《仪器分析》紫外-可见光度法 ppt课件
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紫外可见分光光度计的使用课件PPT
定义与工作原理
定义
紫外可见分光光度计是一种基于 物质对紫外可见光的吸收特性进 行物质定量和定性分析的仪器。
工作原理
通过测量物质在特定波长下的吸光 度，利用朗伯-比尔定律（A=εbc） 计算物质的浓度。
类型与特点
类型
单光束分光光度计、双光束分光光度 计和双波长分光光度计。
特点
具有较高的测量精度和稳定性，广泛 应用于化学、生物学、医学、环境监 测等领域。
每次使用后记录仪器使用 情况，包括测试样品、测 试波长、测试结果等，以 便后续分析。
常见故障排除
波长不准确
检查仪器是否正确设置波长，并 确保仪器没有受到强烈震动或磁
场干扰。
读数不稳定
检查样品是否均匀，仪器是否处于 稳定状态，以及是否有外界干扰。
仪器无响应
检查电源是否正常，仪器是否处于 正常工作状态，以及是否有硬件故 障。
THANKS
开始测量
点击开始按钮，仪器自动扫描并记录 数据。
数据处理
将测量数据导入计算机进行进一步处 理和分析。
实验操作技巧
保持样品池清洁
定期清洗样品池，避免残留物对测量结果的 影响。
选择合适的标准物质
选择与待测样品性质相近的标准物质进行校 准，提高测量准确性。
控制环境因素
确保实验室内温度、湿度和光照等环境因素 稳定，以减小误差。
多次测量求平均值
为减小误差，可以对同一样品进行多次测量， 取平均值作为最终结果。
常见问题及解决方案
波长校准不准确
可能是由于仪器内部棱镜或光路不干 净导致。解决方法是清洁仪器内部并 重新进行波长校准。
测量数据不稳定
数据处理软件崩溃
可能是由于计算机内存不足或软件 bug导致。解决方法是关闭不必要的 程序，释放计算机内存，或更新数据 处理软件。
《现代仪器分析教学课件》2.紫外-可见吸收光谱法
CH3OH：λmax=183 nm 、CH3NH2：λmax=213 nm 但是大多数吸收峰λmax小于200nm。
C. π→π*：发生在近紫外线区 ~200nm
CH2=CH2：λmax=165 nm 、CH≡CH：λmax=173 nm 但是随着共扼体系的增大或杂原子的取代， λmax向长波移 动;εmax≥104，是强吸收带。
4．E带：由苯环环形共轭系统的π→ π*跃迁产生 ✓ 芳香族化合物的特征吸收带 。 • E1 180nm εmax>104 （常观察不到） • E2 200nm εmax=7000 强吸收 • 苯环有发色团取代且与苯环共轭时，E2带与K带合并
一起红移（长移）
影响吸收带位置的因素：
主要是溶剂极性对λmax的影响； n-π*跃迁：溶剂极性↑，λmax↓蓝移 π-π*跃迁：溶剂极性↑ ，λmax↑红移 对吸收光谱精细结构影响 溶剂极性↑，苯环精细结构消失
共轭体系增长，λmax↑→红移，εmax↑
C. 羰基化合物： n →π* (R 吸收带)、n→ σ*、 π→π*
醛、酮: n →π* λmax~ 270~300 nm ε max~10-20
羧酸及其衍生物: n →π* 存在助色团：-OH、-OR、-NH2、-Cl
形成 n →π共轭， π轨道能量降低，π* 轨道能量升高 n 轨道能量不受影响，因此 n→π* 蓝移 λmax~210nm
减色
λ
2.3.3 吸收带类型和影响因素
吸收带：相同跃迁类型所产生的吸收峰。
1．K带：由共轭双键的π→ π*跃迁产生 (—CH＝CH—)n，—CH＝C—CO—
• λmax 217~280nm，εmax>104 • 共轭体系增长，λmax↑→红移，εmax↑ • K 吸收带是共轭分子的特征吸收带，可用于判断共
C. π→π*：发生在近紫外线区 ~200nm
CH2=CH2：λmax=165 nm 、CH≡CH：λmax=173 nm 但是随着共扼体系的增大或杂原子的取代， λmax向长波移 动;εmax≥104，是强吸收带。
4．E带：由苯环环形共轭系统的π→ π*跃迁产生 ✓ 芳香族化合物的特征吸收带 。 • E1 180nm εmax>104 （常观察不到） • E2 200nm εmax=7000 强吸收 • 苯环有发色团取代且与苯环共轭时，E2带与K带合并
一起红移（长移）
影响吸收带位置的因素：
主要是溶剂极性对λmax的影响； n-π*跃迁：溶剂极性↑，λmax↓蓝移 π-π*跃迁：溶剂极性↑ ，λmax↑红移 对吸收光谱精细结构影响 溶剂极性↑，苯环精细结构消失
共轭体系增长，λmax↑→红移，εmax↑
C. 羰基化合物： n →π* (R 吸收带)、n→ σ*、 π→π*
醛、酮: n →π* λmax~ 270~300 nm ε max~10-20
羧酸及其衍生物: n →π* 存在助色团：-OH、-OR、-NH2、-Cl
形成 n →π共轭， π轨道能量降低，π* 轨道能量升高 n 轨道能量不受影响，因此 n→π* 蓝移 λmax~210nm
减色
λ
2.3.3 吸收带类型和影响因素
吸收带：相同跃迁类型所产生的吸收峰。
1．K带：由共轭双键的π→ π*跃迁产生 (—CH＝CH—)n，—CH＝C—CO—
• λmax 217~280nm，εmax>104 • 共轭体系增长，λmax↑→红移，εmax↑ • K 吸收带是共轭分子的特征吸收带，可用于判断共
仪器分析 10.1紫外可见分光光度法 图文
61-19
二、UV光谱的有关知识和概念
2、物质吸光的程度表达
辐射功率P：单位时间内所传输的能量， 光度法中用光强 I 代替。 透过率 T：透过光与入射光强度的比值 吸光度 A :
I T
I0
A lgT lg IO I
2020年9月13日星期日 上一内容 下一内容
61-20
3、UV吸收光谱——吸收曲线
镧系元素：f-f 跃迁
二、UV光谱的有关知识和概念
1、物质吸光的选择性
M h I0 M * It h
ΔΕ ΔΕe ΔΕv ΔΕr
分子轨道包括三种： 分子轨道能级的量子化：光吸收具有选择性 电子能级差：约为1～20ev（1250～60nm）
2020年9月13日星期日 上一内容 下一内容
一、分子轨道中的电子跃迁类型 二、UV光谱的常用概念 三、吸收带及其与分子结构的关系 四、影响吸收带的因素 五、物质对光的吸收与吸收曲线 五、朗伯-比尔定律
2020年9月13日星期日 上一内容 下一内容
61-3
练习：
下面五个电磁辐射区域
A：X射线区
B：红外区
C：无线电波
D：可见光区
E：紫外光区
请指出：
61-22
4、有关概念：
① 吸收带：吸收峰位置 ② 红移或长移 ③ 蓝移或短移 ④ 增色效应
减色效应
⑤ 强带 ε ≥104
弱带 ε ≤102
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61-23
⑥ 生色团（chromophore ）：含π→π* 、 n →π* 等跃迁的基团，即能产生UV吸收的 基团
61-12
5、电荷迁移跃迁
Charge transfer transition
紫外可见分光光度法
光子能量与它的频率成正比，与波长成 反比，与光强度无关。光的波长越短
（频率越高），其能量越大。
单色光： 同一波长的光称为单色光； 复合光： 不同波长的光组成的光称为复合光； 可见光： 凡是被肉眼感受到的光称为可见光； 波长范围为400-780nm
复合光
单色光
物质颜色的产生
固体
反射蓝色光 吸收黄色光
互补色
液体
透过紫色光 吸收绿色光
二、 物质对光的选择性吸收
M + h 基态 E0 （△E） M* 激发态 E1
E1
激发态
E2
E = E1 - E0 = h =h c/λ λ=hc/ E
物质对光选择性吸收
E0
基态
E
例题
某分子中两个电子能级之间的能级差为1eV， 若要电子在两个能级之间发生跃迁，需要
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，增强生色团的 生色能力，使生色团的吸收带向长波移动，且吸收强度增大。 助色团为含有未共用电子对的杂原子基团：-OH、-Cl、-Br
C.红移与蓝移
有机化合物的吸收谱带常
常因引入取代基或改变溶剂使
最大吸收波长λmax和吸收强度 发生变化:
π→π*跃迁的λmax为170nm 。
（4）n→π*跃迁：分子中孤对电子和π键同 时存在时发生n→π＊ 跃迁。丙酮n→π＊ 跃迁的λmax为275nm。
（5）电荷迁移跃迁：分子本身具有电子给予
体和电子接受部分，外来辐射照射，电子从
具有给予体特性的部分转移到具有电子接受
体特性的部分所发生的跃迁。其谱带较宽，
思考
1、庚烷、环己烷等烷烃在200-400nm内有无吸收？
仪器分析技术ppt课件
A.百分吸收系数 B.摩尔吸收系数
C.液体的厚度
D.待测溶液的百分浓度(g/100ml)
E.被测溶液的浓度(g/ml)
10.采用紫外-可见分光光度法测定药物含量时，为了减少测 定误差，应调整溶液的浓度使吸光度（ ）
A.尽量大 B.在0.3～0.7之间 C.大于0.7
D.大于1.0 E.在0.7～1.2之间
由于应用了各种特性的微粒填料和加压的液体流动相， 本法具有分离性能高、分析速度快的特点
（一）色谱法术语
1.相 相是指一个均匀体系，相与相之间有界面分开。 如：固体与液体形成的固-液两相；互不相溶的两种 液体，比如水和乙醚，形成液-液两相
2.固定相 固定在某一支持物上的相，如固定在薄层板 上或玻璃柱中的吸附剂硅胶即为固定相
高一半处的峰宽
8.拖尾因子（T） 是衡量色谱峰是否对称的指标。T在
0.95~1.05之间的色谱峰为对称峰，小于0.95者为前沿 峰，大于1.05者为拖尾峰
（三）技术参数技术
9.分离度 是相邻两组分色谱峰保留时间之差与两色谱 峰峰宽均值之比，又称分辨率，是色谱法的分离效能 指标。除另有规定外，分离度应大于1.5
压、理论板数n等指标来评价
（五）操作流程
1.流动相制备 2.供试品溶液制备 3.色谱条件及系统适应性试验 4.进样、测定及计算 5.清洗和关机
三、气相色谱法
气相色谱法（gas chromatography，GC） 系采用气体为流动相（载气）流经装有填充剂的色谱柱 进行分离测定的色谱方法
主要用于维生素E等药物及其制剂的含量测定、溶剂残留量的 检查、乙醇量测定以及一些挥发性杂质检查等
3.流动相 与固定相互不相溶的液体或气体，又称洗脱 剂或展开剂
紫外-可见分光光度法
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2.1.2 按数字[1]键进入%T/ABS（透过率/吸 光度测定）子菜单，选中对应的数字键来 设定测定条件：①NUM WL(设定测试波长 的数目，最多可设定6个不同波长)；②WL Setting（设定测试波长具体数值）③Data Mode(选择测定吸光度或透光率)，设定完 毕后点击[Enter]键确定，所有项目设定完 毕后按数字[0] 键确定，等待仪器调整至准 备状态。
造成光径不一致，从而与定律偏离。
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§3. 紫外-可见分光光度计
主要部件的性能与作用 基本结构:
光源→单色器→吸收池→检测器→信号显示系统 ↑ 样品
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1 光源
在紫外可见分光光度计中，常用的光源 有两类：热辐射光源和气体放电光源
热辐射光源用于可见光区，如钨灯和 卤钨灯；气体放电光源用于紫外光区，如 氢灯和氘灯。
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2.1 Phtometry（定量运算）
2.1.1 按[MAIN MENU]键，再按数字[1]键 进入Phtometry子菜单下，选中对应的数字 来选择所需的测定方式：①%T/ABS（透 过率/吸光度测定模式）；②Ratio（比例 测定模式）；③Concentration（浓度测定 模式或标准曲线模式）。
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4 检测器 检测器的作用是检测光信号，并将光
信号转变为电信号。现今使用的分光光度 计大多采用光电管或光电倍增管作为检测 器。
5 信号显示系统 常用的信号显示装置有直读检流计，
电位调节指零装置，以及自动记录和数字 显示装置等。