第二十二章 紫外可见分光光度法

1. 第二十二章 紫外可见分光光度法

2. 主要内容 • §22.1概 述 • §22.2 基本原理 • §22.3紫外-可见分光光度法的应用

3. §22.1 概 述 • 一、光谱分析的基本概念 • (一)电磁波的基本性质和分类 • 光是一种电磁波，电磁波具有波动性和粒子性。电磁波的波长、频率和光速之间的关系为：

4. §22.1 概 述 • 一、光谱分析的基本概念 • (一)电磁波的基本性质和分类 • 根据波长（频率）大小将电磁波划分为若干个区域： • 光谱区 波长范围 跃迁类型 分析方法 • γ射线 10-3-0.1nm 核能级 • X射线 0.1-10 nm 内层电子能级X射线光谱法 • 远紫外区 10-200 nm 内层电子能级 真空紫外光度法 • 近紫外区 200-400 nm 价电子或成键电子能级 紫外光度法 • 可见光区400-760 nm 价电子或成键电子能级 比色及可见光度法

5. §22.1 概 述 • 一、光谱分析的基本概念 • (一)电磁波的基本性质和分类 • 根据波长（频率）大小将电磁波划分为若干个区域： • 光谱区 波长范围 跃迁类型 分析方法 • 近红外区 0.76-2.5 μm 分子中涉及氢原子的振动 近红外光光度法 • 中红外区 2.5-50 μm 分子中原子的振动及分子的转动 中红外光光度法 • 远红外区50-1000 μm 分子转动能级 远红外光光度法 • 微波区0.1-100 cm 分子转动能级 微波光谱法 • 无线电波区 1-1000 m 电子和核自旋 核磁共振光谱法

6. §22.1 概 述 • 一、光谱分析的基本概念 • (一)电磁波的基本性质和分类 • 光子能量： • 例22-1计算波长λ为300 nm的紫外光的光子能量J（分别用焦耳和电子伏特表示）。

7. §22.1 概 述 • 一、光谱分析的基本概念 • （二）物质与光的作用 • （1）无能量传递 • （2）有能量发生变化： • 物质粒子如原子、分子、离子等总是处于特定的不连续的能量状态，各状态对应的能量称为能级 • △E=hν • 能级跃迁

8. §22.1 概 述 • 一、光谱分析的基本概念 • （二）物质与光的作用 • 具有同一波长（或频率）的光称为单色光，而由不同波长的光组合而成的光称为复合光。 • 如果把适当颜色的两种光按一定强度比例混合也可得到白光，这两种颜色的光称为互补色光。

9. §22.1 概 述 • 一、光谱分析的基本概念 • （二）物质与光的作用 • 光的互补色示意图

10. §22.1 概 述 • 二、光谱分析的分类 • 1．根据电磁辐射的本质 ： • 分为分子光谱法和原子光谱法 • 2. 根据辐射能量传递方式 ： • 分为发射光谱、吸收光谱、荧光光谱法、拉曼光谱法等

11. §22.1 概 述 • 三、紫外-可见分光光度法的特点 • （1）灵敏度高 • （2）准确度和精密度高 • （3）选择性好 • （4）操作简单 • （5）应用广泛

12. §22.2 紫外-可见分光光度法的基本原理 • 一、光的吸收定律 • (一) 透射率和吸光度 • T的取值范围为0.00%～100. 0% • T愈大，物质对光的吸收愈少

13. §22.2 紫外-可见分光光度法的基本原理 • 一、光的吸收定律 • (一) 透射率和吸光度 • A的取值范围为0.00～∞ • A愈大，物质对光的吸收也愈大

14. §22.2 紫外-可见分光光度法的基本原理 • 一、光的吸收定律 • (二)光的吸收定律 • 朗伯-比尔定律：

15. §22.2 紫外-可见分光光度法的基本原理 • 一、光的吸收定律 • (二)光的吸收定律 • 吸光度具有加和性：

16. §22.2 紫外-可见分光光度法的基本原理 • 二、吸光系数 • 1. 摩尔吸光系数 • 摩尔吸光系数是指样品浓度为1mol·L-1的溶液置于1cm样品池中，在一定波长下测得的吸光度值。用符号ε表示

17. §22.2 紫外-可见分光光度法的基本原理 • 二、吸光系数 • 2. 质量吸光系数 • 质量吸光系数是指样品浓度为1g·L-1的溶液置于1cm样品池中，在一定波长下测得的吸光度值。用符号a表示 • 质量吸光系数与摩尔吸光系数的关系为：

18. §22.2 紫外-可见分光光度法的基本原理 • 二、吸光系数 • 3. 百分吸光系数 • 百分吸光系数也中比吸光系数,是指溶液浓度在1%（1g/100ml），液层厚度为1cm时，在一定波长下的吸光度值

19. §22.2 紫外-可见分光光度法的基本原理 • 二、吸光系数 • 例22-2用氯霉素（分子量为323.15）纯品配制100ml含2.00mg的溶液，以1.00cm厚的比色皿为吸收池，在波长为278nm处测得其透射率为24.3%，试计算氯霉素在278nm波长处的摩尔吸光系数和比吸光系数

20. 吸收峰 肩峰 A 末端吸收 吸收峰 谷 谷 λmax λsh λmin λmin λmax λ §22.2 紫外-可见分光光度法的基本原理 • 三、吸收光谱

21. §22.2 紫外-可见分光光度法的基本原理 • 四、紫外-可见分光光度计 • 紫外-可见分光光度计基本结构图

22. §22.3 紫外-可见分光光度法的应用 • 一、定性分析 • 1．光谱对照 • 2．特征数据比较 • 例22-3 • α-紫罗兰酮 β-紫罗兰酮 • 228nm 298nm

23. §22.3 紫外-可见分光光度法的应用 • 二、定量分析 • 1．单一组分的测定 • （1）绝对法 • 例22-4已知维生素B12在361nm处的质量吸光系数为20.7L·g-1·cm-1。精密称取样品30.0mg，加水溶解后稀释至1000ml，在该波长处用1.00cm吸收池测定溶液的吸光度为0.618，计算样品溶液中维生素B12的质量分数。

24. §22.3 紫外-可见分光光度法的应用 • 二、定量分析 • 1．单一组分的测定 • （1）绝对法 • 例22-4 • 解：

25. §22.3 紫外-可见分光光度法的应用 • 二、定量分析 • 1．单一组分的测定 • （2）标准对比法 • 根据朗伯-比尔定律：

26. §22.3 紫外-可见分光光度法的应用 • 二、定量分析 • 1．单一组分的测定 • （3）标准曲线法 • 配制一系列浓度不同的标准溶液，绘制标准曲线

27. §22.3 紫外-可见分光光度法的应用 • 二、定量分析 • 2．多组分的测定 • （1）吸收光谱互不重叠

28. §22.3 紫外-可见分光光度法的应用 • 二、定量分析 • 2．多组分的测定 • （2）吸收光谱部分重叠

29. The end. §22.3 紫外-可见分光光度法的应用 • 二、定量分析 • 2．多组分的测定 • （3）吸收光谱相互重叠