仪器分析紫外

紫外光：远紫外光（10~200nm）和近紫外 光（200~400nm）的电磁辐射。
可见光：400~780nm的电磁辐射。溶液中
物质选择性的吸收可见光中某种颜色的光，溶
液就会呈现出一定的颜色。教材P16 ，表3-1列
出了物质的颜色与吸收光颜色之间的互补关系。 比色分析法(Colorimetric Analysis)：比较 有色物质溶液颜色深浅来确定物质含量的方法。 分光光度法(Spectrophotometry)：使用分
颜色 紫 蓝 绿蓝 蓝绿 绿 黄绿 黄 橙 红
吸收光(互补光)
黄绿 黄 橙 红 红紫 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
光的互补色示意图(/nm)
黄 580~600nm 橙 600~650nm 绿 500~580nm 青 490~500nm
白光
青蓝 480~490nm
红 650~750nm
紫 400~450nm
O
例：
H
C H
电子跃迁类型
分子轨道：
成键轨道 成键轨道 n 未成键轨道
*反键轨道*反键轨道
E：σ＜π＜n＜π*＜σ* 跃迁类型： *、n *、 n *、 * 四 种类型。
*
*反键轨道 *反键轨道 n* *
E
*
n *
* n 非键轨道 成键轨道 成键轨道
一个特征常数 ，定性的主要依据
（2） 值愈大，方法的灵敏度愈高 > 104 = 103~104 = 102~103 < 102 强吸收 较强吸收 中吸收 弱吸收
文献报道： 紫外可见光谱的两个重要特征
max ，
例：
max Et = 279 nm ( 5012 lg =3.7)
光光度计进行吸收光谱分析的方法。
电磁波谱(1m=106m=109nm=1010Å)
波谱名称 射线 波长范围 0.005~0.17nm 分析方法 中子活化分析，莫斯鲍尔谱法
X射线 远紫外 近紫外 可见光
近红外 中红外
0.1~10 nm 10~200 nm 200~400 nm
0.75~2.5 m 2.5~50 m
二、紫外可见吸收光谱与分子结构的关系
(一 ) 有机化合物的紫外可见吸收光谱
1. 电子跃迁类型
紫外可见吸收光谱是由分子中价电子能级
跃迁产生的 —— 此吸收光谱取决于价电子的性 质。
C-H、C-C 电 形成单键的电子 子 形成双键的电子 C = C、C=O 类 型 未成键的孤对电子n 电子 C = O
蓝 450~480nm
光谱示意 复合光
完全吸收
表观现象示意
完全透过
吸收黄光
§7.1紫外-可见吸收光谱
一、紫外可见吸收光谱的基本原理 （一）紫外可见吸收光谱 由紫外可见分光光度计获得
光 源
单 色 器
吸 收 池
检 测 器
显 示 器
ΔE电 = h 光 (200—800 nm)
激发态 基态
吸收曲线
将不同波长的光透过某一固定浓度和 厚度的待测溶液，测量每一波长下待测溶 液对光的吸收程度（即吸光度），然后以 波长为横坐标，以吸光度为纵坐标作图， 可得一曲线。曲线描述物质对不同波长光 的吸收能力，称吸收曲线或吸收光谱。
完全相同。
（二）紫外可见光谱的特征
1. 吸收峰的形状及所在位置 ——定性、定结构的依据 2. 吸收峰的强度 ——定量的依据 A = lgI0 / I= cL ：摩尔吸收系数 I0 单位：L.cm-1 . mol-1 单色光
L
A
I
的物理程中的吸光度， = A/(cL)，与入射光波长、 溶液的性质及温度有关 （1） ——吸光物质在特定波长和溶剂中的
复色光
L
A
末端吸收 最强峰
肩 峰 峰 次强峰 谷
max
min

图7-1紫外可见吸收光谱示意图
分析吸收曲线可以看到： A
1.同一浓度的待测溶液对不同
波长的光有不同的吸光度；
max
min

2. 对于同一待测溶液，c愈大，A也愈大；
3. 对于同一物质，不论c大小如何，最大吸收峰
所对应的波长(max) 不变。并且曲线的形状也
X射线光谱法 真空紫外光谱法 紫外光谱法
红外光谱法 红外光谱法
400~750 nm 比色法,可见吸光光度法(光度法)
远红外 微 波 射 频
50~1000 m 1~1000 mm 1~1000 m
红外光谱法 微波光谱法 核磁共振光谱法
/nm 400-450 450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-610 610-650 650-760
n 图 7-2 分子的电子能级和跃迁
1. *和n *跃迁
*跃迁 分子中形成单键的电子(即电子)， 要使其由成键轨道跃迁到相应的*反键 轨道上，所需要的能量大，(真空紫外区) 饱和烃只能发生* 。 例如，甲烷：max=125 nm， 乙烷：max=135nm。 只能被真空紫外分光光度计检测到； 作为溶剂使用。
n*跃迁 含有未共用电子对（即n电子，N、 O、S、X）原子的饱和化合物都可能发 生n*跃迁。 CH3OH max = 184nm CH3Br max = 204nm n*所需要的E小于 *跃迁， 一般相当于150~250nm区域的辐射能。 吸收概率较小，=102~103，中吸收 大多吸收峰在真空紫外区。
H
C
H
K
O
电子 电子
n 电子

有机化 合物的紫 外—可见吸 E 收光谱是3 种电子跃迁 的结果
* *
R
n
E, B

2. *和n *跃迁
*跃迁 含有不饱和键，如双键和叁键等有机 化合物中含有电子，可以发生*跃迁。 吸收强度大， =104~105，强吸收 若有共轭体系，波长向长波方向移动， 相当于200~700 nm 含不饱和键的化合物发生π→π*跃迁 C=O ， C=C， C≡C
第7章 紫外-可见吸收光谱法
Ultraviolet-Visible Absorption Spectrometry UV—Vis
§7.1 概 述
紫外-可见吸收光谱法是根据溶液
中物质的分子或离子对紫外和可见光 谱区辐射能的吸收来研究物质的组成
和结构的方法，也称紫外和可见吸收
光度法，它包括比色分析法和紫外-可 见分光光度法。