现代仪器分析 Modern Instrumental Analysis

Modern Modern Instrumental Instrumental

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@ Tarim University 2011

现代仪器分析

Modern Instrumental Analysis

紫外 - 可见吸收光谱法


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分子的紫外 - 可见吸收光谱法是基于分子内电子跃迁产生的吸收光谱进行分析的一种常用的光谱分析法。分子在紫外 - 可见区的吸收与其电子结构紧密相关。紫外光谱的研究对象大多是具有共轭双键结构的分子 , 可见光谱的研究对象大多是有色体系。

紫外 - 可见吸收光谱法的主要用途是确定有紫外 - 可见吸收的物质的组成、含量。

概述


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蓝

黄

紫红

绿

紫

黄绿

绿蓝橙

红

蓝绿

图中处于对角线上的两种单色光为互补色光。例如蓝色光和黄色光、绿色光和紫红色光互补等

光的复合与互补


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溶液的颜色与光吸收的关系

完全吸收

完全透过

吸收黄色光

光谱示意表观现象示意复合光复合光复合光复合光


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标准系列标准系列

未知样品未知样品

目视比色法


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光源光源滤光片滤光片光电池光电池

光电比色法

分光光度法


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朗伯 - 比耳定律

溶液的吸光度与溶液中吸光物质的浓度 c 及液层厚度 L 成正比，即：

cLTI

IA

1lglg 0

物质对光吸收的加和性

如果在同一溶液中有多个组分对同一波长的光有吸收作用，溶液总的吸光度等于各组分的吸光度之和。


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偏离朗伯 - 比耳定律的原因

?


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1 物理性因素

吸收定律成立的前提条件之一是入射光为单色光，但实际上难以获得真正的纯单色光。

分光光度计只能获得近乎单色的狭窄光带，而复合光可导致对朗伯—比耳定律的正或负偏离。


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2.化学性因素

溶液中存在着离解、聚合、互变异构、配合物的形成等化学平衡时，使吸光质点的浓度发生变化，影响吸光度。当溶液浓度 c >10-2 mol/L 时，吸光质点间可能发生缔合等相互作用，直接影响了对光的吸收。

故：朗伯—比耳定律只适用于稀溶液

例：铬酸盐或重铬酸盐溶液中存在下列平衡：

2 CrO42- ＋ 2H ＋ = Cr2O7

2- ＋ H2O

溶液中 CrO42- 、 Cr2O7

2- 的颜色不同，吸光性质也不相同。故此时溶液 pH 对测定有重要影响。


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紫外 - 可见分光光度法的特点

灵敏度高，一般可测定到 10-6g 级的样品

准确度较高，相对误差一般在 1-5% 以内

简单快速

可进行多组分分析及对有机物进行结构分析


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紫外 - 可见吸收光谱的基本原理

E = E2 — E1 = h

M + h → M *

基态激发态

E1 （△ E ） E2


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1 ）．吸收光谱（吸收曲线）：不同波长光对样品作用不同，吸收强度不同以 λ~A 作图 2 ）．吸收光谱特征：定性依据吸收峰→ λmax

吸收谷→ λmin

肩峰→ λsh

末端吸收→饱和 σ-σ 跃迁产生

紫外 - 可见吸收光谱的基本原理


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电子跃迁与分子吸收光谱

物质分子内部三种运动形式：（ 1 ）电子相对于原子核的运动；（ 2 ）原子核在其平衡位置附近的相对振动；（ 3 ）分子本身绕其重心的转动。分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能级三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。分子的内能：电子能量 Ee 、振动能量 Ev 、转动能量 Er

即 : E＝ Ee+Ev+Er

ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr


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能级跃迁电子能级间跃迁的同时，总伴随有振动和转动能级间的跃迁。即电子光谱中总包含有振动能级和转动能级间跃迁产生的若干谱线而呈现宽谱带分子内运动涉及三种跃迁能级：电子能级、振动能级、转动能级跃迁：电子受激发，从低能级转移到高能级的过程


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讨论：

（ 1 ）转动能级间的能量差 ΔΕr： 0.005 ～ 0.050eV ，跃迁产生吸收光谱位于远红外区（ 2 ）振动能级的能量差 ΔΕv 约为： 0.05 ～１ eV ，跃迁产生的吸收光谱位于红外区（ 3 ）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

远红外吸收光谱

红外吸收光谱

可见吸收光谱紫外

转

振

电

mevE

mevE

mevE

25~25005.0~005.0

25.1~251~05.0

25.1~06.020~1


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吸收曲线 ( 光谱 ) 的讨论

①同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长 λmax

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。作为物质定性分析的依据之一③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。


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讨论：

④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

作作为物质定量分析的依据。

⑤在 λmax 处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定

最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要

依据。


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值得指出的是：紫外吸收光谱只能作为定性的依据之一，而不能仅根据紫外光谱来定性


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紫外 - 可见光谱与分子结构关系

一．电子跃迁的类型有机化合物的紫外—可见吸收光谱是三种电子跃迁的结果：σ电子、 π电子、 n电子。

分子轨道理论：成键轨道—反键轨道。

当外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态 (反键轨道 )跃迁。主要有四种跃迁所需能量 ΔΕ 大小顺序为：n→π ＊ < π→π ＊ < n→σ ＊ < σ→σ ＊

*

*

RKE,B n

E

C O

H

n

H


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σ→σ ＊跃迁

所需能量最大； σ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：甲烷的 λmax 为 125nm , 乙烷 λmax 为 135nm。

只能被真空紫外分光光度计检测到；饱和烷烃可在紫外分析时作为溶剂使用；

*

*

RKE,B

n

E


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n→σ ＊跃迁

所需能量较大。吸收波长为 150 ～ 250nm ，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→σ* 跃迁。

600215CH3NH2

365258CH3I

200173CH3CL

150184CH3OH

1480167H2O

maxmax（nm）化合物


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所需能量较大。成键 π 电子由基态跃迁到 π* 轨道，吸收峰在 200nm 附近，强吸收。

π→π ＊跃迁

π→π ＊所需能量较少，并且随双键共轭程度增加，所需能量降低。若两个以上的双键被单键隔开，则所呈现的吸收是所有双键吸收的叠加；若双键共轭，则吸收大大增强，波长红移， λmax 和吸收强度均增加。如单个双键，一般 λmax为150-200nm ，乙烯的 λmax = 185nm ；而共轭双键如丁二烯 λmax = 217nm ，己三烯 λmax = 258nm 。


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n→π ＊跃迁

n→π ＊所需能量最低，在近紫外区，有时在可见区。但π→π ＊跃迁几率大，是强吸收带；而 n→π ＊跃迁几率小，是弱吸收带，一般 εmax<500 。

许多化合物既有 π 电子又有 n电子，在外来辐射作用下，既有 π→π ＊又有 n→π ＊跃迁。如 -COOR 基团， π→π ＊跃迁λmax=165 nm ， εmax=4000 ；而 n→π* 跃迁 λ

max=205nm ， ε max=50 。 n→π*和 π→π* 跃迁都要求有机化合物分子中含有不饱和基团，以提供 π 轨道。含有π 键的不饱和基团引入饱和化合物中，使饱和化合物的最大吸收波长移入紫外 - 可见区。


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电子跃迁类型小结：电子跃迁类型小结：1.σ→ σ* 跃迁：饱和烃（甲烷，乙烷）E很高， λ<150nm （远紫外区）2. n → σ* 跃迁：含杂原子饱和基团（— OH，— NH2 ）E 较大， λ150~250nm （真空紫外区）3. π→ π* 跃迁：不饱和基团（— C＝ C—，— C ＝ O ） E 较小， λ~ 200nm体系共轭， E更小， λ更大4. n→ π* 跃迁：含杂原子不饱和基团— C ≡N ， C＝ O E最小， λ 200~400nm （近紫外区）

按能量大小： σ→ σ* > n → σ* > π→ π* > n→ π*


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二、发色团、助色团与吸收带生色团：最有用的紫外—可见光谱是由 π→π ＊和 n→π ＊跃迁产生的。这两种跃迁均要求有机物分子中含有不饱和基团。这类含有 π 键的不饱和基团称为生色团。简单的生色团由双键或叁键体系组成，如乙烯基、羰基、亚硝基、偶氮基— N＝ N

— 、乙炔基、腈基— C㆔ N 等。助色团：有一些含有 n 电子的基团 ( 如— OH —、 OR —、 NH ２、

— NHR —、 X 等 ) ，它们本身没有生色功能 ( 不能吸收λ>200nm 的光 ) ，但当它们与生色团相连时，就会发生 n—π

共轭作用，增强生色团的生色能力 ( 吸收波长向长波方向移动，且吸收强度增加 ) ，这样的基团称为助色团。


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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 : λmax向长波方向移动称为红移，向短波方向移动称为蓝移 (或紫移 )。吸收强度即摩尔吸光系数 ε 增大或减小的现象分别称为增色效应或减色效应，如图所示。


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吸收带类型和影响因素吸收带类型和影响因素1 ． R 带：由含杂原子的不饱和基团的 n →π*跃迁产生 C ＝ O； C ＝ N；— N＝ N— • E 小， λmax250~400nm， εmax<100

• 溶剂极性↑， λmax↓ → 蓝移（短移）

2 ． K 带：由共轭双键的 π→ π*跃迁产生 (—CH＝ CH—)n，— CH＝ C—CO—

• λmax >200nm， εmax>104

• 共轭体系增长， λmax↑→ 红移， εmax↑

• 溶剂极性↑，对于— (—CH＝ CH—)n— λmax 不变对于— CH＝ C—CO— λmax↑→ 红移


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3 ． B 带：由 π→ π*跃迁产生芳香族化合物的主要特征吸收带 • λmax =230-270nm ，宽带，具有精细结构；• εmax=200• 极性溶剂中，或苯环连有取代基与苯环共轭，其精细结构消失

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 185nm εmax>104 （常观察不到）• E2 204nm 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）


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异丙苯的紫外吸收光谱


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苯乙酮的紫外吸收光谱


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1 ．溶剂效应：对 λmax 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↑，苯环精细结构消失溶剂的选择——极性；纯度高；截止波长 < λmax

三、影响紫外 - 可见吸收光谱的因素


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溶剂效应

1 ：乙醚

2 ：水

1

2

250 300

苯酰丙酮非极性 → 极性n → * 跃迁：兰移；； → * 跃迁：红移；；极性溶剂使精细结构

消失；


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（ a ）苯酚的 UV 光谱图（ b ）苯胺的 UV 光谱图

溶液酸碱性对紫外光谱的影响

pH 值的影响


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助色效应


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共轭效应


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立体结构和互变结构对吸收带的影响

C C

H

H

C C

HH 顺反异构：顺式： λmax=280nm ； εmax=10500

反式： λmax=295.5 nm； εmax=29000

互变异构：

酮式： λmax=204 nm

烯醇式： λmax=243 nm

H3C CH2C C OEt

O O

H3C CHC C OEt

OH O


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四、有机化合物的最大吸收波长计算

有机物最大吸收波长除可以用紫外分光光度计测定外，也可以利用 Wood Ward规则进行计算，如共轭多烯烃的计算


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练习


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紫外 - 可见分光光度计


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紫外 - 可见分光光度计

紫外 - 可见分光光度计的基本结构紫外 - 可见分光光度计由光源、单色器、吸收池、检测器以及数据处理及记录（计算机）等部分组成。

双光束分光光度计的原理图


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1. 光源

光源的作用是提供激发能 , 使待测分子产生吸收。

要求能够提供足够强的连续光谱、有良好的稳定性、较长的使用寿命 , 且辐射能量随波长无明显变化。

常用的光源有热辐射光源和气体放电光源。

利用固体灯丝材料高温放热产生的辐射作为光源的是热辐射光源。如钨灯、卤钨灯。

气体放电光源是指在低压直流电条件下 , 氢或氘气放电所产生的连续辐射。


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1. 光源


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氙灯氘灯钨灯


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单色器的作用是使光源发出的光变成所需要的单色光。通常由入射狭缝、准直镜、色散元件、物镜和出射狭缝构成。入射狭缝用于限制杂散光进入单色器，准直镜将入射光束变为平行光束后进入色散元件。后者将复合光分解成单色光，然后通过物镜将出自色散元件的平行光聚焦于出口狭缝。出射狭缝用于限制通带宽度。

单色器


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两种不同的单色器


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吸收池　　用于盛放试液。石英池用于紫外 - 可见区的测量，玻璃池只用于可见区。

检测器　　简易分光光度计上使用光电池或光电管作为检测器。目前最常见的检测器是光电倍增管，有的用二极管阵列作为检测器。　　

光电倍增管在紫外 - 可见区的灵敏度高，响应快。但强光照射会引起不可逆损害，因此高能量检测不宜，需避光。二极管阵列检测器的特点是响应速度快。但灵敏度不如光电倍增管，因后者具有很高的放大倍数。


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紫外 - 可见分光光度计有单光束、双光束以及双波长等不同类型的仪器

单光束仪器中，分光后的单色光直接透过吸收池，交互测定待测池和参比池。这种仪器结构简单，适用于测定特定波长的吸收，进行定量。而双光束仪器中，从光源发出的光经分光后再经扇形旋转镜分成两束，交替通过参比池和样品池，测得的是透过样品溶液和参比溶液的光信号强度之比。双光束仪器克服了单光束仪器由于光源不稳引起的误差，并且可以方便地对全波段进行扫描。


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双光束


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双波长


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波长校正　　

可采用辐射光源法校正。常用氢灯 (486.13, 656.28 nm) 、氘灯 (486.00, 656.10 nm) 或石英低压汞灯 (253.65,

435.88, 546.07 nm)校正。　　

镨钕玻璃在可见区有特征吸收峰，也可用来校正。　　

苯蒸汽在紫外区的特征吸收峰可用于校正。在吸收池内滴一滴液体苯，盖上吸收池盖，待苯挥发后绘制苯蒸汽的吸收光谱。

分光光度计的校正


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以重铬酸钾水溶液的吸收曲线为标准值校正。将 0.0303克重铬酸钾溶于 1 升的 0.05mol/l 氢氧化钾中，以 1cm 吸收池， 25°C 测定吸收光谱。

吸光度校正

重铬酸钾溶液的吸光度

波长 (nm) 吸光度透光率(%)

波长(nm)

吸光度透光率(%)

波长(nm)

吸光度透光率(%)

220 0.446 35.8 300 0.149 70.9 380 0.932 11.7230 0.171 67.4 310 0.048 89.5 390 0.695 20.2240 0.295 50.7 320 0.063 86.4 400 0.396 40.2250 0.496 31.9 330 0.149 71.0 420 0.124 75.1260 0.633 23.3 340 0.316 48.3 440 0.054 88.2270 0.745 18.0 350 0.559 27.6 460 0.018 96.0280 0.712 19.4 360 0.830 14.8 480 0.004 99.1290 0.428 37.3 370 0.987 10.3 500 0.000 100


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分光光度测定方法分光光度滴定　　

以一定的标准溶液滴定待测物溶液，测定滴定中溶液的吸光度变化，通过作图法求得滴定终点，从而计算待测组分含量的方法称为分光光度滴定。


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差示分光光度法　　

吸光度 A 在 0.2-0.8范围内误差最小。超出此范围，如高浓度或低浓度溶液，其吸光度测定误差较大。尤其是高浓度溶液，更适合用差示法。　　

一般分光光度测定选用试剂空白或溶液空白作为参比，差示法则选用一已知浓度的溶液作参比。该法的实质是相当于透光率标度放大。

分光光度测定方法


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高吸收法在测定高浓度溶液时使用。选用比待测溶液浓度稍低的已知浓度溶液作标准溶液，调节透光率为 100% 。

差示分光光度法



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低吸收法在测定低浓度溶液时使用。选用比待测液浓度稍高的已知浓度溶液作标准溶液，调节透光率为 0 。


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最精密法是同时用浓度比待测液浓度稍高或稍低的两份已知溶液作标准溶液，分别调节透光率为 0 或 100% 。


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导数分光光度法　　

用吸光度对波长求一阶或高阶导数并对波长作图，可以得到导数光谱。



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双波长分光光度法双波长分光光度计是通过两个单色器分别将光源发出的光分成两束单色光，经斩光器并束后交替通过同一吸收池。因此检测的是试样溶液对两波长光吸收后的吸光度差。

222

111

:2

:1

s

s

AbCA

AbCA

As1和 As2 为背景吸收，一般只与样品的浑浊程度有关而与波长无关，因此两束光通过吸收池后的吸光度差与待测组分浓度成正比。

bCAAA )( 1212


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双波长分光光度法的特点

可用于悬浊液和悬浮液的测定，消除背景吸收。因悬浊液的参比溶液不易配制，使用双波长分光光度法时，可固定波长 1为不受待测组分含量影响的等吸收点处，测定波长 2 处的吸光度变化，可以抵消混浊的干扰，提高测定精度。


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无须分离，可用于吸收峰相互重叠的混合组分的同时测定。

yyyxxx

yyxxyyxx

yyxx

yyxx

bCbC

bCbCbCbC

AAA

bCbCA

bCbCA

yx

)()(

2

1

1212

2211

12

222

111

时，

时，

和设有混合组分



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可测定导数谱。　　

固定波长 1 和波长 2 两波长差为 1-2nm 进行波长扫描，得到一阶导数光谱。有的仪器还带有测定二阶导数光谱的电路。



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胶束增溶分光光度法　　

胶束增溶分光光度法，是利用表面活性剂胶束的增溶、增敏、增稳、褪色、析相等作用，以提高显色反应的灵敏度、对比度或选择性，改善显色反应条件，并在水相中直接进行光度测量的光度分析方法。简言之，胶束增溶分光光度法是指，表面活性剂的存在提高了分光光度法测定灵敏度的一类方法。



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0.01

偏离比尔定律的原因

1 ）单色光不纯半波宽谱带宽

要求 ∆1/10 吸收峰半高宽

假设测定波长为测，另一波长为邻测、邻，

可以证明当测 = 邻时， A= 测 bC ， A 与 C 之间是直线关系当测 > 邻 = 时，产生正偏差测 < 邻时，产生负偏差测与邻差值越大，偏差越显著

测定时尽可能采用最大吸收波长

影响

谱带宽 1nm 和 15nmKMnO4 的曲线


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2 ）杂散光影响——与所需波长相隔较远的光

难以避免的瑕疵仪器使用保养不当光学元件尘染或霉蚀

影响在强吸收情况下使光谱变形—— 末端吸收处出现假峰

杂散光产生的原因



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3 ）散射的影响真溶液，可通过空白对比消除大分子溶液，散射强烈，尤其是波长短的光，使 A 偏大

4 ）反射的影响若参比液与被测液折射率相差很大时，使 A 产生偏差

含未知的折射率较大的组分被测组分折射率特大且浓度较高



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5 ）非平行光的影响

6 ）化学因素的影响

Cr2O72- ( 橙色 )

Cr2O72-+H2O=====2 CrO4

2-+ 2H+

CrO42- ( 黄色 )

Cr2O72-

如

又如I2-CCl4 紫 I2- 乙醇棕

消除控制条件

偏离 5 ，使 A 偏差 0.2% 不同仪器测得的 A 有差异测定时注意吸收池放置



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紫外吸收光谱的应用

利用紫外光谱可以推导有机化合物的分子骨架中是否含有共轭结构体系，如 C ＝ C － C ＝ C 、 C ＝ C － C ＝O、苯环等。利用紫外光谱鉴定有机化合物远不如利用红外光谱有效，因为很多化合物在紫外没有吸收或者只有微弱的吸收，并且紫外光谱一般比较简单，特征性不强。利用紫外光谱可以用来检验一些具有大的共轭体系或发色官能团的化合物，可以作为其他鉴定方法的补充。


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定性、定量分析

定性分析

max ：化合物特性参数，可作为定性依据；

有机化合物紫外吸收光谱：反映结构中生色团和助色团的特性，不完全反映分子特性；计算吸收峰波长，确定共扼体系等甲苯与乙苯：谱图基本相同；结构确定的辅助工具；

max ， max 都相同，可能是一个化合物；标准谱图库： 46000种化合物紫外光谱的标准谱图 «The sadtler standard spectra ,Ultraviolet»


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2. 定量分析依据：朗伯 - 比耳定律

吸光度： A= b c

透光度： -lgT = b c

灵敏度高：

max： 104～ 105 L· mol-1 · cm -1；（比红外大）


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　　紫外 - 可见吸收光谱是进行定量分析最广泛使用的、最有效的手段之一。尤其在医院的常规化验中， 95% 的定量分析都用此法。

其用于定量分析的优点是：

可用于无机及有机体系。

一般可检测 10-4-10-5 mol/L 的微量组分，通过某些特殊方法 (如胶束增溶 )可检测 10-6-10-7 mol/L 的组分。

准确度高，一般相对误差 1-3% ，有时可降至百分之零点几。

单组分定量分析


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分析条件的选择—溶剂

所选择的溶剂应易于溶解样品并不与样品作用，且在测定波长区间内吸收小，不易挥发。下表为某些常见溶剂可用于测定的最短波长。

常见溶剂可用于测定的最短波长可用于测定的最短波长 (nm) 常见溶剂

200 蒸馏水，乙腈，环己烷220 甲醇，乙醇，异丙醇，醚250 二氧六环，氯仿，醋酸270

N,N-二甲基甲酰胺 (DMF) ，乙酸乙酯，四氯化碳 (275)

290 苯，甲苯，二甲苯335 丙酮，甲乙酮，吡啶，二硫化碳 (380)


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分析条件的选择—测定浓度

溶液吸光度值在 0.2-0.8范围内误差小 (A=0.434 时误差最小 )，因此可根据样品的摩尔吸光系数确定最佳浓度。


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= ———0.434

lgT ——

T

T

作 - T 曲线

C——

CT=15-65% A=0.2-0.8

T=0.368 A=0.434

A = KC A = KCC

——C =

A——

A

A= - lgT= - 0.434lnT dA =- ——dT0.434

T A =- —— T0.434

TC

——C =

A——

A

光度误差最小控制浓度和调整比色皿厚度

C/C


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一般选择最大吸收波长以获得高的灵敏度及测定精度。但所选择的测定波长下其他组分不应有吸收，否则需选择其他吸收峰或采用其它分析方法。

分析条件的选择—测定波长


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配制不同浓度的标准溶液，由低浓度至高浓度依次测定其吸收光谱，作一定波长下浓度与吸光度的关系曲线，在一定范围内应得到通过原点的直线，即标准曲线。通过标准曲线可求得未知样品的浓度。

定量方法—标准曲线法


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定量方法—标准曲线法


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校正曲线只有在建立这条曲线的浓度范围内有效，高或低于这些点都可能引起计算错误 .

注意：


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样品组成比较复杂，难于制备组成匹配的标样时用标准加入法。将待测试样分成若干等份，分别加入不同已知量 0, C1,

C2…, Cn 的待测组分配制溶液。由加入待测试样浓度由低至高依次测定上述溶液的吸收光谱，作一定波长下浓度与吸光度的关系曲线，得到一条直线。若直线通过原点，则样品中不含待测组分；若不通过原点，将直线在纵轴上的截距延长与横轴相交，交点离开原点的距离为样品中待测组分的浓度。

定量方法—标准加入法


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定量方法—标准加入法


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二、有机化合物结构辅助解析

1. 可获得的结构信息（ 1 ） 200-400nm 无吸收峰。饱和化合物，单烯。

（ 2 ） 270-350 nm 有吸收峰（ ε=10-100 ）醛酮 n→π* 跃迁产生的 R 带。

（ 3 ） 250-300 nm 有中等强度的吸收峰（ ε=200-2000），芳环的特征吸收（具有精细解构的 B 带）。

（ 4 ） 200-250 nm 有强吸收峰（ ε104），表明含有一个共轭体系（ K ）带。共轭二烯： K 带（ 230 nm）；不饱和醛酮： K 带 230 nm ， R 带 310-330 nm

260nm,300 nm,330 nm 有强吸收峰， 3,4,5 个双键的共轭体系。


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如果一个化合物在紫外区是透明的，则说明分子中不存在共轭体系，不含有醛基、酮基或溴和碘。可能是脂肪族碳氢化合物、胺、腈、醇等不含双键或环状共轭体系的化合物。

如果在 210～ 250nm 有强吸收，表示有 K吸收带，则可能含有两个双键的共轭体系，如共轭二烯或 α， β- 不饱和酮等。同样在 260， 300， 330nm 处有高强度 K吸收带，在表示有三个、四个和五个共轭体系存在。

如果在 260～ 300nm 有中强吸收（ ε＝ 200～ 1 000 ），则表示有 B 带吸收，体系中可能有苯环存在。如果苯环上有共轭的生色基团存在时，则 ε可以大于 10 000 。

如果在 250～ 300nm 有弱吸收带（ R 吸收带），则可能含有简单的非共轭并含有 n 电子的生色基团，如羰基等。


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鉴定的方法

（ 1 ）与标准物、标准谱图对照：将样品和标准物以同一溶剂配制相同浓度溶液，并在同一条件下测定，比较光谱是否一致。

（ 2 ）吸收波长和摩尔吸收系数：由于不同的化合物，如果具有相同的发色基团，也可能具有相同的紫外吸收波长，但是它们的摩尔吸收系数是有差别的。如果样品和标准物的吸收波长相同，摩尔吸收系数也相同，可以认为样品和标准物是同一物质。


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纯度检查

如果有机化合物在紫外可见光区没有明显的吸收峰，而杂质在紫外区有较强的吸收，则可利用紫外光谱检验化合物的纯度。

如：环已烷中（ C6H12 ）混入少量的苯（ C6H6）的检验。


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异构体的确定

对于异构体的确定，可以通过经验规则计算出 λmax

值，与实测值比较，即可证实化合物是哪种异构体。如 : 乙酰乙酸乙酯的酮 -烯醇式互变异构

CH3C CC

O

OC2H5

H

H

O

H3C C

OH

C

O

CH OCH3


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现代仪器分析 Modern Instrumental Analysis

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