紫外和可见光谱分析通则
分组成。配有微型计算机的吸收光谱仪，提高了仪器的性能，增加了仪器的功能，并能完成 数据处理和自动操作等。 5.2 仪器的性能和指标
紫外和可见吸收光谱仪的主要性能及技术指标应满足表 1 所示：
仪器主要性能
波长准确度 波长重复性 分辨率或光谱带宽
表 1 主要性能和技术指标
仪器级别 一级 ±0.3nm 0.2nm 分辨深度＞20%
ε——摩尔吸收系数，1/mol·cm
当光程长度和摩尔吸收系数一定时，吸光度 A 与溶液中待测组分浓度成正比，利用此
定律进行定量分析。
4 试剂
4.1 水 配制溶液的水应符合 GB 6682-86 实验室用水的规格。如用于痕量测定，则需用一级
水。 4.2 试剂
实验中所用的制剂和溶液应按 GB/602 化学试剂，杂质测定用标准溶液的制备和 GB/603 化学试剂，试验方法中所用制剂和制品的制备中所规定的方法配制。
在使用有机溶剂时，选择有机溶剂的原则为：对试样有良好的溶解能力和选择性；溶剂 不与待测组分发生化学反应；在测定波段溶剂本身无明显吸收，而待测组分在溶剂中有良好 的吸收峰；溶剂挥发性小、不易燃、无毒性且价格便宜。
5 紫外和可见吸收光谱仪
5.1 仪器的组成 紫外和可见吸收光谱仪由光源、单色器、样品室、检测器、控制系统和显示系统等六部
吸收池必须非常干净。吸收池可按下述方法清洗：将吸收池浸泡在 2％(W/V)碳酸钠和 少量液体合成洗涤剂中，浸泡约 10min，必要时可加热至 40℃～50℃，用水洗净，再在硝 酸(1＋5)和少量过氧化氢溶液中浸泡约 30min，再用水冲净，倒放在滤纸上，存放在干燥器 中。如果急需使用，先用 95％乙醇清洗，再用少量丙酮清净，放置干燥。洗净后的吸收池， 不能用手指触摸光学玻璃的表面。
测物质定量测定的灵敏度。
7.4.2 多组分同时测定方法 当溶液中存在n个组分时，各组分均遵循比尔定律，而且最大
吸收峰互不重叠，此时可以进行多组分同时测定。在测定时，在n个波长分别测定样品溶液
的吸光度，根据吸光度的加和性，列出相应的n个方程。例如，三组分溶液分别在三个波长
测定的吸光度，得到三个方程组成的联立方程组：
缓冲溶液用于样品溶液在测定时保持一定的 pH 值。常用于分光光度测定的缓冲溶液有： NaH2PO4＋HCl(pH＝3)，NaAc＋HCl(pH＝5)，KH2PO4＋NaOH(pH＝7)，H3BO3＋KCl(pH＝ 9)和 H3BO3＋NaOH(pH＝11)。
7 分析步骤
7.1 仪器准备 仪器的各项性能和指标应按检定规程定期进行检定或校验，必要时在测定前对波长准确
无 科学技术文献出版社
相关技术文件 备注
2. 紫外和可见吸收光谱方法通则的摘要
本通则给出了紫外和可见吸收光谱法的方法原理、定性分析和定量测定方法。 本通则适用于单光束、双光束或双波长紫外和可见吸收光谱仪，波长在 200nm～850nm 之间无机元素和有机化合物的定性分析和定量测定。
3 方法原理
溶液中待测组分分子中的价电子能够选择性地吸收紫外或可见光，分子吸收光子的能量
根据朗伯－比尔定律建立的各种吸收光谱分析方法广泛用于常量组分、微量组分、
痕量组分的测定。随着各种显色试剂的开发和应用，经过适当的处理(包括显色剂浓度、 溶液酸度、显色时间、温度等)，绝大多数金属离子与显色试剂生成有色络合物，实现金 属离子的定量测定。
在进行定量测定时，应选择吸收光谱最大吸收峰波长，进行吸光度的测定。吸光度的读
A1＝ε11c1＋ε12c2＋ε13c3
A2＝ε21c1＋ε22c2＋ε23c3
(5)
A3＝ε31c1＋ε32c2＋ε33c3
式中 εij——波长i组分j的摩尔吸收系数
Ai——波长 i 的溶液总吸光度
ci——i 组分的浓度
解上述联立方程组，求得各组分的浓度ci。新型的带有计算机的分光光度计，一般提供这种
空白试验溶液的配制方法与试验溶液相同，但不含被测物质。空白试验溶液应符合 GB10713—89 中 3.7 的要求。 6.3 标准溶液
在进行定量测定时，必须配制标准溶液。为保证量值的溯源，应尽可能使用标准物质来 制备标准溶液。无标准物质可供使用时，应用能满足具体工作要求的相应纯物质配制标准溶 液。 6.4 缓冲溶液
二级 ±0.5nm
0.5nm 光谱带宽＜2nm
透过率准确性 透过率重复性 基线平直度 漂移 杂散光
6 样品和溶液
±0.3%
0.2% ±0.001A ＜0.001A(500nm) ＜0.001%(220 nm)
±0.5%
0.5% ±0.01A ＜0.002A(500nm) ＜0.02%(220 nm)
度、分辨率、光度准确度等指标进行校验。 7.1.1 开机和校验
启动仪器前应作好电源检查、联接件的连接、样品室的检查、记录笔和记录纸等准备工 作，按仪器说明书要求，接通电源。 7.1.2 仪器测定条件的选择
a) 波长范围 在选择紫外区或可见光区进行全波长范围扫描，有时为了突出测定波 长，可以限制在某一特定波长区扫描。应选择最大吸收波长作为测定波长，但在测定高浓度 样品溶液时，可选用灵敏度较低的吸收峰波长作为测定波长。
n
2
ci
(3)
i =1
i =1
i =1
i =1
i =1
∑ ∑ a＝—1n
i
n =1
Ai－b·—1n
i
n =1
ci
(4)
式中 ci和Ai——第i个标准溶液的浓度和吸光度 n——标准溶液数
在相同仪器条件下，测定样品溶液的吸光度值，由回归方程(2)计算或从标准曲线查出
样品溶液的浓度。
根据被测样品溶液的吸光度 A 和浓度 c，由式(1)计算摩尔吸收系数ε。ε的大小反映被
在所选择的仪器测定条件下，测定标准溶液系列的吸光度，根据标准溶液的吸光度和浓
度数据，绘制标准曲线，或用最小二乘法进行线性回归分析，求得回归方程：
A＝a＋bc
(2)
式中 a、b——回归方程的两个常数。它们按下式计算：
( ) ( ) b＝n∑来自ciAi－—1n(
n
∑
ci)(
n
∑
Ai)
/
( ) ∑ ∑ n c2i －—1n
6.1 试验溶液 实验室样品应具有充分的代表性，并按分析化学中常规方法处理。在处理过程中，应防
止试样被污染和被测组分的丢失。无机试样用合适的酸、混酸溶解或用碱熔融，有时需先经 湿法或干法消化样品，然后再转化为适合于光度测定的溶液。有机试样用合适的有机溶剂溶 解或抽提，由试验溶液制备供测定用的样品溶液。样品溶液应清澈透明，不能有气泡或悬浮 物质存在。 6.2 空白试验溶液
软件。
7.4.3 差示吸收光谱法 在用吸收光谱仪进行定量测定时，样品溶液浓度过大或过低，均会
使测量误差增大。为了克服这种缺点，改用标准溶液作为参比溶液来调节仪器的100％或0
％透过率，测量样品溶液对标准溶液的透过率。
差示吸收光谱法根据参比溶液的不同有三种测定方法。
谱进行比较，也可作为定性分析的依据。
从光源辐射出的光，经仪器单色器分光后成为单色光。当单色光通过溶液时，一部分被
吸收，吸收的大小与溶液的厚度和浓度的关系符合朗伯－比尔定律。朗伯－比尔定律为
A＝lg(1/gT)＝εbc
(1)
式中 A——溶液的吸光度
T——溶液的透过率
b——溶液厚度，cm
c——溶液浓度，mol/L
数应在 0.2～0.8 之间，必要时可调节浓度或吸收池的厚度，使溶液的吸光度在此范围内。 7.4.1 单组分定量测定 单组分定量测定常用标准曲线或回归线法。在进行测定时，用与待 测组分相同的标准溶液配制标准溶液系列。当试验溶液组成比较复杂，标准溶液与待测试验
溶液的基体和其它组分不易匹配时，采用标准加入法。
后，其外层电子从基态跃迁到激发态，形成紫外可见吸收光谱。根据各种组分的紫外可见吸
收光谱中吸收峰的形状和数目及摩尔吸收系数的大小，可以对待测组分进行定性分析。
定性分析最常用的是对比法，对比法可借助于现有的各种有机化合物的紫外和可见标准
谱图，以及电子光谱多种数据，进行定性分析。采用纯试样的吸收光谱与待测试样的吸收光
样品溶液的吸收波长在 350nm 以下时，使用石英吸收池；吸收波长在 350nm 以上时， 用石英或玻璃吸收池。在没有特别规定吸收池厚度时，使用厚度为 10mm 的吸收池。 7.2 测定步骤
按下列步骤进行测定： a) 将实验室样品进行预处理，称量、溶解和定容，配制成试验溶液； b) 按规定次序分别加入一定量显色剂、酸或碱、缓冲液、掩蔽剂和稳定剂等； c) 根据需要进行加热或放置； d) 加入溶剂，定容，配制成样品溶液； e) 按规定要求，准备好吸收光谱仪和吸收池； f) 选择测定条件； g) 绘制吸收光谱曲线； h) 对标准溶液和样品溶液进行测定。 对试验溶液进行定性分析时，可以省去 a、b、c 等步骤。 7.3 定性分析 由于紫外和可见吸收光谱谱带数目少，且特征性不大，物质结构上的改变对吸收光谱影 响不大，具有同一基团的不同物质具有相似的吸收光谱；此外，某些组分的强吸收带常掩蔽 某些弱吸收带。上述这些因素为定性分析带来困难。但是紫外和可见吸收光谱作为一种辅助 鉴定工具，配合红外光谱、核磁共振波谱和质谱，在有机化合物定性鉴定上还是有用的。 有机化合物定性分析的一般规律为： 如果该化合物在 220nm～800nm 波长范围内无吸收(ε＞1)，则该化合物不含直链或环 状共轭体系，也不含有醛基、酮基或溴和碘。 如果该化合物在 270nm～350nm 波长内出现一低强度的吸收峰(ε＝10～100)，而且在 200nm 附近无其它吸收，则该化合物含有一简单的、非共轭的并含有 n 电子的生色团。 如果在 250nm～300nm 波长内出现中等强度的吸收峰(ε＝1000～10000)，并含有振 动跃迁的精细结构，说明有苯环存在。当吸收峰的ε＞10000，则苯环上有一个取代的共 轭生色团。 如果在 210nm～250nm 波长内有一强吸收峰，表明该化合物含有两个共轭体系。如果 ε在 10000～20000 之间，说明是一简单的不饱和酮或二烯。如果在 260nm、300nm、330nm 附近有高强度吸收峰，表示该化合物含有三个、四个或五个共轭体系。 如果该化合物出现许多吸收峰，它可能含有一长链共轭或多环芳香生色团。如果化合物 具有颜色，在可见光区则有选择性吸收。 7.4 定量测定方法
《中国药典》2020年版四部通则 0401 紫外-可见分光光度法
《中国药典》2020年版四部通则0401 紫外-可见分
光光度法
《中国药典》2020年版四部通则0401紫外-可见分光光度法主要包括以下内容：
1.定义：紫外-可见分光光度法是一种通过测定物质在紫外-可见光区的吸收光谱，
对物质进行定性和定量分析的方法。
2.适用范围：适用于具有紫外-可见光吸收特性的物质的定性和定量分析。
该方法
广泛应用于药品、食品、环境等领域。
3.原理：基于物质吸收紫外-可见光后，其吸收光谱的波长和强度与物质的浓度和
种类有关，通过测量物质的吸收光谱，可以对其进行定性和定量分析。
4.操作方法：包括直接比较法、标准曲线法、差示光谱法、差示光谱比率法等。
根据不同情况选择合适的方法进行操作。
5.注意事项：
•在操作过程中应注意避免光的散射和干扰因素的影响。
•应注意控制实验条件，如温度、湿度、气压等，以确保实验结果的准确性和可靠性。
•对于某些特定物质，可能需要采用其他方法进行测定，如络合滴定法、离子交换法等。
总之，《中国药典》2020年版四部通则0401紫外-可见分光光度法为药品、食品、环境等领域提供了重要的分析手段，有助于保证分析结果的准确性和可靠性。
紫外可见吸收光谱分析法课件
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。
反射镜，将分光后所得单
色光聚焦至出射狭缝； ⑤ 出射狭缝。
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
微量测量池 两面透光
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
芳香族的吸收带
有机物各种电子跃迁吸收光谱的波长分布图
二、常用术语
A. 发色团
是指分子中产生吸收带的主要官能团；吸收带的 λmax ＞ 210nm, 属于π→π* 、 n →π* 等跃迁类型。 生色团为不饱和基团： C=C、N=O、C=O、C=S等；生 色团吸收带的位置受相邻取代基或溶剂效应的影响，吸收峰 向长波或短波移动。
仪器
紫外-可见分光光度计
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 倍 增 管
参比池 样品池
数据处理和仪器控制
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
讲稿--第二章 紫外-可见光谱分析
第二章紫外及可见吸收光谱教学内容：2.1 紫外吸收光谱及影响因素2.2 有机化合物的紫外光谱2.3 无机化合物的紫外光谱2.4 紫外-可见光度计2.5 紫外吸收光谱在结构分析中应用2.6 定量分析重点和难点：紫外光谱与有机化合物分子结构之间的关系；重要有机化合物紫外光谱，λmax 的经验计算；紫外光谱解析分子结构的方法。
教学要求：（1）理解紫外-可见吸收光谱（简称紫外光谱）的基本原理。
（2）掌握紫外光谱与有机化合物分子结构之间的关系。
（3）了解紫外-可见光度计工作原理（4）掌握紫外-可见光谱在有机化合物结构分析中的应用本章用5学时2.1 紫外吸收光谱及影响因素一、紫外光谱法的特点1 紫外吸收光谱反映了分子中价电子能级跃迁情况，主要应用于共轭体系及芳香族化合物的分析。
2 由于电子能级改变的同时，往往伴随有振动能级的跃迁，所以电子光谱图比较简单，但峰形较宽。
3 紫外吸收光谱常用于共轭体系的定量分析，灵敏度高，检出限低。
该光谱是由价电子或外层电子跃迁产生的，因此，紫外可见光谱也叫做电子光谱，其中近紫外及可见光区的电磁波(200nm--800nm)在鉴定有机化合物的结构上较为有用。
4nm-200 nrn区域一般称为远紫外区或真空紫外区，由于该区域内的电磁波易为空气中的水分、氧气及氮气所吸收，所以对仪器的要求很高，必须抽成高真空。
该区内的吸收大多对结构分析价值不大.二、紫外吸收曲线紫外光谱是以波长A (nm)为横坐标，以摩尔吸收系数ε或logε为纵坐标来表示的。
吸收峰最高处对应的波长为最大吸收波长，用λmax表示;峰最高处对应的纵坐标值为最大摩尔吸收系数εmax或其对数logεmax。
ε值表示物质对光能的吸收强度，是各种物质在一定波长下的特征常数。
ε的大小可反映电子跃迁的几率，当ε>104时为跃迁允许，当ε<102时为跃迁禁阻。
末端吸收：指吸收曲线随波长变短而强度增大，直至仪器测量极限（190nm），在仪器极限处测出的吸收为末端吸收。
药典三部（2015版）-通则-0401紫外-可见分光光度法
吸收系数（）的规定值
吸收系数（）
的许可范
围
（2）吸收系数法按各品种项下的方法配制供试品溶液，在规定的波长处测定其吸光度，再以该品种在规定条件下的吸收系数计算含量。
用本法测定时，吸收系数通常应大于100，并注意仪器的校正和检定。
（3）计算分光光度法计算分光光度法有多种，使用时应按各品种项下规定的方法进行。
当吸光度处在吸收曲线的陡然上升或下降的部位测定时，波长的微小变化可能对测定结果造成显著影响，故对照品和供试品的测试条件应尽可能一致。
计算分光光度法一般不宜用作含量测定。
（4）比色法供试品本身在紫外-可见光区没有强吸收，或在紫外光区虽有吸收但为了避免干扰或提高灵敏度，可加入适当的显色剂，使反应产物的最大吸收移至可见光区，这种测定方法称为比色法。
用比色法测定时，由于显色时影响显色深浅的因素较多，应取供试品与对照品或标准品同时操作。
除另有规定外，比色法所用的空白系指用同体积的溶剂代替对照品或供试品溶液，然后依次加入等量的相应试剂，并用同样方法处理。
在规定的波长处测定对照品和供试品溶液的吸光度后，按上述（1）法计算供试品浓度。
当吸光度和浓度关系不呈良好线性时，应取数份梯度量的对照品溶液，用溶剂补充至同一体积，显色后测定各份溶液的吸光度，然后以吸光度与相应的浓度绘制标准曲线，再根据供试品的吸光度在标准曲线上查得其相应的浓度，并求出其含量。
紫外-可见吸收光谱鉴别技术知识点.
紫外-可见吸收光谱鉴别技术紫外-可见分光光度法也称为紫外-可见吸收光谱法（UV-vis ），它是依据物质对紫外和可见光区不同波长光的吸收程度进行定性、定量的分析方法。
1．物质对光的选择性吸收光是一种电磁波，按波长顺序可以划分为不同的光区。
不同波长的光具有不同的能量，波长越长，能量越低；波长越短，能量越高。
当一束白光通过棱镜后色散为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色的光，每种颜色的光又有一定的波长范围。
如果把两种光按一定强度比例混合，也可成为白光，这两种颜色的光称为互补色光。
图1是互补色光示意图，处于直线关系的两种颜色即为互补色光。
溶液所以呈现不同的颜色是由于该溶液对光具有选择性吸收。
当一束白光通过某一有色溶液时，一部分光被溶液选择吸收，另一部分光则通过溶液。
例如当白光入射通过KMnO4溶液时，溶液选择性吸收绿光，溶液本身呈现绿光的互补色光，即紫红色。
2．光吸收的基本定律——朗伯-比尔定律当一束平行单色光垂直照射到一定浓度c 、液层厚度为b 的均匀透明溶液时（如图2），由于溶液吸收了一部分光能，光的强度减弱。
透射光强度I t 与入射光强度I 0之比称为透射比，用T 表示；单色光通过溶液时被吸收的程度，称为吸光度，用A 表示。
400-450650-750绿橙图1 互补色光示意图图2 光通过溶液示意图 I 0-为入射光强度 I t -为透射光强度朗伯和比尔总结了光的吸收与液层厚度、溶液浓度的定量关系。
其数学表达式为：A＝k·b·c 。
其物理意义是：当一束平行单色光垂直通过均匀、透明的吸光物质的稀溶液时，溶液的吸光度A与溶液浓度c和液层厚度b的乘积呈正比。
朗伯-比尔定律是紫外-可见分光光度法进行定量分析的理论依据，适用于可见光、紫外光、红外光和均匀非散射的液体、气体及透光固体。
比例常数k称为吸光系数，是吸光物质的特征常数，与入射光的波长、物质的性质和溶液的温度等因素有关，与溶液的浓度大小和液层厚度无关。
紫外可见光光谱法(最全版)PTT文档
❖ 能够使分子在紫外—可见光区产生吸收的基团称为 1> R带：由生色团（如： ,-NO2,-N=N-）的n→π*跃迁而产生的光谱吸收带称R带
(2) π键：组成分子的原子间的p轨道靠肩并肩的方式交盖。
生色团。 4> E带：E带也是芳香族化合物的特征谱带，它分为两个带，分别称为E1带和E2带。
一个比两原子轨道中的任何一个能量都低，叫成键轨道。 同类电子跃迁引起的吸收峰称为吸收带，根据电子跃迁类型不同，可将吸收带分为4种类型。
3．各轨道能量高低
• 根据量子化学原理。以上介绍的各轨道相对能量大小 如下： σ < π < n < π* < σ*
σ* E
π*
n π σ
反键轨道 反键轨道 非成键轨道 成键轨道 成键轨道
4．电子跃迁类型•源自当分子中基态原子吸收 紫外--可见辐射能时，
电子将由基态跃至激发
态，经常遇到的跃迁有
以下四种:
(2) π键：组成分子的原子间的p轨道靠肩并肩的方式交盖。则 形成π轨道。由π轨道形成的化学键称为π键。
（3） 非键轨道（n轨道） •分子中的原子含有未参加成键的孤对电子，由孤对电子所 占据的轨道称非成键轨道，也叫n轨道。 •含有弧对电子的n轨道称为n键。 •如果有机物中含有N、O、S、X等杂原子，由于这些原子都 有弧电子对，因此，分子中就有非成键电子轨道。
*
能够使分子在紫外—跃可见迁光区而产生产吸收生的基的团称光为生谱色团吸。 收带称R带
⑵吸收峰位置，在230~270nm有一宽峰。
⑵吸收峰位置，在230~270nm有一宽峰。
正已烷，n→π*,λmax=279nm,εmax=15
其特点：（1）吸收强度弱，ε ＜100 另一个比两个原子轨道中任何一个的能量都高，叫反键轨道。
第2章紫外—可见光光谱法3
2 04 2 55
7 .4× 10 3 2 20
2019/12/8
这三个谱带证实了芳香族化合 物的环状结构特征。
B带是由共轭体系的π→π*跃 迁与分子振动跃迁组成的重迭 峰，它是弱吸收带，它在蒸气 态和非极性溶剂中呈现明显的 精细结构。在极性溶剂中精细 结构消失。
E2和B带处在近紫外区，是苯 的主要特征谱带，是鉴别苯存 在与否的根本依据。
结构
名称
吸收带
吸光系数
CC
H
H
H CC H
顺式1，2-二苯 乙烯
λmax=280.0 nm
εmax=1.05×104
反式1，2-二苯 乙烯
λmax=295.5 nm
εmax=2.90×104
借此，可区分烯烃顺、反异构体。
作业：P191 8、9、10
2019/12/8
2019/12/8
（2）溶剂极性对λmax的影响 溶剂位移：随着溶剂极性的变化而使谱带的λmax发生 红移或兰移的现象，称为溶剂位移。
产生溶剂位移的原因是；由于n、π、π*、σ、σ* 轨道本身的极性不同，轨道的极性大小为：
n＞σ *＞π *＞π ＞σ
n轨道电子极易与极性溶剂形成 氢键，而使轨道位能显著降低，
如果饱和烃中含有N、O、Cl、S等杂原子时，则除了 σ→σ*跃迁外，还将产生n→σ*跃迁，但大多数的 λmax位于＜200nm的远紫处区。
如： 甲醇 CH3OH λmax=184nm 氯仿 CHCl3 λmax=173nm
也有少数n→σ*吸收带红移到近紫外。如； 硫醚 λmax=230nm CH3NH2 λmax=215nm
2019/12/8
2．取代基效应
• 当等含）有引n入电共子轭的体助系色时团发（生-On→H、π(-或OPR→、π-N)共H轭2、，-S导R致、KX 带、B带显著红移，这种现象称为取代基效应。
紫外及可见光谱分析
或: A＝lg（I0/It)= a b c c：溶液的浓度，单位g· L－１ a：吸光系数，单位L· g－１· cm－１
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。 ε在数值上等于浓度为1mol/L、液层厚度 为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度。
电子能级
振动能级
转动能级
3.1.2
分子吸收光谱
· 用紫外（可见）光照射有机分子，分子吸收
紫外（可见）光后，从电子能级基态跃迁到激发 态，得到紫外（可见）吸收光谱 · 用红外光照射有机分子，分子从振动能级基态 跃迁到激发态，可产生红外吸收光谱 · 用远红外光照射有机分子，分子从转动能级基 态跃迁到激发态，可产生远红外吸收光谱
3.1
分子能级及紫外光谱的产生
3.1.1分子能级
分子有三种运动方式 ·形成化学键的电子云形状变化 ·化学键振动 ·分子沿某一轴转动 对应有三种能级 电子能级 振动能级 转动能级
分子吸收光谱的形成 1. 过程：运动的分子外层电子--------吸收外来辐射-----产生电子能级跃迁-----分子吸收谱。 2. 能级组成：除了电子能级(Electron energy level) 外，分子吸收能量将伴随着分子的振动和转动，即同 时将发生振动(Vibration)能级和转动(Rotation)能级 的跃迁！据量子力学理论，分子的振-转跃迁也是量子 化的或者说将产生非连续谱。因此，分子的能量变化 E为各种形式能量变化的总和： 其中Ee最大：1-20 eV; Ev次之：0.05-1 eV; Er最 小：0.05 eV 可见，电子能级间隔比振动能级和转动能级间隔 大1~2个数量级，在发生电子能级跃迁时，伴有振-转 能级的跃迁，形成所谓的带状光谱。
紫外-可见光光谱分析
在共轭体系中， *跃迁产生的吸收带又称为K带。
分析应用
有机分析
➢苯及其衍生物 苯有三个吸收带，它们都是由*跃迁引起的。E1带出现在
180nm（MAX = 60，000）； E2带出现在204nm（ MAX = 8， 000 ）；B带出现在255nm （MAX = 200）。在气态或非极性 溶剂中，苯及其许多同系物的B谱带有许多的精细结构，这是由 于振动跃迁在基态电子上的跃迁上的叠加而引起的。在极性溶剂 中，这些精细结构消失。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。
光
光
能复合成白光的两种颜色的光叫互补色光。 物质所显示的颜色是吸收光的互补色。
光谱分析法
光谱分析法
吸收光谱法
发射光谱法
荧光光谱法
拉曼光谱法
光谱分析法是根据物质发射、吸收电磁辐射或电磁辐
射与物质间相互作用而建立起来的一类分析方法。电磁辐 射与物质相互作用的方式有发射、吸收、反射、折射、散 射、干涉、衍射、偏振等。
➢ 分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级、 转动能级。
➢ 三种能级都是量子化的，各自具有相应的能量。
分析应用
分子能量
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，这一区域的光谱分析称 紫外—可见光谱或分子的电子光谱。
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。
吸收光谱法?光谱分析法?光谱分析法方法名称辐射能作用物质检测信号紫外可见分光光度法紫外可见光分子外层的电子吸收后的紫外可见光原子吸收光谱法紫外可见光气态原子外层的电子吸收后的紫外可见光红外光谱法红外光1525?分子的振动吸收后的红外光吸收光谱法发射光谱法当粒子分子原子或离子吸收能量后从低能态跃迁至高能态处于高能态的粒子是不稳定的在短暂的时间内约108s又从高能态返回低能态或基态在此过程中将吸收的能量释放出来若以光的形式释放能量则得到发射光谱
第二章-紫外-可见光谱分析法
入射光 I0
透射光It
• 当一束辐射强度为I0的平行单色光垂直照射到一定浓度的均匀透明溶液时，
由于溶液的吸收，透过光的辐射强度变为It,则It与I0之比称为透光度，用T表
示：
T It I0
• 物质对光的吸收程度可用吸光度A表示，吸光度与光强度、透光度之间的关
3、比尔定律的局限性引起偏离
• 严格地说，比尔定律是一个有限定律，它只适用于浓度小 于0.01mol/L的稀溶液。因为浓度高时，吸光粒子间平均 距离减小，以致每个粒子都会影响其邻近粒子的电荷分布。 这种相互作用使它们的摩尔吸光系数ε发生改变，因而导 致偏离比尔定律。为此，在实际工作中，待测溶液的浓度 应控制在0.01mol/L以下。
无机物质和许多有机物质的微量成分都能用此法进行测定。 • 3.手续简便，分析速度快，适用于控制分析 • 分光光度法的操作过程，主要包括试样的溶解，待测组分的显色等内
容，操作简便，完成吸光光度分析的全过程一般只需几十分钟，甚至 可在几分钟内完成，适合于控制分析。 • 4.仪器简单，容易掌握 • 但吸光光度分析也有一定的局限性，对超纯物质的分析，灵敏度达不 到要求，相对误差较大，不利于高含量组分的测定。
• 例2：铁（Ⅱ）浓度为2.5×10-4g/L的溶液，与邻菲罗啉反 应，生成橙红色络合物。该络合物在波长508nm，比色皿 厚度为2cm时，测得 A=0.15。计算邻菲罗啉亚铁的 a及ε, 铁的相对原子质量为55.85g/mol。
ab Ac 220 .5 .115 0 430L0 /g (cm ) 5.5 8 5300 1.671 640 L/m ( o cm l)
1、入射光非单色性引起偏离
• 吸收定律成立的前提是入射光是单色光。但实际上， 一般单色器所提供的入射光并非是纯单色光，而是 由波长范围较窄的光带组成的复合光。而物质对不 同波长的吸收程度不同（即吸光系数不同），因而 导致了对吸光定律的偏离。