第三章 紫外-可见分光光度法-2018
一、 UV-Vis光谱的产生
分子受电磁波辐射、吸收能量后其能量变化：
E = E振 + E转 + E电子 则分子内运动涉及三种跃迁能级，所需能量大小顺序：
E电子 > E振 > E转
E电 1 ~ 20ev 0.06 ~ 1.25m 紫外 可见吸收光谱 E振 0.05 ~ 1ev 25 ~ 1.25m 红外吸收光谱 E转 0.005 ~ 0.05ev 250 ~ 25m 远红外吸收光谱
第三章
紫外—可见分光光度法
Ultraviolet-Visible Spectrophotometry
3—1 3—2 概述 基本原理
3—3
3—4 3—5
紫外-可见分光光度计
分析条件的选择 应用
3—1 概述
一、分光光度法 用具有连续光谱的光源照射样品，其原子或分子选择 某些具有适宜能量的光子后，由基态跃迁至激发态，在相 应的位置出现吸收线或吸收带，所形成的光谱成为吸收光 谱。 依次测定样品的吸光度随波长（或相应单位）的变化， 所记录的吸光度-波长曲线，称为吸收曲线。 利用物质的吸收光谱进行定性、定量以及结构分析的 方法称为分光光度法。
1）σ→σ*的跃迁 发生在含有单键的饱和有机化合物，处于σ 成键轨道上的 电子吸收适当的能量后，可以将σ 电子激发到σ* 反键轨道 上，从而产生σ→σ*的跃迁。
分子中σ键比较牢固，跃迁需要能量较高，吸收峰的波长 一般都小于150nm，处于远紫外区。 在200～400nm 范围内没有吸收。 饱和烃化合物的σ→σ*跃迁出现在远紫外区
饱和化合物无紫外吸收（ σ→σ* 、 n→σ* ）
2、UV-Vis 光谱的电子跃迁类型
6）如何区别跃迁类型
A、n →π*产生的吸收峰，ε很小； π→π*产生的吸收峰，ε很大。
B、根据溶剂极性不同来判断： 测定用溶剂极性增加，n →π*产生的吸收峰短移； π→π*产生的吸收峰长移。
三、UV -Vis术语
2、UV-Vis 光谱的电子跃迁类型 2）π→π*跃迁
对应化合物：含有不饱和基团有机化合物 C=C、C=N、C=O、CC等 特征： →*跃迁吸光系数值大（ > 104，强吸收） 所需激发能量比σ→σ*要低 孤立的 π→π* 吸收峰的波长在 200nm 附近，分子中若含有 共轭双键，使 π→π*跃迁所需能量降低，共轭系统越长， 越向长波方向移动，且吸收增强。 例：乙烯：λmax 165， 10000； 丁二烯： λmax 217， 21000 π→π*跃迁一般出现在近紫外区
UV-Vis光谱是电子光谱、分子光谱、吸收光谱、带状光谱
UV-Vis光谱是讨论分子中价电子在不同的分子轨道 之间跃迁的能级关系
二、UV-Vis 光谱的电子跃迁类型
1、分子中价电子的类型 参与成键的、*；、 *电子
未参与成键而仍处于原子轨道中的n电子
2、UV-Vis 光谱的电子跃迁类型
E * n- * * * * * *
3—1 概述 二、分类： 1、可见分光光度法（400—760 nm，可见光区） 具有长共轭结构的有机物分子或有色无机物分子外层价电子以量子 化的形式吸收特定能量（400—760 nm），由基态跃迁至激发态，所 形成的电子吸收光谱。在此过程中伴随分子的振动能级跃迁（带状 光谱）。用此吸收光谱进行定性、定量及结构解析的方法称为可见 分光光度法。 2、紫外分光光度法（200—400nm，近紫外区） 具有共轭体系的有机化合物及芳香族化合物以量子化的形式吸收特 定能量（200—400nm），由基态跃迁至激发态，所形成的电子吸收 光谱。在此过程中伴随分子的振动能级跃迁（带状光谱）。用此吸 收光谱进行定性、定量及结构解析的方法称为紫外分光光度法。 3、红外分光光度法（2.5—25 μm，中红外区） 分子振动转动光谱，主要用于有机化合物的定性分析
四、吸收带类型
R带举例：
CH3 CH3 C=O max 279nm( 15)
O CH2=CH-C-H O CH3-C-H
max(R) 315nm( 14)
max 291nm( 11) max(R) 319nm( 50)
O C-CH3
四、吸收带类型
2、K带 [来自德文Konjugierte(共轭)] 起源：由π-π*跃迁引起。特指共轭体系的π-π*跃迁。 K带是最重要的UV吸收带之一，共轭双烯、α,β－不饱和醛、 酮，芳香族醛、酮以及被发色团取代的苯（如苯乙烯）等，都 有K带吸收。例如：
n- *
n
200
300
400
/nm
分子中价电子能级及跃迁示意图
能量大小：σ→ σ* > n → σ* > π→ π* > n→ π* E h hc / = hc
电子能级间隔越小，跃迁时吸收光子的 能量越小、波长越长、波数越小、频率越低
2、UV-Vis 光谱的电子跃迁类型
3-1 概述
三、紫外—可见分光光度法的特点：
1、可见分光光度法用于有色或是经显色后生成有色物质的测定； 紫外分光光度法，波长范围200—400 nm，对有机物结构分析的用处最大。 共轭体系及芳香族化合物在此区域内有吸收的、无色或近无色物质是紫外 光谱讨论的主要对象。（UV-Vis可用于鉴定有机和无机物质） 2、紫外-可见分光光度法，其单色光谱带宽度较窄，一般不超过3 nm。 3、该法不仅能鉴定物质及测定含量，还可与其它方法配合，研究物质组 成、推断有机化合物的分子结构。
4．测定微量组分灵敏度可达10-4~10-7g/mL，准确度一般0.5%或0.2%。
3-1 概述
四 物质对光的选择性吸收
1、光 光是一种人类眼睛可以见到的电磁波（可见光），是电磁 辐射的一部分。
四 、物质对光的选择性吸收
2、物质对光的选择性吸收 光照射某物质，物质能够吸收光，使原有的基态转为激发 态，只有当辐射能量（h）与被照射物质粒子的基态和激 发态能量之差（E ）相等时才能被吸收。
M（基态）+ h M*（激发态） 物质的颜色是由于物质对不 同波长的光具有选择性吸收 而产生的。 若溶液选择性地吸收了某种 颜色的光，则溶液呈吸收光 的互补光。
紫 红
橙
蓝
白光
黄
青蓝
青
绿
四、物质对光的选择性吸收
2、物质对光的选择性吸收 1）物质对光呈现选择吸收的原因：单一吸光物质的分 子或离子只有有限数量的量子化能级的缘故。 2）选择吸收的性质：反映了分子内部结构的差异，各 物质分子能级千差万别，内部各能级间的间隔也不相同。 3）形成吸收带：电子跃迁时不可避免要同时发生振动 能级和转动能级的跃迁。
2、UV-Vis 光谱的电子跃迁类型 5）总结：化合物分子外层价电子可能产生的主要类
型，也可归成两大类：
N→V跃迁：由成键轨道向反键轨道跃迁 包括π→π*和σ→σ* N→Q跃迁：由非键轨道向反键轨道跃迁 包括n→σ* 和n→π*
2、UV-Vis 光谱的电子跃迁类型 5）总结： 紫外光谱电子跃迁类型 ： n—π*跃迁 π—π*跃迁
3—2 UV-Vis 基本原理
一、UV-Vis光谱的产生 二、UV-Vis光谱的电子跃迁类型 三、UV-Vis术语 四、UV-Vis吸收带及其特征 （1）R带[来自德文Radikalartig(基团)] （2）K带[来自德文Konjugierte(共轭)] （3）B带[来自德文Benzienoid(苯系)]和E带[来 自德文Ethylenic(乙烯型)] 五、UV-Vis吸收光谱与分子结构的关系 六、Lambert-Beer定律
1、生色团（发色团）：能吸收紫外-可见光的基团 有机化合物：含有n→π*跃迁和π→π*跃迁的不饱和基团
C=C
¡ C=O ¡
O C=N- ¡ -N=N- ¡ -N
O¡
È µ
注：当出现几个发色团共轭，则几个发色团分别所产生的吸 收带将消失，代之出现新的共轭吸收带，其波长将比单个发 色团的吸收波长长，强度也增强。
蓝移：由于化合物结构变化（共轭和 / 或助色团取代基减 少）或采用不同溶剂后，吸收峰（ max ）位置向短波方向 移动的现象，叫蓝移（紫移，短移）
三、UV -Vis术语
4、增色效应和减色效应 由于化合物结构改变或其他原因，吸收强度（max）： （1）增强的效应，叫增色效应，也叫浓色效应。 （2）减小的效应，叫减色效应，也叫减色效应。
CH3CH=CHCH=CH2 O (CH3)2C=CH-C-CH3 O C-H max 223nm( 22600) max(K) 234nm( 14000) max(K) 244nm( 15000)
特点： 1）λmax > 200 nm，εmax＞10000；共轭链增长，λmax红移，εmax 2）溶剂极性↑时，λmax红移 3）用K带可判断共轭体系的存在情况
5、强吸收和弱吸收 根据摩尔吸光系数： εmax > 104 → 强吸收 εmax < 102 → 弱吸收
三、UV -ViBiblioteka 术语6、吸收光谱（吸收曲线）
1）将不同波长的单色光依次通过待测 溶液，测量溶液的吸光度A。 2）以波长为横坐标，吸光度A为纵坐 标作图，得吸收曲线，或称吸收光谱。 3）曲线上吸光度最大处的地方叫吸收 峰，对应波长为最大吸收波长，max。 4）峰与峰之间的部位叫谷，对应波长 为最小吸收波长，min。 5）有的吸收峰较弱或者两峰很接近不 容易呈现出完整的吸收峰，而在一个吸 收峰旁产生一个曲折，称为肩峰，sh。 横坐标——波长λ，以nm表示。 纵坐标——吸收强度，以 A （吸光度）表示。
B¡ ¡¡max 255nm( 230) OH B¡ ¡¡max 270nm( 1450) Cl B¡ ¡¡max 264nm( 190)
¡¡max 280nm( 1430) NH2 B¡
三、UV -Vis术语
3、红移和蓝移 红移：由于化合物结构变化（共轭、引入助色团取代基） 或采用不同溶剂后，吸收峰（ max ）位置向长波方向的移 动的现象，叫红移（长移）
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仪器分析课件 第3章 紫外分光光度法
检流计、数字显示、微机进行仪器自动控制
和结果处理
记录装置
二、分光光度计的类型
（一）单光束分光光度计
光源 单色器
参比 样品
检测器
显示器
• 只有一条光路，通过变换参比池和样品池的位 置，使它们分别置于光路来进行测定
国产751型、752型、721型、722型、UV-1100 型、英国SP-500型
E2a ca E2b
(3) 图计算法----两组分吸收光谱完全重叠--混合样品测定 (3)图中，a,b 吸收光谱双向重迭，互相干扰，在最大波长处互相
吸收。处理方法如下：
解线性方程组 过程：
（三）示差分光光度法（示差法）
普通分光光度法一般只适于测定微量组分，当待测组分含量 较高时，将产生较大的误差。需采用示差法。
第三节 紫外-可见分光光度计
依据朗伯-比尔定律，测定待测液吸光度A的仪器。（选择不同波
长单色光λ、浓度） 分光光度计外观 分光光度原理图:
0.575
光源
单色器
吸收池
检测器 信号处理及显示
信号处理 显示器
单色器
分光光度计外观
吸收池 检测器
光源
721型可见分光光度计
一、主要部件
1. 光源 在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光
浓度C及液层厚度L的乘积成正比。
注意! 适用范围
①入射光为单色光，适用于可见、红外、紫外光。 ②均匀、无散射溶液、固体、气体。 ③吸光度A具有加和性。Aa+b+c= Aa &光系数
A=k c L
k = A /c L
1、摩尔吸光系数或Em： 在一定λ下，c=1mol/L，L=1cm时的吸光度。单位：L/(mol.cm)
第三单元紫外可见分光光度法
18:19:17
3.2.2选择合适的空白（参比）溶液
空白（参比）溶液作用 校正仪器的 T 100％或A为零
消除来自于溶剂、 试剂、器皿及试样 的干扰吸收
测得的A真正反映待测溶液吸光强度
18:19:17
常见的空白（参比）溶液
溶剂空白——待测物与显色剂的反应产物有吸收-纯溶剂（水） 试剂空白——显色剂或其他试剂略有吸收
不随c和b的改变而改变； 定性鉴定参数； λmax处εmax最大； εmax越大，吸光能力越强，灵敏度越高。
Instrumental Analysis
18
透光度（透光率T）
吸光度A： 透光度T : 入射光透过溶液的程度
T = I / I0 A、T 关系: A ＝ －lg T
18:19:17
光吸收定律的适用范围
Instrumental Analysis
26
①入射狭缝：光源的光由此进入单色器
②准光装置：透镜或反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
④聚焦装置：透镜或凹面反射镜将单色光聚焦至出射狭缝
⑤出射狭缝 800
λ1
白光
准直 入射 透镜 狭缝
18:19:17
600 500 400
34
三种不同类型分光光度计比较
18:19:17
3 测量条件的选择
3.1显色反应及显色条件的选择
显色反应选择
显色条件选择
干扰及消除
3.2 吸光度测量条件的选择
入射波长 参比溶液 A读数范围
18:19:17
3.1 显色反应及显色条件的选择
显色剂
这种被测元素在某种试剂的作用下，转变成有色化 合物的反应叫显色反应，所加入试剂称为显色剂。
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
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。
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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
第三节 紫外-可见分光光度分析方法药剂
安宫黄体酮（M=386.53)
炔诺酮（M=298.43)
% Ε 1cm = 571 Ε = 408 1 它们λmax相同，但吸光系数有明显差别
1% 1cm
λmax = 240 ± 1nm
λmax = 240 ± 1nm
对比吸光度比值或吸光系数比值
例如：维生素B12的鉴别： 药典规定：
A361 = 1.70 ~ 1.88 A278 A361 = 3.15 ~ 3.45 A550
1% 1cm
注：浓度为2mg/ml的肾上腺素HCl溶 液，要求含肾上腺酮小于0.06%
C ≤ 2 × 10 × 0.06% = 1.2 × 10 ( g / 100ml )
−3 −4
A ≤ E Cl = 435 ×1.2 ×10 ×1 = 0.05
1% 1cm
−4
2、在化合物 λ max 处杂质无吸收， 而在化合物 λ min 处杂质有吸收 规定：化合物在 λ max 与 λ min 处吸光度比值为一限量 例：碘磷：λ max : 294 nm λ min : 262 nm 杂质 无吸收 有吸收 A 纯碘磷： 294 = 3 . 39 ，含杂质 A294 < 3 . 39 A262 A262 规定：碘磷药品
第三节
紫外－ 紫外－可见分光光度 分析方法
一、定性鉴别： 1、依据：多数有机化合物具有吸收光谱特征。 特征值：
λmin
A λ1 Aλ2
λmax
λsh
Ε
1% 1cm
ε
吸收光谱形状
同一化合物，在相同条件下应具有相同的 吸收光谱（或吸收曲线）
2、定性鉴别方法： 对比法： （1）对比吸收光谱特征数据 1% λmin λmax λsh Ε1cm或 ε （2）对比吸光度比值或吸光系数比值 A λ1 E λ1 或 Aλ 2 E λ2 （3）对比吸收光谱一致性
紫外-可见分光光度法
30.01mg→100ml 5→50ml 浓度为30.01ug/ml
E=A / C C为100ml溶液中所含被测物质的重量 （按干燥品或无水物计算），g
（C = 0.003001g ×（1-水分）/ 100ml)
二.鉴别: 按各该品种项下的规定，测定供试品
溶液在有关波长处的最大及最小吸收，有 的并须测定其各最大吸收峰值或最大吸收 与最小吸收的比值，均应符合规定。
在高精度的分析测定中（紫外区尤其 重要），吸收池要挑选配对。因为吸收池 材料本身的吸光特征以及吸收池的光程长 度的精度等对分析结果都有影响。
玻璃吸收池因为能吸收紫外光，故只 能用于320nm以上的可见光区。
石英吸收池因不吸收紫外光而常用 于3０0nm以下的紫外光区，但也可用于 可见光区。
最常用的光路长度为: 1cm的吸收池。
表示方法：
（1）百分吸收系数（E）：
以
E 1% 1cm
表示。
E=A/C(%)×L(cm)
中国药典规定的吸收系数即为
E 1% 1cm
。
在用吸收系数法计算含量时，E11c%m 通常要
大于100
（2）摩尔吸收系数（ε）：
当溶液的浓度（C）为1mol/L,光路长 度（L）为1cm时，相应的吸光度为摩尔吸 收系数，以ε表示。
通常使用的紫外-可见分光光度计的工作波长 范围为190～900nm。
第二节 光吸收基本定律和吸收系数
1.光吸收基本定律： 比尔—郎伯（Beer—Lambert）定律
为光吸收基本定律，是分光光度分析的 理论基础。 Lambert于1730年提出了光 强度与吸收介质厚度的关系。1852年 Beer提出了光强度与吸收介质中吸光物 质浓度之间的关系。
光源为空心阴极灯。每种元素都 有各自的空心阴极灯，因此原子 吸收光谱是锐线光谱。
E=A / C C为100ml溶液中所含被测物质的重量 （按干燥品或无水物计算），g
（C = 0.003001g ×（1-水分）/ 100ml)
二.鉴别: 按各该品种项下的规定，测定供试品
溶液在有关波长处的最大及最小吸收，有 的并须测定其各最大吸收峰值或最大吸收 与最小吸收的比值，均应符合规定。
在高精度的分析测定中（紫外区尤其 重要），吸收池要挑选配对。因为吸收池 材料本身的吸光特征以及吸收池的光程长 度的精度等对分析结果都有影响。
玻璃吸收池因为能吸收紫外光，故只 能用于320nm以上的可见光区。
石英吸收池因不吸收紫外光而常用 于3０0nm以下的紫外光区，但也可用于 可见光区。
最常用的光路长度为: 1cm的吸收池。
表示方法：
（1）百分吸收系数（E）：
以
E 1% 1cm
表示。
E=A/C(%)×L(cm)
中国药典规定的吸收系数即为
E 1% 1cm
。
在用吸收系数法计算含量时，E11c%m 通常要
大于100
（2）摩尔吸收系数（ε）：
当溶液的浓度（C）为1mol/L,光路长 度（L）为1cm时，相应的吸光度为摩尔吸 收系数，以ε表示。
通常使用的紫外-可见分光光度计的工作波长 范围为190～900nm。
第二节 光吸收基本定律和吸收系数
1.光吸收基本定律： 比尔—郎伯（Beer—Lambert）定律
为光吸收基本定律，是分光光度分析的 理论基础。 Lambert于1730年提出了光 强度与吸收介质厚度的关系。1852年 Beer提出了光强度与吸收介质中吸光物 质浓度之间的关系。
光源为空心阴极灯。每种元素都 有各自的空心阴极灯，因此原子 吸收光谱是锐线光谱。
第3章-紫外-可见分光光度法
第3章 紫外-可见分光光度法一、内容提要1、电子跃迁类型 σ→σ*跃迁、π→π*跃迁、n →π*跃迁、n →σ*跃迁、电荷迁移跃迁、配位场跃迁。
2、常用术语1）最大吸收波长：曲线上的峰(吸收峰)所对应的波长，以m ax λ表示。
2）最小吸收波长：曲线上的谷(吸收谷)所对应的波长，以m in λ表示。
3）肩峰：在吸收峰旁边存在一个曲折，对应的波长以sh λ表示。
4）末端吸收：在200nm 附近，吸收曲线呈现强吸收却不成峰形的部分。
5）生色团：分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团。
有机化合物的生色团主要是含有π→π*或n →π*跃迁的基团（＞C ＝C ＜、＞C ＝O 、＞C ＝S 、—N ＝N —、—N ＝O 等）。
6）助色团：含有非键电子的杂原子饱和基团（如—OH 、—SH 、—OR 、—SR 、—NH 2、—Cl 、—Br 、—I 等），它们本身不能吸收波长大于200nm 的光，但当它们与生色团相连时，能使该生色团的吸收峰向长波长方向移动，并使吸收强度增强。
7）红移和蓝移：化合物常因结构的变化（发生共轭作用、引入助色团等）或溶剂的改变而导致吸收峰的最大吸收波长m ax λ发生移动。
m ax λ向长波长方向移动称为红移；m ax λ向短波长方向移动称为蓝移。
8）增色效应和减色效应：因化合物的结构改变或其他原因而导致吸收强度增强的现象称为增色效应，有时也称为浓色效应；反之，导致吸收强度减弱的现象称为减色效应，有时也称为淡色效应。
9）吸收带：不同类型的电子跃迁在紫外-可见光谱中呈现的不同特征的吸收峰。
10）强带和弱带：摩尔吸收系数大于104的吸收带为强带；摩尔吸收系数小于102的吸收带为弱带。
3、吸收带1）R 带：跃迁类型为n →π*，波长范围为250～500nm ，吸收强度ε<102。
溶剂极性增大时蓝移。
R 带是杂原子的不饱和基团（＞C ＝O 、－NO 、－NO 2、－N ＝N －等）的特征。
第三章紫外可见分光光度法
（1） σ→σ* 跃迁
成键σ电子跃迁到反键σ*轨道所产生的跃迁
σ→σ*跃迁所需能量很大，相当于远紫外的辐射能， ＜200nm
饱和烃只能发生σ→σ*跃迁
例： CH4
λmax=125nm
C2H6 λmax=135nm
常用饱和烃类化合物作紫外可 见吸收光谱分析的溶剂
(2) n→σ* 跃迁
T 透射比 Transmission 透光度（率） Transmittance
b 样品光程（Sample Path Length),单位为cm。 一般为吸收池厚度。
例1 邻二氮菲光度法测铁
(Fe)=1.0mg/L, b=2cm , A=0.38
计算 和
E 1% 1cm
解： c(Fe)=1.0 mg/L=1.0×10-3/55.85 =1.8×10-5mol/L
紫外可见吸收光谱是由分子中价电子能级跃迁产生 的——这种吸收光谱取决于价电子的性质Βιβλιοθήκη 1. 电子类型形成单键的σ电子
C-H、C-C
形成双键的π电子
C=C、C=O
未成对的孤对电子n 电子 C=¨O：
¨O ：
例：
HC
H
从图中可见，各种能级的高低顺序是： n**；
电子能级和跃迁类型 σ* π*
=
0.38 2 1.8 ×10-5
= 1.1104L
mol-1
cm-1
吸光度与波长的关系 A = abc
显示器
0.00
检测器
光源
0.00
b
0.10
b
朗伯-比尔定律的局限性
当溶质浓度很高（一般>0.01mol/L)时， 分子之 间的距离与分子大小相比，静电作用影响摩尔 吸光系数的偏离
紫外-可见光分光光度法
s*
E
K E,B
R
p*
n
p
s
n s*
含有未共享电子对的取代基都可能发生n s*跃迁。 因此，含有S，N，O，Cl,Br，I等杂原子的饱和烃衍生物 都出现一个n s*跃迁产生的吸收谱带。n s*跃迁也 是高能量跃迁，一般lmax<200 nm，落在远紫外区。但跃 迁所需能量与n电子所属原子的性质关系很大。杂原子的 电负性越小，电子越易被激发，激发波长越长。有时也落 在近紫外区。如甲胺，lmax =213 nm。
对非单色光引起的偏离，其原因是由于同一物质对不同波长的光的 摩尔吸光系数不同造成的。所以只要在入射光的波长范围内，摩尔 吸光系数差别不是太大，由此引起的偏离是较小的。
2．非平行光和光的散射：
当入射光是非平行光时，所有光通过介质的光的光程 不同，引起小的偏离。另外，当溶液中含有悬浮物或胶粒等 散射质点时，入射光通过溶液时就会有一部分光因散射而损 失掉，使透过光强度减小，测得的吸光度增大，从而引起偏 离吸收定律。
我们从Beer - Lambert law看出，浓度和吸 光度应该是线形关系，可事实并非此？？？ 偏离的原因 1．入射光为非单色光：
严格地说吸收定律只适用于入射光 为单色光的情况。但在紫外可见光 分光光度法中，入射光是由连续光 源经分光器分光后得到的，这样得 到的入射光并不是真正的单色光 ， 而是一个有限波长宽度的复合光， 这就可能造成对吸收定律的偏离。
2bc
综合：
A lg I 0 ,1 I 0 , 2 I1 I 2 I 0 ,1 I 0 , 2 I 0 ,1 1 0
1b c
lg
I 0 ,2 1 0
2bc
当l1=l2时，或者说当1=2时，有A=1bc, 符合L-B定律； 当l1l2时，或者说当12时，则吸光度与浓度是非线性的。 二者差别越大，则偏离L-B越大；
3.紫外-可见分光光度法
-34
J ×
光的波长越短（频率越高），其能量越大。 白光（太阳光）：由各种单色光组成的复合光 单色光：单波长的光（由具有相同能量的光子 组成）
紫外光区：近紫外区10 - 200 nm （真空紫外
区） 远紫外区200 - 400 nm 可见光区：400-750 nm
2. 物质对光的选择性吸收及吸收曲线
化合物
1,3-丁二烯 1,3,5-己二烯
溶剂
己烷 异辛烷
max/nm
217 268 304 334 364
max
21，000 43，000 — 121，000 138，000
1,3,5,7-辛四烯 环己烷
1,3,5,7,9-癸四烯 异辛烷 1,3,5,7,9,11- 十 二 异辛烷 烷基六烯
3，羰基化合物 羰基化合物含有C=O基团。 C=O基团 主要可产生*、 n* 、n*三个吸 收带， n*吸收带又称R带，落于近紫外 或紫外光区。醛、酮、羧酸及羧酸的衍生物， 如酯、酰胺等，都含有羰基。由于醛酮这类 物质与羧酸及羧酸的衍生物在结构上的差异， 因此它们n*吸收带的光区稍有不同。
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，并作为
物质定性分析的依据之一。
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。
2，不饱和烃及共轭烯烃 在不饱和烃类分子中，除含有键外，还含有键， 它们可以产生*和*两种跃迁。 *跃 迁的能量小于 *跃迁。例如，在乙烯分子中， *跃迁最大吸收波长为180nm
第三章 紫外-可见分光光度法
2.分光光度计的类型
1.单光束
简单，价廉，适于在给定波长处测量吸光度或透光度， 一般不能作全波段光谱扫描，要求光源和检测器具有很高 的稳定性。
2.双光束
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。
三、紫外分光光度法对溶剂的要求
药典规定头孢氨苄在626nm波长处的百分吸 收系数应为220~245，当其水溶液的浓度为 20μg/ml时，照分光光度法测出的吸光度应 为多少？其相对分子质量为347.4，其摩尔 吸收系数为多少？
第二节 紫外-可见分光光度计
仪器
紫外-可见分光光度计
一、主要部件
光源 单色器 吸收池
检测器和信号显示系统
为吸收池材料的本身吸光特征以及吸收池的光
程长度的精度等对分析结果都有影响。
检测器
作用：接受、检测、记录光信号 组成：检测器、放大器和读数和记录系统
常用检测器：光电管和光电倍增管 蓝敏（锑铯）光电管 210~625nm 红敏（氧化铯）光电管 625~1000nm
讯号处理与显示
讯号处理：将电讯号放大后将测量结果显示出来。 包括一些数学运算的处理。
以1cm吸收池盛溶剂，以空气为空白，测其 吸收度。
波长
220~240nm 241~250nm 251~300nm 300nm以上
吸光度
＜0.40 ＜0.20 ＜0.10 ＜0.05
Байду номын сангаас
药物分析中最常用的溶剂：乙醇、水。
②准直原件：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； ④聚焦原件：透镜或 凹面反射镜，将分光