第5章紫外-可见分子吸收光谱法

UltravioletandvisiblespectrophotometryUV—Vis第5章紫外－可见吸收光谱包括《分析化学（下）》第9章和《分析化学(上)》第10章的内容主要内容光吸收定律紫外-可见分光光度计各类化合物紫外-可见吸收光谱的产生有机和无机化合物的紫外-可见分子吸收光谱影响紫外-可见分子吸收光谱的因素紫外－可见分子吸收光谱法的应用定性分析结构鉴定定量分析——一些特定化合物的max计算规则——各类紫外/可见光度法在定量分析中的应用原理和对象；无机离子的显色分析法光吸收定律的数学表达式、应用条件和局限性理化常数测定一、分子光谱的分类——按分子与光的作用方式分类分子光谱分子发射光谱分子吸收光谱分子散射光谱紫外－可见分子吸收光谱（190－750nm)红外光谱（780nm－300m)核磁共振波谱（0.6－10m)分子荧光光谱分子磷光光谱化学发光光谱拉曼散射光谱瑞利散射光谱概述利用分子对紫外－可见光区的光（190－750nm)的吸收进行定性、定量及结构分析的分子光谱法二、紫外-可见分子吸收光谱法（UV-Vis）的定义概述

UV-Vis采用连续光源，不需要原子化器

UV-Vis是利用分子的价电子对辐射的吸收，涉及分子中电子能级和振动与转动能级的跃迁

UV-Vis主要用于定量分析和理化常数测定

UV-Vis的波长范围在紫外-可见光区

UV-Vis是分子光谱，是吸收光谱，是带光谱A电子能量Ee振动能量Ev转动能量ErＥ＝Ｅe+Ｅv+ＥrＥe>Ｅv

>Ｅr振动能级电子能级BA转动能级ΔEe:1～20eVΔEv:0.05~1eVΔEj:<0.05eV§5-1物质对光的选择性吸收与光吸收定律一、分子的内能E物质对光的吸收具有选择性（上册10.1内容）二、紫外－可见分子吸收光谱的产生M基态分子E0激发态分子E11、紫外-可见分子吸收光谱（电子光谱）产生的原理h=E=E1-E0吸收的光能分子中价电子在电子能级（包括振动及转动能级）间的跃迁+hM*物质对光的吸收与光吸收定律三、光吸收的基本定律—朗伯-比尔定律物质对光的吸收与光吸收定律I0ItIrIa透光度（transmittance)T=It/I0吸光度(absorbance)A=-lgT1、吸收度(absorbance,A)与透光率(transmittance,T）（1）吸光度与透光率的定义:三、光吸收的基本定律—朗伯-比尔定律（2）吸光度的测定待测溶液参比溶液物质的吸光度是指物质相对于某一参比体系的吸光度（3）吸光度的加和性A=A1+A2+A3+…..物质对光的吸收与光吸收定律1、吸收度(absorbance,A)与透光率(transmittance,T）三、光吸收的基本定律—朗伯-比尔定律物质对光的吸收与光吸收定律2、吸收光谱(absorptionspectrum)（1）吸收光谱(吸收曲线)的定义用不同波长的单色光照射物质，测得物质对不同波长的单色光的吸光度,并以入射光波长为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制得到的吸光度与吸收波长之间的关系曲线最大吸收波长(max)最小吸收波长(min波谷最大吸收峰次峰肩峰末端吸收三、光吸收的基本定律—朗伯-比尔定律物质对光的吸收与光吸收定律——吸收光谱KMnO4与K2Cr2O7的吸收光谱（2）对吸收光谱的几点讨论★同一物质对不同波长光的吸光度不同。★不同浓度的同一种物质，在某固定波长下的吸光度A有差异，在max

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。★不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似，max不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和

max不同。所以吸收光谱能用于物质的定性与结构分析。KMno4浓度增加KMnO4在不同浓度下的吸收光谱三、光吸收的基本定律—朗伯-比尔定律物质对光的吸收与光吸收定律3、光吸收的基本定律——朗伯-比尔定律（1）朗伯－比尔定律的数学表达式★布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于1729年和1760年阐明了光的吸收程度和吸收层厚度（b，单位一般用cm）的关系：A∝b朗伯(Lambert)像★1852年比尔(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度（c）之间也具有类似的关系：A∝c★朗伯－比尔定律的数学表达式——紫外-可见吸收光谱法定量的基本依据A=-lgT=Kbc吸光系数（Absorptivity）三、光吸收的基本定律—朗伯-比尔定律物质对光的吸收与光吸收定律A=bc称为摩尔吸光系数（MolarAbsorptivity）单位为：(L.mol-1.cm-1)a的单位:L·g-1·cm-1当c

的单位用g·L-1表示时，k

用a

表示:当c

的单位用mol·L-1表示时，k

用

表示：（2）吸光系数k的不同表示方法A＝abc当c的单位用g·100mL-1（%）表示时，k用表示：称为比吸光系数.与的关系三、光吸收的基本定律—朗伯-比尔定律物质对光的吸收与光吸收定律（3）关于摩尔吸光系数的几点讨论★摩尔吸光系数是波长的函数★摩尔吸光系数与组分的浓度无关★同一波长下，不同组份的摩尔吸光系数不同（4）朗伯－比尔定律的适用条件及局限性★朗伯-比尔定律只适合于入射光为单色光的情况★朗伯-比尔定律只适合于均匀的、非散射体系的测定★朗伯-比尔定律只适合于稀浓度体系的测定摩尔吸光系数与最大吸收波长是组分的两个特征参数三、光吸收的基本定律—朗伯-比尔定律（5）朗伯－比尔定律的偏离及原因理论上的A对C关系曲线偏离朗伯-比尔定律现象AC吸光度A与待测物浓度C不成正比的现象①偏离朗伯－比尔定律②偏离朗伯－比尔定律的原因★物理性因素：包括入射光为非单色光以及测定介质为非均匀介质引起的光散射★化学因素：包括高浓度下的化合、缔合和解离等反应正偏离负偏离物质对光的吸收与光吸收定律（6）工作曲线不过原点的原因参比溶液选择不同；参比溶液与待测溶液使用的比色皿厚度不一致；比色皿放置位置不妥；比色皿透光面不干净；低浓度与高浓度时存在不同的化学反应等工作曲线不过原点现象三、光吸收的基本定律—朗伯-比尔定律物质对光的吸收与光吸收定律理论上的A对C关系曲线三、光吸收的基本定律—朗伯-比尔定律物质对光的吸收与光吸收定律4、紫外-可见吸收光谱法中灵敏度的表示（1）用摩尔吸光系数（）表示灵敏度（2）用桑德尔（Sandell)灵敏度（S）表示灵敏度桑德尔灵敏度又叫桑德尔指数，表示当A=0.001时，单位截面积光程内所能检测出被测物质的最低含量，以g/cm2表示。§5-2各类化合物紫外-可见吸收光谱的产生一、有机化合物的紫外-可见吸收光谱1、有机化合物中的价电子类型形成单键的σ电子，如：C-H、C-C形成双键的π电子，如：C=C、C=O未成键的孤对电子n电子，如－O：－S:，－N:2、有机化合物中的分子轨道σ、σ*、π、π*、n能量高低σ＜π＜n＜π*＜σ*一、有机化合物的紫外-可见吸收光谱——电子跃迁类型3、主要的电子跃迁类型n**成键成键未成键反键反键能量***n*n跃迁所需能量为：

σ→σ*n→σ*π→π*

n→π*（1）σ→σ*跃迁

σ→σ*跃迁所需能量很大，相当于远紫外的辐射能，其吸收光波长＜200nm，是目前仪器很难检测的光谱区饱和烃只能发生σ→σ*跃迁例：CH4λmax=125nmC2H6λmax=135nm常用饱和烃类化合物作紫外可见吸收光谱分析的溶剂一、有机化合物的紫外-可见吸收光谱——电子跃迁类型（2）

n→σ*跃迁这类跃迁所需能量比σ→σ*跃迁小，其吸收波长在

200nm左右（150~250nm）此类化合物也常常被用作紫外可见吸收光谱分析的溶剂属于禁阻跃迁，吸收概率较小，在100附近含有未共用电子对的杂原子（N、O、S、X）的饱和化合物发生n→σ*跃迁例：CH3OHλmax=184nmCH3Brλmax=204nm一、有机化合物的紫外-可见吸收光谱——电子跃迁类型（3）π→π*跃迁此类化合物是紫外可见吸收光谱研究的主要对象这类跃迁所需能量比σ→σ*跃迁小，若无共轭，与n→σ*

跃迁相近。吸收波长在200nm左右若有共轭体系，波长向长波方向移动，且共轭体系越大，吸收波长越长，一般可达到200~700nm这类跃迁属许可跃迁，吸收概率大，>103，一般为104~105含有不饱和键的化合物都能发生π→π*跃迁λmax

1-己烯1771041.5-己二烯1782×1041.3-己二烯2172.1×1041.3.5-己三烯2584.3×104

例：一、有机化合物的紫外-可见吸收光谱——电子跃迁类型（4）n→π*跃迁这类跃迁所需能量最小，吸收波长在长波区，一般在200~400nm左右这类跃迁属于禁阻跃迁，吸收概率小，<102，为弱吸收带含有杂原子的不饱和化合物都能发生n→π*跃迁例：CH3COCH3λmax=280nm一、有机化合物的紫外-可见吸收光谱——电子跃迁类型（5）电荷迁移跃迁当有机分子中既含有电子供体又含有电子受体时，在光辐射下，电子会由电子供体向电子受体发生迁移跃迁，称为电荷迁移跃迁此跃迁产生强吸收（>102）的宽谱带，波长一般在可见光区电子供体电子受体h一、有机化合物的紫外-可见吸收光谱——电子跃迁类型(深红色)(黄色)(无色)h（6）π→π*跃迁与n→π*跃迁的比较π→π*跃迁和n→π*跃迁是两种最为重要的跃迁类型π→π*n→π*吸收峰波长与组成双键的原子种与组成双键的原子种有类基本无关，但与共关，但与共额双键数额双键数目有关目有关吸收强度强吸收104~105弱吸收

＜102

极性溶剂向长波方向移动向短波方向移动一、有机化合物的紫外-可见吸收光谱——电子跃迁类型一、有机化合物的紫外-可见吸收光谱4、有机化合物结构与紫外-可见吸收光谱的关系二、无机化合物的紫外-可见吸收光谱1.电荷迁移跃迁在配合物的配体与金属离子之间，一个电子由一方的一个轨道跃迁到另一方相关轨道上的电子跃迁——分子中一组分是电子给予体，另一组分是电子接收体产生电荷迁移跃迁的必要条件[Fe3+(SCN-)]2+[Fe2+（SCN)]2+

h例:电子接受体电子给予体

电荷迁移跃迁光谱的很大，一般在104以上，是配合物进行定量分析的主要谱带电荷迁移跃迁发生在所有的络合物中，随金属离子接受电子和配位体供给电子的能力增加，波长红移，增大2.配位场跃迁（1）原理金属离子简并的d

轨道或f

轨道在形成配合物时，在配位场作用下，会发生能级裂分。如果d或f

轨道未充满，则低能量轨道上的电子吸收外来能量时，将会跃迁到高能量的d(d-d跃迁)

或f(f-f跃迁)轨道，从而产生吸收光谱。二、无机化合物的紫外-可见吸收光谱d轨道电子云分布及在配场下的分裂示意图例：H2O的配位场强度＜NH3的配位场强度[Cu(H2O)4]2+吸收峰在794nm浅蓝色[Cu(NH3)4]2+吸收峰在663nm深蓝色

f-f跃迁光谱受环境影响小,谱峰窄,且往往具有精细结构配位场跃迁一般不用于定量分析，而多用于配合物的结构研究二、无机化合物的紫外-可见吸收光谱——配位场跃迁（2）配位场跃迁的特点产生的吸收在长波区（可见光区）

d-d跃迁光谱的吸收波长受配体种类、配位数、环境影响大,且谱峰较宽随配体配位场强度增加，轨道裂分能级差增加，吸收峰波长紫移d-d跃迁光谱f-f跃迁光谱配位场跃迁概率较小，小（<100)三、常用术语生色团为能产生n→π*或π→π*跃迁的不饱和键基团1、生色团（发色团）——能吸收紫外可见光（一般指200nm以上的光）的基团例：C=C；C=O，N=N，C=N，N=O当分子中具有多个生色团，且生色团之间不共轭时，分子光谱中，各生色团各自显示自己的光谱特征，相互间影响不大生色团之间彼此共轭时，各生色团自己的光谱特征消失，而产生波长更长，强度更大的新吸收峰——生色团共轭效应2、助色团本身在紫外和可见光区无吸收,但能使生色团吸收峰波长向长波方向移动，吸收强度增大的基团称为助色团例：—X；－OH；－OR；－SH；－NR等

=230λmax=254nmλmax=270nm

=1250三、常用术语OH3、红移与紫移吸收峰向长波方向移动称为红移4、增色效应与减色效应吸光度增加的现象称为

增色效应吸光度下降的现象称为减色效应吸收峰向短波方向移动称为紫移（蓝移）三、常用术语5、吸收带——吸收峰在吸收光谱上的波带位置（2）R带（Radikalartin德文：基团型的）——由n→π*跃迁得到的吸收带特点：①跃迁所需能量较小，吸收峰位于200~400nm②吸收强度弱，＜102（3）K带（Konjugierte德文，共轭的）——由共轭双键中π→π*跃迁产生的吸收带特点：①跃迁所需能量较R带大，吸收峰位于210~280nm

②吸收强度强，

104

③随共轭体系的增长，K带红移（210~700nm)，增大三、常用术语（1）强带与弱带摩尔吸光系数>104

lmol-1cm-1的吸收带称为强带摩尔吸光系数<103

lmol-1cm-1的吸收带称为弱带——吸收带（4）B带和E带（芳环-*跃迁吸收带）max=185nm;强吸收(>104)

max

=204nm;中等吸收(>103)精细结构三、常用术语苯环在230-270nm间产生的一系列具有精细结构的中等强度（约为200）的吸收带——芳香族化合物的特征吸收带

E带（Ethylenicband，乙烯型谱带）E1带:E2带:苯在异辛烷中的紫外光谱

B带（Benzenoidband，苯型谱带）苯环上有取代基并与苯环共轭，B带精细结构消失，波长红移E1185nm：50000E2204nm7400B254nm200COCH3K-E合并带245：13000B带2781110R带31950苯环上有发色团且与苯环共轭时，E带与K带合并，向长波方向移动，形成K—E合并带AλnmAλnm苯的B带苯衍生物的B带——B带和E带三、常用术语

R带:n→π*弱吸收

K带:π→π*强吸收(共轭)

B带:π→π*中吸收E带:π→π*强吸收苯环（5）四种吸收带小结——吸收带三、常用术语max=240nm;=13000max=278nm;=1100max=319nm=50四、影响紫外－可见吸收光谱的因素1、共轭效应共轭效应（包括π-π、-π、n-π共轭）使π→π*跃迁和n→π*跃迁吸收峰向长波方向移动,吸收强度增加；共轭效应越大，红移和增色效应越明显max=217nm

max=226nm2、空间位阻效应由于空间位阻，防碍两个发色团处在同一平面，使共轭程度降低。吸收峰短移，吸收强度降低max=294nm=2.7104max=280nm=1.4104四、影响紫外－可见吸收光谱的因素3.溶剂效应（1）溶剂极性对光谱精细结构的影响极性溶剂使分子吸收光谱的精细结构消失四、影响紫外－可见吸收光谱的因素——溶剂效应（2）对-跃迁和n-跃迁最大吸收波长的影响极性溶剂与分子间产生氢键，使n轨道能量大幅下降，使电子离域能力增加，反键*轨道能量有所下降，成键轨道能量稍有下降n´´*´极性溶剂中n*非极性溶剂中E-*>E-*En-*<En-*-*跃迁的吸收波长在极性溶剂中红移n-*跃迁的吸收波长在极性溶剂中紫移（蓝移）四、影响紫外－可见吸收光谱的因素例：异亚丙基丙酮在不同溶剂的吸收峰溶剂正己烷氯仿水极性越大

π→π*230nm238nm243nm红移n→π*329nm315nm305nm紫移——溶剂效应四、影响紫外－可见吸收光谱的因素（3）紫外-可见吸收光谱中溶剂的选择原则★尽可能使用非极性溶剂，以获得精细结构★所选溶剂在测定波长范围内应无吸收或吸收很小★溶解性好，性质稳定★分析过程时，样品和标准品要使用相同的溶剂吸收光谱必须标注使用的溶剂四、影响紫外－可见吸收光谱的因素4.pH的影响酸性、碱性或配合物在不同pH值下紫外光谱可能变化苯酚的UV光谱图苯胺的UV光谱图§5-3紫外-可见分光光度计一、紫外-可见分光光度计的基本结构光源单色器吸收池检测器It信号处理与输出对光源的基本要求能发射足够强度的连续光;光的强度几乎不随波长而变化;寿命长常用光源可见-近红外光区：白炽灯如钨灯、碘钨灯紫外区：气体放电灯如：H灯和D灯复合光——棱镜或光栅玻璃350~2500nm,石英185~4500nm吸收池种类可见及近红外光区：玻璃池及石英池紫外区：石英池单色元件种类光电管，光电倍增管，光电二极管，二极管阵列检测器常用检测器表头、记录仪、屏幕、数字显示I0h不同吸光光度法仪器主要差异比较测定光区可见光（380～780nm）紫外光（200～380nm)中红外（2.5～50m)光源钨灯、碘钨灯320～2500氢灯、氘灯180～375硅碳棒、能斯特灯（红外线）吸收池(或棱镜及其它光路窗口）材料玻璃（350～3200）石英（185～4000）NaCl/KBr晶体一、紫外-可见分光光度计的基本结构二、仪器类型1、单光束分光光度计复合光单色器hI0It检测器特点：优点：仪器简单、价廉缺点：不能进行连续光谱扫描；不能消除仪器的不稳定对测定的干扰2、双光束分光光度计复合光单色器样品池切光器hI0参比池hI0It2切光器检测器记录仪It1A=A样-A参特点：优点：能进行连续光谱扫描；消除仪器的不稳定对测定的干扰光源样品池参比池光源记录仪3、双波长分光光度计单色器1h1记录仪特点：针对比尔定律的局限性设计；可用于浑浊样品、高浓度样品及多组分混合样的测定；简单、灵敏、选择性好单色器2h2切光器检测器吸收池A=A1-A24、多道分光光度计吸收池单色器光二级管阵列检测器特点：响应速度块，常与色谱联机使用；但价高二、仪器类型光源光源4、光导纤维探头式分光光度计光源光纤探头玻璃封口反射镜l光路长度b=2l光纤初始光路返回光路干涉滤光片检测器特点：仪器简单、体积小、不需要吸收池，在原位进行检测，不受外界光的干扰应用：主要用于环境与过程监测二、仪器类型§5-4紫外－可见分子吸收光谱法的应用一、定性分析（1）比较法2、方法

标准样品比较法：将未知样品与标准样品在同样条件下测定吸收光谱后，直接比较

标准图谱比较法：将测得的未知样品的吸收光谱与标准谱图比较1、定性分析的主要光谱参数光谱形状、吸收峰个数、吸收峰的最大吸收波长（max）及其摩尔吸光系数（）（2）最大波长（max）计算法一、定性分析

Woodward-Fieser经验规则用于确定共轭二烯、三烯、四烯和,-不饱和羰基化合物π→π*跃迁的max(理)的计算规则①共轭多烯(四烯及以下)的λmax计算

确定母体结构找扩展及环外双键（与环直接相连的双键）找与共轭双键直接相连的取代基有多个母体结构时，以基数最大的为准共轭多烯（四烯及以下）的max计算举例一、定性分析——max的经验计算法母体按同环二烯253nm加一个环外双键＋5nm加一个共轭双键＋30nm加三个烷基取代＋15nmabc计算值λmax303nm实测值λmax303nm②,-不饱和羰基化合物π→π*跃迁的max计算确定母体结构判断x找双键扩展共轭双键（,不饱和外的C=C双键）环外双键（不包括环上的C=O双键）同环二烯找、、、等的取代基确定溶剂x一、定性分析——max的经验计算法,-不饱和羰基化合物的max计算举例例：人们对-莎草酮提出两种结构式，实验值max=252nm，问是下面那一种结构式?αα母体结构215nm位烷基取代

+12nm计算值λmax227nm母体结构215nm位烷基取代

+10nm位两个烷基取代

+24nm环外双键+5nm计算值λmax254nm一、定性分析——max的经验计算法一、定性分析——max的经验计算法

Scott经验规则用于确定芳香族羰基化合物π→π*跃迁的max(理)的计算规则确定R确定苯环上的邻、间和对位取代基例：R=环残基249nm取代基邻位-Br：2

邻位-R:3

对位-OMe：25计算值max279nm一、定性分析——max的经验计算法

Fieser-Kuhn经验规则用于确定共轭四烯以上（不含四烯）化合物π→π*跃迁的max(理)和max的计算规则共轭双键上的取代基数目共轭双键数目有环内共轭双键的环数有环外双键的环数M=6；例：n=8；R环内=2；R环外=1=369.4(nm)二、结构分析利用紫外-可见分子吸收光谱可确定有机化合物中不饱和基团，还可区分化合物的构型、构象、同分异构体1.推测官能团（1）

200～280nm无吸收：不含共轭双键和苯环，可能为饱和化合物或单烯（2）200~250nm有强吸收带：就有共轭二烯或,-不饱和醛酮。如果在260、300或330nm附近有强吸收带，就各有3、4或5个共轭系。（3）260~300nm有中等吸收带：很可能有芳香环。（4）290nm附近有弱吸收带：就有孤立的酮或醛基。（5）化合物有颜色：有长共轭体系或含硝基、偶氮基、重氮基、亚硝基等或为α-二酮、乙二醛及碘仿等化合物二、结构分析分子式为C10H16的化合物的结构式可能有以下四种已知该化合物在263nm处有中等强度的吸收(为2500)，则上述四种结构中肯定不合理的是那一个？ABCD2.判断互变异构体例：乙酰乙酸乙酯酮式结构，无共轭弱吸收(=16,272nm)n*跃迁烯醇式结构，共轭体系，强吸收（=1.8104,245nm）*跃迁主要存在于极性溶剂中主要存在于非极性溶剂中3.判断顺反异构体◆一般反式的max大于顺式的◆一般反式的大于顺式的二、结构分析4.判断构象max=273nmmax=264nm=20000；=9500λA>λB三、定量分析1、定量分析的理论依据——朗伯－比尔定律（光的吸收定律）A=bc2、紫外-可见光度法定量的常用方法（1）常规光度法以试剂空白为参比，采用单光束或双光束光谱仪进行分析的光度法应用：测定浓度较低、光谱没有重叠或重叠不严重的均匀体系（上册第10.5内容）（2）双波长光度法不使用参比溶液，采用双波长光谱仪或双光束光谱仪，以其中一束光的吸光度为参比进行分析的光度法三、定量分析——紫外-可见光度法定量的常用方法12i）以1为参比光束入射样品：得吸光度为A参比ii）以2为测量光束入射样品：得吸光度为A测量iii）样品在2处相对于2的吸光度A为：A=A测量

-A参比=2bc-1bc=(2-1)bc∝CA②应用测定浑浊组分；测定光谱重叠的混合组分①原理（3）示差光度法以浓度稍低于待测溶液的标准溶液为参比，采用单光束或双光束光谱仪进行分析的光度法设：待测溶液浓度为cx，标准溶液浓度为cs(cs<cx)★若以试剂空白为参比时（常规光度法）:标准溶液(cs)的吸光度为As：As=bcs待测溶液(cx)的吸光度为Ax：Ax=bcx★若以浓度为cs的标准溶液为参比测得待测溶液的吸光度为A相对:A相对=Ax–As=b(cx-cs)当cs固定时A相对∝cx=bc①原理三、定量分析——紫外-可见光度法定量的常用方法示差光度法③应用测定高含量组分示差光度法：

cs做参比，调T=100%，即A=0②示差光度法的误差常规光度法：若cs的T=10%；cx的T=5%测得cx的T=50%；标尺相当于扩展10倍cscxcxcs三、定量分析——紫外-可见光度法定量的常用方法（4）导数光度法对常规吸收光谱曲线进行一阶或高阶求导，得到各种导数光谱曲线后进行测定的方法Ｉt=Ｉ0e-bc设Ｉ0在整个波长范围内保持恒定：dI0/d=0dI/d=-I0bcd/d当固定时dI/d∝c一阶导数光谱二阶导数光谱常规光谱透过曲线导数光度法测定灵敏度依赖于摩尔吸光系数对波长的变化率d/d。吸收曲线的拐点处d/d最大，故其灵敏度最高①原理三、定量分析——紫外-可见光度法定量的常用方法导数光度法★分辨率很高(最大优点)能够分辨两个或两个以上完全覆盖或以很小波长差相重叠的吸收峰能够分辨吸光度急剧上升时所掩盖的弱吸收峰能够确认宽阔吸收带的最大吸收峰(随着导数阶数的增加，吸收峰的尖锐程度增大)，比较准确地确定max②特点③应用多组分同时测定、浑浊样品分析、消除背景干扰、加强光谱的精细结构以及复杂光谱的辨析等三、定量分析——紫外-可见光度法定量的常用方法导数光度法④导数光谱的定量方法峰-谷法基线法峰-零法p要求基线平坦、无倾斜——测量导数光谱峰值的方法峰-谷法示意图tp∝c基线法示意图t∝c只要求基线为直线zz∝c要求基线平坦、峰对称峰-零法示意图三、定量分析——紫外-可见光度法定量的常用方法3、紫外-可见光度法定量的具体应用1）单组分物质的定量分析采用校正曲线（工作曲线法）及两点比较法定量2）混合组分的定量分析（只讨论2组分）（1）吸收光谱不重叠在各自最大吸收波长下按单组分分别测定有机化合物：主要在紫外区直接测定无机化合物：形成各种配合物后测定（主要在可见光区）三、定量分析（2）吸收光谱单向重叠在2下按单组分测定b的含量在1处测定a的含量＝b(a(1)ca

+b(1)cb)分别由纯a和纯b组分在1处测定得到三、定量分析——紫外-可见光度法定量的具体应用混合组分的测定A1=A1a+A1b

A2=A2b=2bcb（3）吸收光谱双向重叠A12

ab①解联立方程组1处：A1=A1a+A1b=b(a(1)

Ca+b(1)Cb)2处：A21=A2a+A2b=b(a(2)

Ca+b(2)Cb)a(1)、b(1)、a(2)和b(2)分别由纯a和纯b组分在1和2处测得混合组分的测定三、定量分析——紫外-可见光度法定量的具体应用i）等吸收波长法（自学）②双波长测定法选择两个吸收波长，使一个组分的吸光度相等，如图中1和2处A1b=A2b指定其中一个波长为测定波长如(1)，另一波长为参比波长如（2

）1处：A1=A1a+A1b

2处：A2=A2a+A2b

∆A=A1–A2=A1a–A2a=(a(1)

–

a(2))bCa

=

b∆Ca

∆A与Ca成正比EFA12ab混合组分的测定三、定量分析——紫外-可见光度法定量的具体应用（3）吸收光谱双向重叠Ii）系数倍增法（自学）1处：A1=A1a+A1b；2处：A2=A2a+A2b

∆A=A1–A2=(A1a－A2a)+(A1b-A2b)

设法使其为0∆A=A1a–A2a

=

b

∆Ca

则：光源单色器1单色器2切光器A=A1a-A2a1样品池样品池2A1系数倍增器kA1A2检测器记录仪使kA1b=A2b混合组分的测定三、定量分析——紫外-可见光度法定量的具体应用——双波长测定法（3）吸收光谱双向重叠A12ab3）浑浊样品的测定——双波长法1处：A1=A1组+A1背

2处：A2=A2背

选择两个波长1和2（相隔在50nm内），使组分在其中一个波长（2）处无吸收，则：浑浊样背景的散射在50nm内，可以认为：A1背＝A2背

所以：A1组

=A1–A2a4）高含量样品的测定——示差光度法三、定量分析——紫外-可见光度法定量的具体应用5）无机离子的显色法测定（上册10.3内容，自学）M+nL=MLn被测离子显色剂有色络合物（显色反应）四、理化常数的测定1、弱酸及弱减离解常数的测定对于一元弱酸为HB：HBH++B-Ka在pH远远大于HB的pKa体系中测得的总浓度为C时的吸光度在pH远远小于HB的pKa体系中测得的总浓度为C时的吸光度在pH位于HB的pKa附近的体系中测得的总浓度为C时的吸光度pKa（上册10.6.4内容）2、络合物组成及稳定常数的测定（1）摩尔比法（饱和法）M+nRMRnK固定体系中M的浓度为C，不断改变R的浓度，测定不同R浓度时体系的吸光度A，绘制A与[R]/[M]之间的关系曲线，求n和K的方法AAmaxA0络合物的解离度为：(1-)CC

nC络合物的稳定化常数K为：摩尔比法示意图（上册10.6.4内容）四、理化常数的测定四、理化常数的测定——络合物组成及稳定常数的测定（2）连续变化法（等摩尔系列法）同时改变M和R的浓度，但保持体系中M与R的总浓度为C（C=CM+CR）不变，测定不同M和R浓度时体系的吸光度A，绘制A与[R]/[M]之间的关系曲线，求n和K的方法AmaxA0络合物的解离度为：络合物的稳定化常数K为：A连续变化法示意图[R][M]M+nRMRnK(1-)CC

nC3、其它生成常数4、氢键的强度5、分子量的大小四、理化常数的测定五、纯度检验利用光谱的形状、吸收峰个数、吸收峰的最大吸收波长（max）及其摩尔吸光系数（）进行纯度判断紫外－可见分子吸收光谱法的应用紫外－可见分子吸收光谱法的应用六、紫外-可见分子吸收光谱法的误差（见上册内容）不同的透光率读数，产生的误差大小不同A=-lgT=εbc-dlgT=-0.434dlnT=-0.434T-1dT=εbdc微分设T测定的绝对误差：T=dT=0.0136.8%15%65%5%Er最小时：T=36.8%A=0.434Er在5%以内时：T为15%~65%A为0.2~0.8——可见分光光度计吸光度测量的有效范围本章作业1、在分子(CH3)2NCH＝CH2中，发色团（生色团）是什么基团？该分子中涉及的价电子跃迁类型有哪些？该化合物的紫外吸收大约在多少波长附近？

3、用经验公式计算下列两个化合物的最大紫外吸收波长。

2、对于π→π*和n→π*跃迁类型由非极性溶剂至极性溶剂会发生什么变化？为什么？一、需要交的作业本章作业4、药物浓度为1.010-3mol/L的某催眠，在270nm处的吸光度为0.400，在345nm处的吸光度为0.010。浓度为1.010-4mol/L的该药在人体内的代谢产物，在270nm处的吸光度为0.00，在345nm处的吸光度为0.460。现取用此药人的尿液10.0mL，稀释至100mL，同样条件下在270nm处测得吸光度为0.325，在345nm处测得吸光度为0.720。试求尿样中代谢产物的浓度（设空白尿样在270nm及345nm处无吸收，比色皿厚度为1cm）5、用1.0cm的比色皿，以试剂空白作参比，