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仪器分析 紫外可见吸收光谱法 重点:紫外-可见吸收光谱法的特点、基本原理及基本部件
编辑于2022-09-16 14:29:41紫外-可见吸收光谱法
概述
定义
基于分子的价电子跃迁吸收紫外-可⻅光来研究物质的组成、含量和结构的方法
特点
灵敏度较高、准确度较好、选择性较好、应用广泛、操作简单
波长范围10-780nm
基本原理
产生
分子能级
分子中电子、振动和转动能级
分子轨道理论
一个成键轨道必定有一个相应的反键轨道。通常外层电子均处于分子轨道的基态,即成键轨道或非键轨道上
跃迁
σ→σ*跃迁
吸收波⻓λ < 200 nm)
n→σ*跃迁
λ:150-250nm
π→π*跃迁
λmax一般大于 200nm
含有不饱和基团(—C=C—,—C = O )有机化合物含有π电子,可发生π→π*跃迁
n→π*跃迁
λ max一般大于 200nm
含杂原子不饱和基团(n 电子) ,(—C ≡N, C= O )有机化合物可发生n →π*跃迁
生色团
含有π键的不饱和基团(如 —C=C—,—C=O)
助色团
含有n电子的基团(如—OH、—NH2、 —X等)
共轭效应
当分子含有多个π键,并且被单键隔开时,共轭效应增加, π→π*跃迁能量更低,吸收光谱λmax向⻓波方向移动,摩 尔吸收系数κ增大
红移
λmax向⻓波方向移动
蓝移
λmax向短波方向移动
增色效应
吸收强度即摩尔吸光系数κ增大
减色效应
吸收强度即摩尔吸光系数κ减弱
溶剂对吸收光谱的影响
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和吸收强度影响
溶剂极性↑,苯环精细结构消失
溶剂的选择原则:
比较未知物质和已知物质的吸收光谱时,用相同的溶剂;尽可能用非极性溶剂;所选溶剂在测定范围无吸收或吸收很小
仪器
光源
可见光区
钨灯、卤钨灯
紫外区
氢灯
氘灯
单色器
置于吸收池前
棱镜或光栅
吸收池
紫外区
石英池
可见区
玻璃池或石英池
检测器
光电管、光电倍增管、光二极管阵列检测器
信号处理显示器
检流计、电位计、微机进行仪器自动控制和结果处