
围在320～2500 nm。 氢灯、氘灯等: 气体放电光源，紫外光区，可使用波长的
有效范围为200～375nm 。
03:04:37
2.单色器
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。 ① 入射狭缝：光源的光由此进入单色器； ② 准光装置：透镜或返射镜使入射光成为平行光束； ③ 色散元件：将复合光分解成单色光；棱镜或光栅；
记录物质分子对辐射吸收程度随辐射波长变化的关系曲线。 紫外-可见光：紫外-可见吸收光谱。
03:04:37
电子能级跃迁的能量： 1～20 eV
振动能级跃迁的能量： 0.05～1 eV
转动能级间的能量： 0.005～0.050 eV 电子能级间跃迁的同时
，总伴随有振动和转动能 级间的跃迁。 1～20 eV的能量相对应 的波长是1230-62nm。
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二、紫外、可见吸收光谱
1 、吸收曲线特点 连续的带状光谱
03:04:37
原子光谱：线状谱
2 、紫外-可见吸收光谱的作用 定性分析：分子的紫外-可见光谱在宏观上呈现带状，
称为带状光谱。吸收带的峰值波长为最大吸收波长，常表 示为λmax，各种化合物由于组成和结构上的不同都有各自特 征的紫外-可见吸收光谱，因此可以从吸收光谱的形状、波 峰的位置及强度、波峰的数目等进行定性分析 。
④ 聚焦装置：透镜或凹面 反射镜，将分光后所得单 色光聚焦至出射狭缝； ⑤ 出射狭缝。
03:04:37
3.样品室
样品池、吸收池（比色皿）。吸收池主要有石英池和玻璃池两 种。
1cm 长方形测量池 两面透光
圆形测量池 两面透光
可拆卸圆形测量池 两面透光
气体测量池 两面透光
03:04:37
微量测量池 两面透光
第二节 紫外-可见分光
光度计
03:04:37
仪器
紫外-可见分光光度计
03:04:37
一、基本组成与工作原理
光源
光源
单色器
碘 钨 灯
样品池
检测器
数据处理 仪器控制
单色器
氘 灯光
电 03:04:37
一、基本组成与工作原理
1. 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。 分光光度计中常用的光源有两类: 钨灯、卤钨灯等：热辐射光源 ，可见光区，其辐射波长范
定量分析：根据A可用来定量分析，A=-lgT=εbc。
03:04:37
3、 Lambert-Beer定律
I0 Ia It Ir
I0 Ia It
T It I0
A lg 1 lg I0
T
It
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A cl lg T
l : 吸收光程（液层厚度），cm。 c: 吸光物质浓度。 ε: 摩尔吸光系数
一、紫外-可见吸收光谱概述
1.概述
紫外-可见分光光度法是利用物质的分子对紫外-可见光谱 区的辐射的吸收来进行定性、定量及结构分析的方法。
产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁。 波长范围：100-800 nm.
(1) 远紫外光区: 100-200nm； (2) 近紫外光区: 200-400nm； (3) 可见光区: 400-800nm。 广泛用于有机和无机物质的定性和定量分析。
03:04:37
第六章 紫外吸收光谱
分析法
第三节 吸收带类型与溶
剂效应
03:04:37
一、电子跃迁与吸收带类型
1. 电子跃迁类型
成键的价电子 σ键，σ电子 — σ成键轨道
外层电子
π键，π电子 — π成键轨道
非成键的价电子 — n 电子 — n 轨道
π* 反键轨道(激发态电子) σ* 反键轨道（激发态电子）
2) max 可作为定性鉴定的参数
03:04:37
3) 可用来估量定量分析方法的灵敏度。 ε max越大，定量分析的灵敏度越高。 例如：
εmax ~ 104：强吸收，测量浓度范围为10-6 ~ 10-5 mol•L-1。
03:04:37
第六章 紫外吸收光谱
分析法
一、基本组成
二、分光光度计的类 型
能量大小顺序： σ <π < n < π* < σ*
c 单位 为mol•L-1时，摩尔吸光系数 ε(L•mol-1•cm-1)。
03:04:37
c 单位为 mol•L-1时，摩尔吸光系数
(L• mol-1•cm-1)。
1) 吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征 常数,不随浓度c 和光程长度b的改变而改变。 在温度和波长等条件一定时,仅与吸收物质 本身的性质有关。
作用是放大信号并以适当的方式指示或记录。 直流检流计、电位调零装置、数字显示及自动记录装置等。
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二、分光光度计的类型
1.单光束
经单色器分光后的一束平行光，轮流通过参比溶液和样 品溶液，以进行吸光度的测定。结构简单，操作方便，维修 容易，适用于常规分析。一般不能作全波段光谱扫描。
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2. 紫外-可见吸收光谱的产生
当分子吸收外界的辐射能量（电磁辐射）时，会发生运 动状态的变化，亦即发生能级的跃迁，其中含电子能级、振 动能级和转动能级的跃迁。
h E2 E1 E Ee Ev Er
E h
c
hc
E
分子吸收光谱： 用一连续波的电磁辐射以波长大小顺序分别照射分子，并
流动测量池 两面透光
4.检测器
检测器的作用 检测器是一种光电转换元件，是检测单色光通过溶液被吸收 后透射光的强度，并把这种光信号转变为电信号的装置。 对检测器的要求 检测器应在测量的光谱范围内具有高的灵敏度；对辐射能量 的响应快、线性关系好、线性范围宽；对不同波长的辐射响 应性能相同且可靠；有好的稳定性和低的噪音水平等。 检测器有光电池、光电管和光电倍增管等。
2.双光束
光源发出光经单色器分光后，分解为强度相等的两束 光，一束通过参比池，另一束通过样品池，双光束分光光 度计一般都能自动记录吸收光谱曲线。由于两束光同时分 别通过参比池和样品池，因而能自动消除光源强度变化所 引起的误差。
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3.双波长
适用多组分混合物、混浊试样(如生物组织液)分析， 以及存在背景干扰或共存组分吸收干扰的情况下分析，还 能进行化学反应动力学研究。
围在320～2500 nm。 氢灯、氘灯等: 气体放电光源，紫外光区，可使用波长的
有效范围为200～375nm 。
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2.单色器
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。 ① 入射狭缝：光源的光由此进入单色器； ② 准光装置：透镜或返射镜使入射光成为平行光束； ③ 色散元件：将复合光分解成单色光；棱镜或光栅；
记录物质分子对辐射吸收程度随辐射波长变化的关系曲线。 紫外-可见光：紫外-可见吸收光谱。
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电子能级跃迁的能量： 1～20 eV
振动能级跃迁的能量： 0.05～1 eV
转动能级间的能量： 0.005～0.050 eV 电子能级间跃迁的同时
，总伴随有振动和转动能 级间的跃迁。 1～20 eV的能量相对应 的波长是1230-62nm。
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二、紫外、可见吸收光谱
1 、吸收曲线特点 连续的带状光谱
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原子光谱：线状谱
2 、紫外-可见吸收光谱的作用 定性分析：分子的紫外-可见光谱在宏观上呈现带状，
称为带状光谱。吸收带的峰值波长为最大吸收波长，常表 示为λmax，各种化合物由于组成和结构上的不同都有各自特 征的紫外-可见吸收光谱，因此可以从吸收光谱的形状、波 峰的位置及强度、波峰的数目等进行定性分析 。
④ 聚焦装置：透镜或凹面 反射镜，将分光后所得单 色光聚焦至出射狭缝； ⑤ 出射狭缝。
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3.样品室
样品池、吸收池（比色皿）。吸收池主要有石英池和玻璃池两 种。
1cm 长方形测量池 两面透光
圆形测量池 两面透光
可拆卸圆形测量池 两面透光
气体测量池 两面透光
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微量测量池 两面透光
第二节 紫外-可见分光
光度计
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仪器
紫外-可见分光光度计
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一、基本组成与工作原理
光源
光源
单色器
碘 钨 灯
样品池
检测器
数据处理 仪器控制
单色器
氘 灯光
电 03:04:37
一、基本组成与工作原理
1. 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。 分光光度计中常用的光源有两类: 钨灯、卤钨灯等：热辐射光源 ，可见光区，其辐射波长范
定量分析：根据A可用来定量分析，A=-lgT=εbc。
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3、 Lambert-Beer定律
I0 Ia It Ir
I0 Ia It
T It I0
A lg 1 lg I0
T
It
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A cl lg T
l : 吸收光程（液层厚度），cm。 c: 吸光物质浓度。 ε: 摩尔吸光系数
一、紫外-可见吸收光谱概述
1.概述
紫外-可见分光光度法是利用物质的分子对紫外-可见光谱 区的辐射的吸收来进行定性、定量及结构分析的方法。
产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁。 波长范围：100-800 nm.
(1) 远紫外光区: 100-200nm； (2) 近紫外光区: 200-400nm； (3) 可见光区: 400-800nm。 广泛用于有机和无机物质的定性和定量分析。
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第六章 紫外吸收光谱
分析法
第三节 吸收带类型与溶
剂效应
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一、电子跃迁与吸收带类型
1. 电子跃迁类型
成键的价电子 σ键，σ电子 — σ成键轨道
外层电子
π键，π电子 — π成键轨道
非成键的价电子 — n 电子 — n 轨道
π* 反键轨道(激发态电子) σ* 反键轨道（激发态电子）
2) max 可作为定性鉴定的参数
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3) 可用来估量定量分析方法的灵敏度。 ε max越大，定量分析的灵敏度越高。 例如：
εmax ~ 104：强吸收，测量浓度范围为10-6 ~ 10-5 mol•L-1。
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第六章 紫外吸收光谱
分析法
一、基本组成
二、分光光度计的类 型
能量大小顺序： σ <π < n < π* < σ*
c 单位 为mol•L-1时，摩尔吸光系数 ε(L•mol-1•cm-1)。
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c 单位为 mol•L-1时，摩尔吸光系数
(L• mol-1•cm-1)。
1) 吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征 常数,不随浓度c 和光程长度b的改变而改变。 在温度和波长等条件一定时,仅与吸收物质 本身的性质有关。