【正文】 布。物質(zhì)所顯示的 顏色是吸收光的互補色。利用棱鏡等分光器可將它分解成 紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等不同顏色的單色光。 由于它吸收的能量處于紅外光區(qū) ，故又稱 紅外光譜 。 ? 分子的 轉(zhuǎn)動能級躍遷 ， 需吸收波長為遠(yuǎn)紅外光 ，因此 ， 形成的光譜稱為 轉(zhuǎn)動光譜或遠(yuǎn)紅外光譜 。 ? ? 由于這個原因，處在同一電子能級的分子，可能因振動能量不同而處于不同的能級上。 ? 分子有三種不同能級：電子能級、振動能級和轉(zhuǎn)動能級 ? 三種能級都是量子化的，且各自具有相應(yīng)的能量。 最大吸收峰的波長 λmax和相應(yīng)的摩爾吸光系數(shù)εmax反映了構(gòu)成有機分子部分結(jié)構(gòu)的發(fā)射團的特征。 遠(yuǎn)紫外區(qū)： 100 ~ 200 nm； 近紫外區(qū)： 200 ~ 400 nm； 可見光區(qū)： 400 ~ 800 nm。1 紫外 可見 吸收光譜分析法 2 可見吸收光譜分析法概述 特點 –靈敏度高： 測定下限可達(dá) 105～ 10 6mol 紫外吸收光譜：價電子能級躍遷。 4 ? 物質(zhì)分子內(nèi)部三種運動形式： ? （ 1）電子相對于原子核的運動。 ? 分子的內(nèi)能：電子能量 Ee 、振動能量 Ev 、轉(zhuǎn)動能量 Er ? 即 : E＝ Ee+Ev+Er ? ΔΕeΔΕvΔΕr 5 能級躍遷 電子能級間躍遷 的同時，總伴隨有 振動和轉(zhuǎn)動能級間的躍遷。 ? ? 同理，處于同一電子能級和同一振動能級上的分子，由于轉(zhuǎn)動能量不同而處于不同的能級上。 ? ? 分子的 振動能級差 一般需吸收紅外光才能產(chǎn)生躍遷 。 電子的躍遷 吸收光的波長主要在真空紫外到可見光區(qū) ， 對應(yīng)形成的光譜 ， 稱為 電子光譜或紫外 可見吸收光譜 。 白光 除了可由所有波長的可見光復(fù)合得到外，還可由適當(dāng)?shù)膬煞N顏色的光按一定比例復(fù)合得到。 完全吸收 完全透過 吸收黃色光 光譜示意 表觀現(xiàn)象示意 復(fù)合光 12 物質(zhì)顏色 吸收光 物質(zhì)顏色 吸收光 顏色 波長范圍（ nm） 顏色 波長范圍 (nm) 黃綠 紫 400～ 450 紫 綠 560～ 580 黃 藍(lán) 450～ 480 藍(lán) 黃 580～ 600 橙 綠藍(lán) 480～ 490 綠藍(lán) 橙 600～ 650 紅 藍(lán)綠 490～ 500 藍(lán)綠 紅 650～ 760 紫紅 綠 500～ 560 14 Cr2O7 MnO4的 吸收光譜 300 400 500 600 700 ?/nm 350 525 545 Cr2O72 MnO4 Absorbance 350 15 苯 和 甲苯 在環(huán)己烷中的吸收光譜 苯(254nm) 甲苯(262nm) A ? 230 250 270 16 ?不同物質(zhì)吸收光譜的形狀以及 ?max 不同 —— 定性分析的基礎(chǔ) ?同一物質(zhì)，濃度不同時，吸收光譜的形狀相同 ， Amax 不同 —— 定量分析的基礎(chǔ) 17 吸收曲線（吸收光譜）及最大吸收波長 ? 1．吸收曲線： 每一種物質(zhì)對不同波長光的吸收程度是不同的 。 曲線上的各個峰叫吸收峰。 ? 2） 對 同一物質(zhì) ， 其濃度不同時 ， 吸收 曲線形狀和最大吸收波長 不變 ， 只是 吸收程度 要發(fā)生變化 ， 表現(xiàn)在曲線上就是曲線的 高低 發(fā)生變化 。 5) 在 λmax 處吸光度隨濃度變化的幅度最大 ，所以測定 最靈敏 。 ? 另外， K的值隨著 b和 c的單位不同而不同。cm1 當(dāng) c的單位用 gcm1 當(dāng) c的單位用 mol但更常用和更好的是用 ελ來表示吸光物質(zhì)對波長為 λ的光的吸收能力。 ? 解： 已知溶劑濃度 c= ， b=, T=, 由 LambertBeer定律得： ? ε（ 480nm） =A/ cb ? = 103 ? = 103 ( L cm1) 33 ? 實際溶液對吸收定律的偏離及原因： ? 1. 偏離 ： 被測物質(zhì)濃度與吸光度不成線性關(guān)系的現(xiàn)象 ， 如下圖 。 所以只要在入射光的波長范圍內(nèi)， 摩爾吸光系數(shù)差別不是太大 ， 由此引起的偏離是較小的。2）酸效應(yīng) 。特別是在稀溶液中時，更是如此。 001 2 2 1= lg = lg = = lgII IA A A A AI I I參參比 液比試 試液38 光度分析的方法和儀器 方便、靈敏，準(zhǔn)確度差 . 常用于限界分析 . 光度分析的幾種方法 觀察方向 空白 c1 c2 c3 c4 39 2. 光電比色法 光電比色計結(jié)構(gòu)示意圖 通過濾光片得一窄范圍的光 (幾十 nm) 41 3. 吸光光度法和分光光度計 光源 單色器 吸收池 檢測系統(tǒng) 分光光度計的基本組成 通過棱鏡或光柵得到一束近似的單色光 . 波長可調(diào) , 故選擇性好 , 準(zhǔn)確度高 . 42 分光光度計的主要部件 光源： 發(fā)出所需波長范圍內(nèi)的連續(xù)光譜，有足夠 的光強度 ,穩(wěn)定。 波長范圍寬 , 色散均勻 , 分辨性能好 , 使用方便 . －平面透射光柵 －反射光柵（廣泛使用） 光柵衍射示意圖 M1 M2 出射狹縫 光屏 透鏡 平面透射光柵 46 吸收池 (比色皿 )：用于盛待測及參比溶液。mol1 用 S表示，單位 ： ?gmol1cm1 S = ( 104)＝ (?g Fe3＋ ＋ SCN－ =FeSCN－ ； Mn2＋ － 5e＋ 4H2O= MnO4－ ＋ 8H＋ 在這兩類反應(yīng)中，用得較多的是 配位反應(yīng)。 ?選擇性好 。 Fe3+, Cu2+ FeSSal（紫紅） Cu2+ pH= SSal 測 Fe3＋ :(控制 pH) 75 2. 物理法 — 選擇適當(dāng)?shù)臏y定波長 515 655 415 500 釷 偶氮砷 III 鈷 亞硝基紅鹽 A A 絡(luò)合物 絡(luò)合物 試劑 試劑 ?/nm ?/nm 76 1. 僅絡(luò)合物有吸收， 溶劑 作參比。對于化學(xué)因素，前面巳經(jīng)講過，現(xiàn)在我們來看儀器測量不準(zhǔn)引入的誤差。 ? 當(dāng) T= A=，濃度的測量誤差最小。12MoO3+12NH4NO3+12H2O 磷鉬黃 (?小 ) 磷鉬 (V)藍(lán) (?大 ) Sn2+ 80 3. 蛋白質(zhì)測定 — 溴甲酚綠、考馬司亮藍(lán)等 4. 氨基酸測定 — 茚三酮 (紫色化合物 ) 5. 水質(zhì)檢測 : NH4+、 NO Mn2+、 Fe2+、SO4 Hg2+ 6. 藥物含量測定 — 比吸光系數(shù)定量；荷移光譜法測定 . 7. 紫外吸收 (UV): NO NO SO4SO3 CO3 SCN、酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋白質(zhì)等。 一般可檢測 104105 mol/l的微量組分，通過某些特殊方法 (如膠束增溶 )可檢測 106107 mol/l的組分。 標(biāo)準(zhǔn)加入法 ? 樣品組成比較復(fù)雜，難于制備組成匹配的標(biāo)樣時用標(biāo)準(zhǔn)加入法。 83 多組分的測定 ?x?1, ?y?1, ?x?2, ?y?2由 x,y標(biāo)液 在 ?1, ?2處分別測得 . a) 在 ?1處測組分 x, 在 ?2處測組分 y. b) 在 ?1處測組分 x。c(HL). 代入整理： L HLAAK AAap = p H + l g 或 配制一系列 c相同 ,pH不同的溶液 ,測 A. HL、 L 顏色不同 +a L= [ H ] K AA[HL] [L] HL AA89 MO吸收曲線 Aa(HL) Ab (L) 1 2 3 4 5 6 Ab 6 5 4 3 2 1 Aa 350 400 450 500 550 600 ?/nm A 曲線 pH 1 , 2 3 4 5