3.第三章、光谱分析解析
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2、生色基团
3、、助色基团带有杂原子的饱和基团， 如一0H、一NH 2及卤素等，它们本身无 紫外吸收，当与发色团相连时，能使吸 收场向长被长方向移动。
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四、光吸收曲线
最大吸收波长； 最小吸收波长； 特征吸收； 吸收曲线
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(一)光源
分光光度计要求光源能发射强度足够而 且稳定，并具有连续光谱的光。光源的 发光面积应该小，同时应附有聚光镜 ( 凸 透镜和凹透镜 )将光源聚集于单色器的进 光狭缝上。分为可见光区及紫外光区。
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1、可见光区光源
有钨灯、碘钨灯(卤钨灯)两种，能发射 350nm－2.5um范围的连续光谱。卤钨 灯比钨灯的发射强度强，寿命也长，一 般为许多仪器所采用。
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(3)吸收具有加和性，即在多组分体系中，如果 各组分吸光物质之间没有相互作用，这时体系 的总吸收度等于各组分吸收度之和。 产生偏差的原因： 样品溶液； 仪器； 方法的确定
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五、仪器结构和原理
作业： 1、叙述样品和制备方法 2、叙述样品预处理的目的和方法
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（四）检测器 检测器的功能是检测光信号，并转变成电信 号。要求检测器灵敏度高，响应时间短，响应 的线性关系良好，并对不同的被长的光具有相 同的响应可靠性，以及噪声水平低，有良好的 稳定性等。由光电管和光电传增管组成。 (五)指示嚣 指示器的作用是把放大的信号以适当的方式 显示或记录下来。
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四、比尔定律 1、A＝kcL 2、影响因数 (1) 理论上， Beer—Lamben 定律只适用于单色 光，而实际上单色光的谱带总是有—定的宽度。 因此，要求单色光越纯越好。 (2) 由于比尔定律的限制，只有稀溶液才遵守 吸收定律。样品浓度太大 ( 通常＞0.01mol/LL) 时，由于粒子间被此相互作用，使吸收度与浓 度间的线性关系发生偏离。
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2．紫外光区光源
有氢灯、氘灯、汞灯，部分仪器使用氘 灯，能发射150一400nm的连续光谱，使 用范围为200一350nm，氢灯的发光强度 不如氢灯。汞灯为不连续光源。 目前许多仪器常用氘灯作紫外光源。氢 灯或氘灯的发射光谱今有几根数十谱线 可作波长校正用
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一 、紫外—可见分光光度法的 特点：
(1)仪器简单； (2)操作方便； (3)灵敏度高(达10－4一10－7g／mL) ， (4)准确度高，相对误差一般为1％一3％； (5)有4
二、物质的颜色
白光是一种混合光，它是由红、橙、黄、绿、 青、蓝、紫等各种色光组成的。各种色光的波 长范围不同。物质的颜色正是由于物质对不同 波长的光具有选择性吸收作用或吸收后激发而 产生的。表列出了物质颜色和吸收光颜色的关 系。如将表中相对应颜色的光按一定比例混合 可生成白光，这两种光通常称为互补色光。也 就是说，物质的呈色就是物质对可见光选择性 吸收的结果，是选择性的吸收了它的互补色而 呈色。
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紫外—可见分光光度法起源于20世纪60 年代，该法可直接提供分子中有无芳香 结构和共扼体系存在的信息，为物质的 定性提供了一定的依据。紫外 — 可见分 光光度法广泛地应用于物质的常量、微 量及痕量组分的定量分析。定量的主要 误差来源十共存物的谱线重叠而引起的 光谱干扰，可运用现代分离技术及计算 机辅助技术的应用而得以补偿。
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六、分光光度计类型
紫外—可见分光光度计的光路系统可分为单光 束与双光束两种类型 1．简易分光光度计 以721型分光光度计为例。使用波长范围为 360一800nm，以钨灯为光源，检测器采用光 电管，仪器结构简单，价格低廉，但单色光纯 度较差，
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2．单光束分光光度计 此类仪器有上海分析仪器厂生产的751型及752 型，波长范围为 200 一 1000nm ，氘灯为紫外 光源，钨灯为可见光源，光栅为色散元件，光 电管作检测器，是一类较精密、可靠、适用于 定量分析的仪器，可用于吸收系数的测定。 3．双光束分光光度计
（二）色散元件
常用的色散元件有棱镜和光栅。其分 光性能好，能分出很窄的光谱通带，辐 射光纯度高，使用方便。早年仪器多用 棱镜，近年来多用光栅。
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(三)吸收池
吸收池又称比色皿或液槽，是分光光度分析中盛放 样品的容器。 材料：玻璃、石英两种。玻璃池不能透过紫外光， 只适用于在可见光区测定，在紫外区测定只能用石 英。 配对：为了消除吸收他之间的差别，在使用前应将 吸收他进行配对。其方法是对所用的一套吸收池盛 放同一种溶液(一般为溶剂或空杯)，在选定波长下测 定各透光率，彼此相差应在0.5％以下。 厚度： 0.5cm 、 1.0cm 、 2.0cm 、 3.0cm 等，根据样 品的浓度及样品量，可用不同厚度的吸收池．最常 用的为lcm的吸收池，约5mL溶液。
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三、紫外—可见光吸收的主要 类型
1、类型
需要的能量高，吸收螃在远紫外区。例如：甲烷的 吸收坤在125nm，乙烷在135nm，饱和烃类吸收小于 150nm，超出一般仪器的测定范围。
跃迁能量小，吸收场大都在200nm以下，吸收系数很 大，届于强吸收。例如；乙烯的吸收场在165nm，孤 独双键亦在仪器测定波长范围之外。
第三章、光谱分析
紫外—可见分光光度法 预处理
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1
第一节、紫外—可见分光光度法
波长在200一400nm范围称为紫外光，人眼 能感觉到的光的波长大约在400一760nm之间。 物质吸收波长范围在200一760nm（800nm） 区间的电磁辐射能产生的分子吸收光谱称为 该物质的紫外—可见吸收光谱，利用紫外— 可见光谱进行物质的定性、定量分析的方法 称为紫外—可见分光光度法。
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2、生色基团
3、、助色基团带有杂原子的饱和基团， 如一0H、一NH 2及卤素等，它们本身无 紫外吸收，当与发色团相连时，能使吸 收场向长被长方向移动。
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四、光吸收曲线
最大吸收波长； 最小吸收波长； 特征吸收； 吸收曲线
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(一)光源
分光光度计要求光源能发射强度足够而 且稳定，并具有连续光谱的光。光源的 发光面积应该小，同时应附有聚光镜 ( 凸 透镜和凹透镜 )将光源聚集于单色器的进 光狭缝上。分为可见光区及紫外光区。
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1、可见光区光源
有钨灯、碘钨灯(卤钨灯)两种，能发射 350nm－2.5um范围的连续光谱。卤钨 灯比钨灯的发射强度强，寿命也长，一 般为许多仪器所采用。
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(3)吸收具有加和性，即在多组分体系中，如果 各组分吸光物质之间没有相互作用，这时体系 的总吸收度等于各组分吸收度之和。 产生偏差的原因： 样品溶液； 仪器； 方法的确定
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五、仪器结构和原理
作业： 1、叙述样品和制备方法 2、叙述样品预处理的目的和方法
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（四）检测器 检测器的功能是检测光信号，并转变成电信 号。要求检测器灵敏度高，响应时间短，响应 的线性关系良好，并对不同的被长的光具有相 同的响应可靠性，以及噪声水平低，有良好的 稳定性等。由光电管和光电传增管组成。 (五)指示嚣 指示器的作用是把放大的信号以适当的方式 显示或记录下来。
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四、比尔定律 1、A＝kcL 2、影响因数 (1) 理论上， Beer—Lamben 定律只适用于单色 光，而实际上单色光的谱带总是有—定的宽度。 因此，要求单色光越纯越好。 (2) 由于比尔定律的限制，只有稀溶液才遵守 吸收定律。样品浓度太大 ( 通常＞0.01mol/LL) 时，由于粒子间被此相互作用，使吸收度与浓 度间的线性关系发生偏离。
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2．紫外光区光源
有氢灯、氘灯、汞灯，部分仪器使用氘 灯，能发射150一400nm的连续光谱，使 用范围为200一350nm，氢灯的发光强度 不如氢灯。汞灯为不连续光源。 目前许多仪器常用氘灯作紫外光源。氢 灯或氘灯的发射光谱今有几根数十谱线 可作波长校正用
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一 、紫外—可见分光光度法的 特点：
(1)仪器简单； (2)操作方便； (3)灵敏度高(达10－4一10－7g／mL) ， (4)准确度高，相对误差一般为1％一3％； (5)有4
二、物质的颜色
白光是一种混合光，它是由红、橙、黄、绿、 青、蓝、紫等各种色光组成的。各种色光的波 长范围不同。物质的颜色正是由于物质对不同 波长的光具有选择性吸收作用或吸收后激发而 产生的。表列出了物质颜色和吸收光颜色的关 系。如将表中相对应颜色的光按一定比例混合 可生成白光，这两种光通常称为互补色光。也 就是说，物质的呈色就是物质对可见光选择性 吸收的结果，是选择性的吸收了它的互补色而 呈色。
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紫外—可见分光光度法起源于20世纪60 年代，该法可直接提供分子中有无芳香 结构和共扼体系存在的信息，为物质的 定性提供了一定的依据。紫外 — 可见分 光光度法广泛地应用于物质的常量、微 量及痕量组分的定量分析。定量的主要 误差来源十共存物的谱线重叠而引起的 光谱干扰，可运用现代分离技术及计算 机辅助技术的应用而得以补偿。
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六、分光光度计类型
紫外—可见分光光度计的光路系统可分为单光 束与双光束两种类型 1．简易分光光度计 以721型分光光度计为例。使用波长范围为 360一800nm，以钨灯为光源，检测器采用光 电管，仪器结构简单，价格低廉，但单色光纯 度较差，
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2．单光束分光光度计 此类仪器有上海分析仪器厂生产的751型及752 型，波长范围为 200 一 1000nm ，氘灯为紫外 光源，钨灯为可见光源，光栅为色散元件，光 电管作检测器，是一类较精密、可靠、适用于 定量分析的仪器，可用于吸收系数的测定。 3．双光束分光光度计
（二）色散元件
常用的色散元件有棱镜和光栅。其分 光性能好，能分出很窄的光谱通带，辐 射光纯度高，使用方便。早年仪器多用 棱镜，近年来多用光栅。
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(三)吸收池
吸收池又称比色皿或液槽，是分光光度分析中盛放 样品的容器。 材料：玻璃、石英两种。玻璃池不能透过紫外光， 只适用于在可见光区测定，在紫外区测定只能用石 英。 配对：为了消除吸收他之间的差别，在使用前应将 吸收他进行配对。其方法是对所用的一套吸收池盛 放同一种溶液(一般为溶剂或空杯)，在选定波长下测 定各透光率，彼此相差应在0.5％以下。 厚度： 0.5cm 、 1.0cm 、 2.0cm 、 3.0cm 等，根据样 品的浓度及样品量，可用不同厚度的吸收池．最常 用的为lcm的吸收池，约5mL溶液。
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三、紫外—可见光吸收的主要 类型
1、类型
需要的能量高，吸收螃在远紫外区。例如：甲烷的 吸收坤在125nm，乙烷在135nm，饱和烃类吸收小于 150nm，超出一般仪器的测定范围。
跃迁能量小，吸收场大都在200nm以下，吸收系数很 大，届于强吸收。例如；乙烯的吸收场在165nm，孤 独双键亦在仪器测定波长范围之外。
第三章、光谱分析
紫外—可见分光光度法 预处理
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第一节、紫外—可见分光光度法
波长在200一400nm范围称为紫外光，人眼 能感觉到的光的波长大约在400一760nm之间。 物质吸收波长范围在200一760nm（800nm） 区间的电磁辐射能产生的分子吸收光谱称为 该物质的紫外—可见吸收光谱，利用紫外— 可见光谱进行物质的定性、定量分析的方法 称为紫外—可见分光光度法。
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第三章--原子发射光谱法含样题
试样的引入
电弧和火花光源主要应用于固体试样的分析，而液体和 气体试样采用等离子体光源。
金属或合金
非金属固体材料，试样需放在一个其发射光谱不会干扰 分析物的电极上。
理想的电极材料：碳。
引入方式：电极是一极呈圆柱形，一端钻有一个凹孔。 分析时，将粉碎的试样填塞在顶端的凹孔中。它是引 入试样最常用的方法。另一电极（即对电极）是稍具 圆形顶端的圆锥形碳棒，这种形状可以产生最稳定的 及重现的电弧和火花。
（三）几个概念
激发电位（或激发能） ：原子由基态跃迁到激发态时 所需要的能量
主共振线：具有最低激发电位的谱线叫主共振线。一 般是由最低激发态回到基态时发射的谱线。
原子线：原子外层电子的跃迁所发射的谱线，以I表示, 如MgⅠ285.21nm为原子线。
离子线 ：离子的外层电子跃迁—离子线。以II，III，IV 等表示。如MgⅡ280.27nm为一次电离离子线。
压通道，以利于进样；第三，参与放电过程。 2、中层管通入辅助气体Ar气，用于点燃等离子体。 3、内层石英管以Ar为载气，试样溶液以气溶胶形式引入
等离子体中。
用Ar做工作气体的优点：Ar为单原子惰性气体，不与 试样组份形成难离解的稳定化合物，也不象分子那样 因离解而消耗能量，有良好的激发性能，本身光谱简 单。
2) 摄谱法
摄谱步骤
由激发态直接跃迁至基态所辐射的谱线称为共振线。
由较低级的激发态（第一激发态）直接跃迁至基态的 谱线称为第一共振线，一般也是元素的最灵敏线。
当该元素在被测物质里降低到一定含量时，出现的最 后一条谱线，这是最后线，也是最灵敏线。用来测量 该元素的谱线称分析线。
二、谱线的强度
谱线的强度特性是原子发射光谱法 进行定量测定的基础。谱线强度是单位 时间内从光源辐射出某波长光能的多少， 也即某波长的光辐射功率的大小。
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
第三章紫外可见分光光度法
优点：自动记录， 快速全波段扫描。可 消除光源不稳定、检 测器灵敏度变化等因 素的影响，特别适合 于结构分析。仪器复 杂，价格较高。是目 前用的最多的分光光 度计。
23
3.双波长
将不同波长的两束单色光(λ 1、λ 2) 快束交替通 过同一吸收池而后到达检测器。产生交替信号。无需 参比池。△=1～2nm。两波长同时扫描即可获得导数 光谱。
max也作为定性的依据。不同物质
的λmax有时可能相同，但ε
定量分析的依据。
max不一定相同。
（6）吸收谱带强度与该物质分子吸收的光子数成正比,
10
3．紫外-可见吸收光谱的产生
由于分子吸收紫外-可见光区的电磁辐射，分 子中价电子（或外层电子）的能级跃迁而产生紫 外-可见吸收光谱。 电子能级间跃迁的同时总伴随有振动和转动
紫外分光光度计检测；可作为溶剂使用。
39
2、n→ζ＊跃迁
所需能量较大。 吸收波长为150～250 nm，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 →ζ*跃迁。 如一氯甲烷、甲醇、三甲基胺n →ζ*跃迁的λ分 别为173 nm、183 nm和227 nm。
38
1、σ →σ ＊跃迁
所需能量最大，ζ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< 200 nm。 例：甲烷λmax为125 nm , 乙烷λmax为135 nm， 环丙烷（饱和烃中最长） λmax为190 nm。 在近紫外没有饱和碳氢化合物的光谱，需真空
8
2．能级跃迁的讨论
（1）转动能级间的能量差Δ Er：0.005～0.050 eV， 跃迁产生吸收光谱位于远红外区，称为远红外 光谱或分子转动光谱； （2）振动能级的能量差Δ Ev约为：0.05～１eV，跃
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3.双波长
将不同波长的两束单色光(λ 1、λ 2) 快束交替通 过同一吸收池而后到达检测器。产生交替信号。无需 参比池。△=1～2nm。两波长同时扫描即可获得导数 光谱。
max也作为定性的依据。不同物质
的λmax有时可能相同，但ε
定量分析的依据。
max不一定相同。
（6）吸收谱带强度与该物质分子吸收的光子数成正比,
10
3．紫外-可见吸收光谱的产生
由于分子吸收紫外-可见光区的电磁辐射，分 子中价电子（或外层电子）的能级跃迁而产生紫 外-可见吸收光谱。 电子能级间跃迁的同时总伴随有振动和转动
紫外分光光度计检测；可作为溶剂使用。
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2、n→ζ＊跃迁
所需能量较大。 吸收波长为150～250 nm，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 →ζ*跃迁。 如一氯甲烷、甲醇、三甲基胺n →ζ*跃迁的λ分 别为173 nm、183 nm和227 nm。
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1、σ →σ ＊跃迁
所需能量最大，ζ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< 200 nm。 例：甲烷λmax为125 nm , 乙烷λmax为135 nm， 环丙烷（饱和烃中最长） λmax为190 nm。 在近紫外没有饱和碳氢化合物的光谱，需真空
8
2．能级跃迁的讨论
（1）转动能级间的能量差Δ Er：0.005～0.050 eV， 跃迁产生吸收光谱位于远红外区，称为远红外 光谱或分子转动光谱； （2）振动能级的能量差Δ Ev约为：0.05～１eV，跃
第三章 红外吸收光谱分析-1
波长和波数
红外区光谱用波长和波数( 红外区光谱用波长和波数(wave number) 波长和波数 ) 来表征 ; 波长多用m做单位; 做单位; 波长多用 做单位 波数: 表示, 波数:以σ表示,定义为波长的倒数,单位 表示 定义为波长的倒数, cm-1,其物理意义是每厘米长光波中波的数 目. σ=1/λ(cm)=104/λ(m)=υ/c 用波数表示频率的好处是比用频率要方便, 用波数表示频率的好处是比用频率要方便,且 数值小. 数值小. 一般用透光率 波数曲线或透光度-波长曲线 透光率-波数曲线 波长曲线来 一般用透光率 波数曲线或透光度 波长曲线来 描述红外吸收光谱. 描述红外吸收光谱.
第三章 红外吸收光谱分析
3.2 基本原理 3.2.1 产生红外吸收的条件
产生红外吸收的条件
1) 辐射光子具有的能量与发生振动 跃迁所需的跃迁能量相等. 跃迁所需的跃迁能量相等. 2)辐射与物质之间有耦合作用. )辐射与物质之间有耦合作用.
条件一: 条件一:辐射光子的能量应与振动跃 迁所需能量相等
红外光谱的特点-1 红外光谱的特点
紫外,可见吸收光谱常用于研究不饱和 紫外,可见吸收光谱常用于研究不饱和 有机物, 有机物,特别是具有共轭体系的有机化 合物; 红外光谱法主要研究在振动中 合物;而红外光谱法主要研究在振动中 伴随有偶极矩变化的化合物. 伴随有偶极矩变化的化合物. 因此,除了单原子和同核分子如Ne, , 因此,除了单原子和同核分子如 ,He, O2,H2等之外,几乎所有的有机化合物 等之外, 在红外光谱区均有吸收. 在红外光谱区均有吸收. 一般只要结构上不同, 一般只要结构上不同,就会有不同的红 外光谱图. 外光谱图.
红外光谱的特点-2 红外光谱的特点
红外谱图吸收带的位置与吸收谱带的强 红外谱图吸收带的位置与吸收谱带的强 度反映了分子结构上的特点, 度反映了分子结构上的特点,可以用来 定基团,定结构; 定基团,定结构; 谱带的强度与分子组成以及含量有关 与分子组成以及含量有关, 谱带的强度与分子组成以及含量有关, 可以用来进行定量分析及纯度的检查; 可以用来进行定量分析及纯度的检查; 红外光谱分析特征性强,气体, 红外光谱分析特征性强,气体,液体和 固体样品均可以测定,并且具有用量少, 固体样品均可以测定,并且具有用量少, 分析速度快和不破坏样品等特点. 分析速度快和不破坏样品等特点.
有机波谱解析-第三章_红外光谱
由于红外光谱吸收强度受狭缝宽度、温度和溶剂等因素影 响，故不易精确测定，在实际分析中，只是通过与羰基等强吸 收峰对比来定性研究。
谱带强度与振动时偶极矩变化有关,偶极矩变化愈 基团极性 大，谱带强度愈大；偶极矩不发生变化，谱带强度为0， 即为红外非活性。 电子效应
红外吸收强度 偶极距变化幅度 振动偶合
伸缩振动（
as
）两种形式。
弯曲振动：原子垂直于化学键方向的运动。又可以分
它们还可以细分为摇摆、卷曲等振动形式。
为面内弯曲振动（）和面外弯曲振动（ ）两种形式，
+和-表示垂直于纸面方向的前后振动。
亚甲基的振动形式
三、分子振动与红外吸收峰的关系
理论上具有特定频率的每一种振动都能吸收相应 频率的红外光，在光谱图对应位臵上出现一个吸收 峰。实际上，因种种原因分子振动的数目与谱图中
纵坐标为： 百分透过率（%） 横坐标为： 波长（µ m）或波 数（cm-1）。
环戊烷
也可用文字形式表示为：2955cm-1(s)为CH2的反对称伸缩振动 (υasCH2),2870cm-1(m)为CH2的对称伸缩振动(υsCH2) 1458cm-1(m) 为CH2的面内弯曲振动(δ面内CH2),895cm-1(m)为CH2的面外弯曲振动 (面外CH2)
诱导效应大于共轭效应， C＝O 蓝移至 1735 cm-1
三、空间效应
（1）空间位阻 破坏共轭体系的共平面性，使共
轭效应减弱，双键的振动频率蓝移（增大）。
CH(CH3)2 O O O
CH3 CH3
CH3 CH(CH3)2
CH3
1663cm-1
1686cm-1
1693cm-1
（2）环的张力：环的大小影响环上有关基 团的频率。
仪器分析 第三章 紫外可见吸收光谱法
第三章紫外可见吸收光谱法1.定义2.紫外吸收光谱的产生3.物质对光的选择性吸收4.电子跃迁与分子吸收光谱第一节概述11. 定义根据溶液中物质的分子或离子对紫外、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，包括比色分析法与分光光度法。
◆比色分析法：比较有色溶液颜色深浅来确定物质含量的方法。
◆分光光度法：使用分光光度计进行吸收光谱分析测量的方法。
2/紫外-可见波长范围：（真空紫外区）◆远紫外光区：10-200 nm；◆近紫外光区：200-400 nm；◆可见光区：400-780 nm。
◆O2、N2、CO2、H2O等可吸收远紫外区(60-200 nm)电磁辐射。
◆测定远紫外区光谱时，须将光学系统抽真空，并充入惰性气体。
◆准确：近紫外-可见分光光度法(200-780 nm)。
3/方法特点：◆仪器较简单，价格较便宜；◆分析操作简单；◆分析速度较快。
4/紫外可见吸收光谱：分子中价电子能级跃迁（伴随着振动能级和转动能级跃迁）。
2. 紫外可见吸收光谱的产生价电子的定义?AB 电磁辐射5/◆分子内部三种运动形式：电子相对于原子核的运动；原子核在其平衡位置附近的相对振动；分子本身绕其重心的转动。
◆分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能级（量子化，具有确定能量值）。
◆分子内能：包括电子能量E e、振动能量E v、转动能量Er 。
2.1 电子跃迁与分子吸收光谱6/分子的各能级：◆转动能级能量差：0.005~0.05 eV，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）。
◆振动能级能量差：0.05~1 eV，跃迁产生吸收光谱位于红外区（红外光谱或分子振动光谱）。
◆电子能级能量差：1~20 eV。
电子跃迁产生的吸收光谱在紫外-可见光区（紫外-可见光谱或分子的电子光谱）。
7/8/◆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。
◆电子光谱中总包含有振动/转动能级间跃迁产生的若干谱线而呈现宽谱带（带状光谱）。
《天然药物分析》3章光谱
M 1% E1cm 10
7
如果溶液中同时存在两种或两种以上的吸光物质时，则溶液 的吸光度将是各组分的吸光度总和。吸光度具有加和性，n个 组分的吸光度： n
（3-5） 吸光度的这种加和性质是计算分光光度法测定混合组分的依 据。 上述光吸收定律严格地说只适用于单色光及稀溶液（C ≤ 102mol/L）。如溶液浓度较大，则吸光物质分子间的平均距离小， 分子间的相互作用改变了对特定辐射的吸收性质，导致对 Lambert-Beer定律的偏离。
10
（一）单波长分光光度法
单波长分光光度法通常选择被测成分的最大吸收 波长（λmax）为测定波长，而共存组分在此波长处 基本无吸收干扰。并且以吸光度读数在0.3 ~ 0.7之
间为好。
1．吸收系数法 2．对照品比较法
11
3．标准曲线法
（1）选择最大吸收波长 （2）测定一系列不同浓度的标准（对照品）溶液 （3）用吸收度绘制标准曲线 （4）在同样条件下测定样品溶液浓度，由标准曲线 求含量
20
一．样品处理
1．气体样品
呈现气态的中药样品可在玻璃气槽内进行测定， 玻璃气槽的两端粘有红外透光的NaCl或KBr窗片。 先抽走气槽内空气，使呈真空状态，再将供试品注 入。
2．液体和溶液试样
（1）液体池法 溶液状态供试品沸点较低，且挥发性较大，可直 接注入封闭液体池中，液层厚度一般保持在 0.01~1mm为佳。常用的溶剂有四氯化碳、三氯甲 烷、二硫化碳、己烷、环己烷等。
19
红外光谱一般可分为近红外（Near Infrared spectrophotometry，NIR）、中 红外（Middle Infrared spectrophotometry，MIR）和远红外（Far Infrared spectrophotometry，FIR）3个光 谱区域，其波长分别为0.75µ ~ 2.5µ m m、 2.5µ ~ 25µ 和25µ ~ 500µ m m m m。 常用2.5µ ~ 25µ m m的中红外区。
材料分析方法第三章_红外光谱剖析
~3080cm-1: 烯烃C—H伸缩振动；~1820:910cm-1倍频； ~1650cm-1: C=C伸缩振动；~993，910cm-1: C=CH2 非平面摇摆振动
烯烃类型对=C-H的面外弯曲振动的影响
对判断烯烃类 型非常有用
烯烃类型
R1CH=CH2 R1R2C=CH2 R1CH=CHR2(顺) R1CH=CHR2(反） R1R2C=CHR3
(4）分析时间短。一般红外光谱做一个样可在10~30分钟 内完成。如果采用傅里叶变换红外光谱仪在一秒钟以内 就可完成扫描。为快速分析的动力学研究提供了十分有 用的工具。
（5）所需样品用量少，且可以回收。红外光谱分析一次 用样量约1~5mg，有时甚至可以只用几十微克。
IR光谱表示法： 横坐标为吸收波长（m），或吸收频率（波数
1947年第一台实用的双光束自动记录的红外分光光度计 问世。这是一台以棱镜作为色散元件的第一代红外分光光 度计。
到了六十年代，用光栅代替棱镜作分光器 的第二 代红外光谱仪投入了使用。这种计算机化的光栅为分光 部件的第二代红外分光光度计仍在应用。
七十年代后期，干涉型傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)投入了使用，这就是第三代红外分光光度计。
断烯烃的存在 ， 苯环 C-H 大于3000
初步判断烯烃结构 的存在
影响碳碳双键伸缩振动吸收的因素
对称性：对称性越高，吸收强度越低。 取代基：与吸电子基团相连，振动波数下
降。 取代基的质量效应：双键上的氢被氘取代
后，波数下降10-20 厘米-1。 共轭效应：使波数下降约30厘米-1 。
1-己烯的红外光谱图
吸收池和检测器
由于玻璃，石英等常规透明材料不能透过红外线， 因此红外吸收池必须采用特殊的透红外材料制作 如：NaCl，KBr，CsI，KRS-5等作为窗口。由于 该类材料均属于无机盐，很容易吸收水汽发生潮 解。固体粉体样品可以直接与KBr混合压片，直 接进行测定。
烯烃类型对=C-H的面外弯曲振动的影响
对判断烯烃类 型非常有用
烯烃类型
R1CH=CH2 R1R2C=CH2 R1CH=CHR2(顺) R1CH=CHR2(反） R1R2C=CHR3
(4）分析时间短。一般红外光谱做一个样可在10~30分钟 内完成。如果采用傅里叶变换红外光谱仪在一秒钟以内 就可完成扫描。为快速分析的动力学研究提供了十分有 用的工具。
（5）所需样品用量少，且可以回收。红外光谱分析一次 用样量约1~5mg，有时甚至可以只用几十微克。
IR光谱表示法： 横坐标为吸收波长（m），或吸收频率（波数
1947年第一台实用的双光束自动记录的红外分光光度计 问世。这是一台以棱镜作为色散元件的第一代红外分光光 度计。
到了六十年代，用光栅代替棱镜作分光器 的第二 代红外光谱仪投入了使用。这种计算机化的光栅为分光 部件的第二代红外分光光度计仍在应用。
七十年代后期，干涉型傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)投入了使用，这就是第三代红外分光光度计。
断烯烃的存在 ， 苯环 C-H 大于3000
初步判断烯烃结构 的存在
影响碳碳双键伸缩振动吸收的因素
对称性：对称性越高，吸收强度越低。 取代基：与吸电子基团相连，振动波数下
降。 取代基的质量效应：双键上的氢被氘取代
后，波数下降10-20 厘米-1。 共轭效应：使波数下降约30厘米-1 。
1-己烯的红外光谱图
吸收池和检测器
由于玻璃，石英等常规透明材料不能透过红外线， 因此红外吸收池必须采用特殊的透红外材料制作 如：NaCl，KBr，CsI，KRS-5等作为窗口。由于 该类材料均属于无机盐，很容易吸收水汽发生潮 解。固体粉体样品可以直接与KBr混合压片，直 接进行测定。
第三章 红外吸收光谱分析-4.
H C CH2
练习： C8H7N，确定结构
解：1） =1-（1-7）/2+8=6
2）峰归属 3）可能的结构
H3C
CN
第三章 红外吸收光谱分析
3.5 试样的处理和制备
要获得一张高质量红外光谱图，除了仪 器本身的因素外，还必须有合适的样品 制备方法。
红外光谱法对试样的要求
红外光谱的试样可以是液体、固体或气体，一般应 要求：
如用计算机谱图检索，则采用相似度来判别。 使用文献上的谱图应当注意试样的物态、结晶
状态、溶剂、测定条件以及所用仪器类型均应 与标准谱图相同。
未知物结构的测定
测定未知物的结构，是红外光谱法定性分析 的一个重要用途。如果未知物不是新化合物，可 以通过两种方式利用标准谱图进行查对：
（1）查阅标准谱图的谱带索引，与寻找试样 光谱吸收带相同的标准谱图；
如果样品为新化合物，则需要结合紫外、质谱、核磁等
数据，才能决定所提的结构是否正确。
几种标准谱图
（1）萨特勒（Sadtler）标准红外光谱图 （2）Aldrich红外谱图库 （3）Sigma Fourier红外光谱图库
练习： 推测C8H8纯液体
解：1） =1-8/2+8=5
2）峰归属 3）可能的结构
谱图解析步骤-确定未知物的不饱和度
=0: 表示分子是饱和的，应是链状烃及 其不含双键的衍生物。
=1: 可能有一个双键或脂环； =2: 可能有 两个双键和脂环，也可能有
一个叁键； =4: 可能有一个苯环等。
谱图解析步骤-官能团分析
根据官能团的初步分析可以排除一部分 结构的可能性，肯定某些可能存在的结构， 并初步可以推测化合物的类别。
第三章 原子发射光谱
第三章 原子发射光谱分 析法
第一节 原子发射光谱 分析基本原理
一、概述 二、原子发射光谱的产生 三、谱线强度 四、谱线自吸与自蚀
2018/11/30
Varian 710—ES全谱直读电感耦合等离子发射光谱仪
2018/11/30
一、概述
原子发射光谱分析法（AES）： 依据各种元素的原子或离子在热激发或电激发下,由基态 跃迁到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱，依据特征 光谱进行定性、定量的分析方法。
缺点：
第二节 原子发射光谱分析 仪器类型与结构流 程
一、光源
二、分光系统
三、检测器
2018/11/30
原子发射光谱分析的三个主要过程:
样品蒸发、原子化，原子激发并产生光辐射。 分光，形成按波长顺序排列的光谱。 检测光谱中谱线的波长和强度。
光源
分光系统
原子发射光谱仪方框图
检测器
2018/11/30
ห้องสมุดไป่ตู้
基态元素M
E 特征辐射
激发态M*
2018/11/30
二、原子发射光谱的产生
必须明确如下几个问题： （1）原子中外层电子能级分布是量子化的，△E不是连续的 ，则λ或ν也是不连续的，原子光谱是线光谱； （2）同一原子中，电子能级很多，有各种不同的能级跃迁， 所以有各种△E不同的值，即可以发射出许多不同 λ或 ν 的辐射线。但跃迁要遵循“光谱选律”，不是任何能
1. 电弧光源
电弧光源：
直流电弧发生器
（a）直流电弧；
（b）交流电弧。
（1）直流电弧：
直流电源作为激发能源，电压150 ～380V，电流5～ 30A
；石墨作电极，试样放置在一支电极(下电极)的凹槽内；使
第一节 原子发射光谱 分析基本原理
一、概述 二、原子发射光谱的产生 三、谱线强度 四、谱线自吸与自蚀
2018/11/30
Varian 710—ES全谱直读电感耦合等离子发射光谱仪
2018/11/30
一、概述
原子发射光谱分析法（AES）： 依据各种元素的原子或离子在热激发或电激发下,由基态 跃迁到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱，依据特征 光谱进行定性、定量的分析方法。
缺点：
第二节 原子发射光谱分析 仪器类型与结构流 程
一、光源
二、分光系统
三、检测器
2018/11/30
原子发射光谱分析的三个主要过程:
样品蒸发、原子化，原子激发并产生光辐射。 分光，形成按波长顺序排列的光谱。 检测光谱中谱线的波长和强度。
光源
分光系统
原子发射光谱仪方框图
检测器
2018/11/30
ห้องสมุดไป่ตู้
基态元素M
E 特征辐射
激发态M*
2018/11/30
二、原子发射光谱的产生
必须明确如下几个问题： （1）原子中外层电子能级分布是量子化的，△E不是连续的 ，则λ或ν也是不连续的，原子光谱是线光谱； （2）同一原子中，电子能级很多，有各种不同的能级跃迁， 所以有各种△E不同的值，即可以发射出许多不同 λ或 ν 的辐射线。但跃迁要遵循“光谱选律”，不是任何能
1. 电弧光源
电弧光源：
直流电弧发生器
（a）直流电弧；
（b）交流电弧。
（1）直流电弧：
直流电源作为激发能源，电压150 ～380V，电流5～ 30A
；石墨作电极，试样放置在一支电极(下电极)的凹槽内；使