分子光谱实验课件

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1、FTIR,UV-VIS教学要求教学要求l一、了解分子光谱的产生和类型l二、紫外-可见分光光度计的工作原理l三、紫外-可见分光光度计的结构与一般应用l四、掌傅立叶红外光谱仪的基本原理及构造，了解红外光谱吸收的产生条件。l五、掌握简单红外谱图的定性分析。分子光谱的概述分子光谱的概述l一、分子光谱的产生l二、分子光谱的类型l三、物质的颜色与吸收光颜色的关系分子光谱的概述分子光谱的概述一、分子光谱的产生l最简单的双原子分子的光谱要比原子光谱复杂得多，这由于在分子中，除了电子相对于核的运动以外，还有分子内部原子在平衡位置的振动和分子绕其质心的转动，这三种运动的能量都是量子化的，并有对应的能级。一、分子光

2、谱的产生一、分子光谱的产生一、分子光谱的产生l由于分子能量包含了电子运动，原子间的相对振动，分子转动能量，所以其总能量可以认为是三种能量的总和。若用E电子、E振动、E转动分别表示电子能级，振动、转动能级差，从图中可知，E电子 E振动E转动。lE分子=E电子+E振动+E转动l因这些能量都是量子化的，当一束具有特定能量的光照射该分子时，若该分子上、下两能级差E恰好等于该光束的能量时，则光将被吸收，而分子被激发。E=hv=hc/l从微观上看，分子从低能级跃迁至高能级，从宏观上看则是透射光光强减弱，如果用一连续光照射分子，可以得到一张透射光光强随波长的变化曲线吸收光谱曲线。l紫外-可见吸收光谱属于分子

3、光谱，分子光谱是带状光谱，原子光谱是线状光谱。一、分子光谱的产生 带状光谱带状光谱：由一系列光谱带组成，它们是由分子所辐射，故又称分子光谱。利用高分辨率光谱仪观察时，每条谱带实际上是由许多紧挨着的谱线组成。带状光谱是分子在其振动和转动能级间跃迁时辐射出来的，通常位于红外或远红外区。通过对分子光谱的研究可了解分子的结构。线状光谱线状光谱：由狭窄谱线组成的光谱。单原子气体或金属蒸气所发的光波均有线状光谱，故线状光谱又称原子光谱。原子光谱按波长的分布规律反映了原子的内部结构，每种原子都有自己特殊的光谱系列。通过对原子光谱的研究可了解原子内部的结构，或对样品所含成分进行定性和定量分析。二、分子光谱的类

4、型l根据分子吸收光的波长（频率）范围不同，可将分子光谱分为远红外光谱、红外光谱、近红外光谱和紫外可见光谱三类。l分子转动能级差一般在0.0050.05eV，它将吸收多少波长的光才能产生转动能级的跃迁？二、分子光谱的类型 E振=0.051eV，需吸收的光的波长为1.2525m属于红外区，故称为红外光谱。分子吸收1.2525m红外光产生振动能级跃迁时，同时存在着分子的转动，故振动光谱中包含着转动光谱，故通常也称振转光谱。电子跃迁的能级差约为120ev，需吸收波长为0.061.25m的光才能产生跃迁，属紫外可见区，故称紫外可见吸收光谱，亦称电子光谱。三、物质的颜色与吸收光颜色的关系紫外光谱的研究对象

5、大多是具有共轭双键结构的有机物分子。吸收光谱的吸收带一般划分：形成单键的电子，形成双键的电子以及未共享的或称为非键的电子。有机物分子内各种电子的能级高低次序如所示，*。标有*者为反键电子。生色团和助色团生色团和助色团生色团（和助色团）是分子产生紫外-可见吸收的条件生色团生色团(chromophore)：能产生紫外能产生紫外-可见吸收的官能团可见吸收的官能团 如一个或几个不饱和键如一个或几个不饱和键 C=C,C=O,N=N,N=O等等助色团助色团(auxochrome)：200 nm无吸收，无吸收，但能增强生色团的生色能力但能增强生色团的生色能力 具有孤对电子的基团具有孤对电子的基团 -OH,-

6、NH2,-SH等等含有生色团或生色团与助色团的分子在紫外光区有吸收并伴随分子本身含有生色团或生色团与助色团的分子在紫外光区有吸收并伴随分子本身电子能级的跃迁，不同官能团吸收不同波长的光。作波长扫描，记电子能级的跃迁，不同官能团吸收不同波长的光。作波长扫描，记录吸光度对波长的变化曲线，就得到该物质的紫外录吸光度对波长的变化曲线，就得到该物质的紫外-可见吸收光谱。可见吸收光谱。三、物质的颜色与吸收光颜色的关系三、物质的颜色与吸收光颜色的关系l某些无机金属离子也会产生紫外-可见吸收。l例：少数无机阴离子，如NO3-(lmax=313 nm)、CO32-(lmax=217 nm)、NO2-(lmax=

7、360、280 nm)、N3-(lmax=230 nm)、CS32-(lmax=500 nm)等也有紫外-可见吸收。三、物质的颜色与吸收光颜色的关系 通常，我们看到有些物质带有颜色，主要是这些物质有选择地吸收了某一波段的光引起的，如CuSO4溶液呈兰色，因吸收了白光中的黄色光，KMnO4(aq)呈紫色，吸收了黄绿色。样品一般为液体l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。某些常见溶剂可用于测定的最短波长吸光光度分析的基本原理一、光吸收的基本定律二、简单分析偏离L-B定律的原因一、光吸收的基本定律年波格(Bouguer)发现并建立了 吸光度与光通过介质厚度的

8、关系。年朗伯(Lambert)用数学表达式表示了这种关系。年比耳(Beer)确定了吸光度与溶液浓度及液层厚度之间的关系，建立了光吸收的基本定律。一、光吸收的基本定律 当一束单色光垂直照射到任何均匀的非散射的介质（固、液、气）时，有一部分被吸收（a）一部分透过溶液（t）还有一些部分被样品池表面反射（I r），若入射光强为o，则Ioa+It+I r一、光吸收的基本定律 由于光垂直照射，另吸光光度分析中，测量时采用的是相同的样品池，故反射光Ir很小（Io 4%），且基本不变，即对空白及样品测定时，Ir基本相等，故可忽略其影响。Io=I a+I t人们将透射光强度（It）与入射光强度（Io）之比定义为

9、透光率或透光度（T）T=I t/Io显然，T越大，说明对光的吸收越弱；相反，T越小，对光的吸收越强。实验证明，溶液对光的吸收程度与溶液的浓度、液层的厚度及入射光的波长等因素有关，若入射光波长一定，光的吸收程度与溶液浓度及液层厚度有关。一、光吸收的基本定律1、朗伯定律当溶液浓度一定时，入射光强度与透射光强度之比的对数即透光率倒数的对数（lg 1/T）与液层厚度（b）成正比。定义溶液对单色光的吸收程度为吸光度。A=lg Io/Itk2与入射光波长，溶液性质及浓度、温度有关，当及其它三者一定时，A与b成正比。2.比耳定律这是吸光度与浓度的定量关系，是紫外可见分光光度分析的定量依据，称Beer定律，k

10、4与入射光波长、溶液性质、液层厚度及温度有关，故当上述条件一定时，吸光度与溶液浓度成正比。当一束单色光通过液层厚度一定的均匀溶液时，溶液中的吸光物质的浓度增大dC，则透射光强度将减弱dI，-dI与入射光光强度I与dc的积成正比。3.朗伯-比耳定律若同时考虑液层厚度和溶液浓度对吸光度的影响，即把朗伯定律和比耳定律合并起来得：A=k b CK与入射光波长、溶液性质及温度有关的常数当一束波长为的单色光通过均匀溶液时，其吸光度与溶液浓度和光线通过的液层厚度的乘积成正比。即为朗伯比耳定律。其中K的取值与C、b的单位不同而不同。若C以g/L表示，b以cm表示。则K以a表示，称吸光系数，单位L/g.cm A

11、=a b C3.朗伯-比耳定律 若C以molL，b以cm表示，则K以表示，称摩尔吸光系数，单位为L/molcm，它表示吸光物质浓度为1mol/L，液层厚度为1cm时溶液对某单色光的吸收能力。A=b C 显然，我们不可能直接测定1 mol/L的高浓度样品，求算某吸光物质的摩尔吸光系数，而是通过测定低浓度溶液的吸光度A，计算出。3.朗伯-比耳定律4.吸光度的加和性原理假设某一波长为，强度为Io的单色光通过几个相同厚度的不同溶液，每种溶液的mol吸光系数和浓度分别为：1、2、n，C1、C2C n mol L1光线通过每个溶液后其透射光光强为：I1、I2In.则：波长为的光通过n个溶液后的总吸光度4.

12、吸光度的加和性原理5.偏离L-B定律的原因 在紫外可见分光光度分析中，当吸光物质的浓度大到一定程度时，明显地看到偏离工作曲线的情况，大多数情况下，产生负偏离（向浓度轴弯曲），少数情况也产生正偏离（向A轴弯曲）。那么，产生偏离的原因是什么呢？二方面因素物理因素和化学因素。5.偏离L-B定律的原因1、物理因素由于入射光的非单色性引起的偏离当非单色光入射时，实际测得的吸光度值往往比平均吸光度小，故引起负偏离，而且，单色光的纯度越差，偏离越严重，并且，随浓度或液层厚度增大，偏离增大。我们在选择入射光波长时，不应选择吸收曲线的上升或下降区域，或者单色光的谱线宽度太大。所以在进行紫外可见分光光度分析中，通

13、常选择最大吸收波长max作为入射线。非垂直入射、入射光被散射引起的偏离 在紫外一可见分光光度分析中，由于溶液的不均匀，如被测液为胶体、浮浊液或悬浊液时，除有部分入射光被溶液吸收外，还有一部分因散射而损失，使吸光度增大，产生正偏离。另外，由于入射光不是垂直通过样品池，使光成实际走过的光程大于样品池厚度，产生正偏差。5.偏离L-B定律的原因2、化学因素溶液中吸光物质因离解、缔合、形成新的化合物或同溶剂反应，产生互变异构体等，而导致吸收曲线的形状、最大吸收波长（max）吸收强度等发生变化，引起对L-B定律的偏离。平衡效应酸效应溶剂效应紫外可见分光光度计类型紫外可见分光光度计类型目前，国际上使用的紫外

14、可见分光光度计可分为单光束、双光束、双波长三种类型：一、单光束分光光度计二、双光束分光光度计三、双波长分光光度计一、单光束分光光度计(一)72型分光光度计72型分光光度计由独立的三部分组成：磁饱和稳压器；单色器联灯室；高灵敏度悬镜式光点反射检流计。可由下述简单的结构框图表示紫外可见分光光度计的结构：光源单色器样品池检测器八十年代中后期721型分光光度计代替了72型分光光度计，由于721型分光光度计利用了光电培管作检测器，灵敏度比72型稍高，现已由722、724型代替。一、单光束分光光度计(二)、751型分光光度计 751型分光光度计是我国常用的一种国产紫外可见分光光度计，它的结构和原理与72型

15、分光光度计完全一样，无非是使用了不同的单色器、检测器和光源使其适用波长范围为2001000nm可用于紫外，可见，近红外光区测定。72（721、722、724）、751 型属单光束分光光度计，虽然构造相对比较简单，操作方便，但它们要求光源和检测器具有高度的稳定性，而通常情况，这样的光源和检测器是很难找到的，故发展起来了双光束、双单色器双光束及双波长分光光度计。缺点：测量结果受电源波动的影响较大，误差较大。二、双光束分光光度计 光源发出的光通过单色器后，由一机械切光器（半反射半透射旋转镜M1）让其交替照射空白溶液和样品溶液，然后用另一切光器M4（与M1同步）在不同时间内交替由同一检测器检测，并把来

16、自两个光束的信号加以比较获得吸光度读数，这种用切光器把单色光分成“二束光”的测量方式称“时间式”测量系统，属单道双光束装置，由于样品和空白的对比是同时或几乎同时进行的，由光源和检测器的不稳定产生的误差可基本消除。另外，还可用“半反射镜”同时把单色光分成强度相同的两束光，然后让两个完全相同的检测器检测空白和样品，这种检测方式称“空间式”测量系统，属双道双光束装置。属双光束的仪器有：国产710、730型，日立220系列，岛津210，英国UNICAM SP700等。本中心的也属此类。时间式和空间式光路图：时间式和空间式光路图：优点：除了能自动扫描吸收光谱外，还可自动消除电源电压波动的影响，减小放大器

17、增益的漂移。三、双波长分光光度计单光束、双光束分光光度计就测量波长而言都是单波长的，它们让相同波长的光分别通过空白和样品，获得：A=A 样 A 空而双波长分光光度计，是让二束具有不同波长的光1、2交替照射同一溶液，这样获两波长处的吸光度A 1、A 2，则:A=A 1-A 2三、双波长分光光度计 三、双波长分光光度计双波长分光光度分析法的优点：a.不需参比溶液，只需待测溶液。b.可用于高浓度组分的测定。c.能用于普通分光光度法无法测定的浑浊溶液的测定。d.对双组分或多组分测定不需解多元方程，提高了测定的准确度紫外可见分光光度计结构图紫外可见分光光度计结构图生产公司：PE型 号：Lambda 85

18、0Lambda 850仪器性能简介：仪器性能简介：Lambda 850紫外/可见分光光度计的PERKIN ELMER公司（PE）在集多年先进经验制造的、代表了目前世界此类仪器的最高水平双光束、双单色器系统比率式紫外/可见/近红外分光光度计。波长范围：190900nm 整个光学系统均采用涂覆SiO2的全息刻线光栅（1440条/nm）宇航技术。分光系统采用最先进的CSSC技术（四区分段的扇形信号收集的斩波器技术，黑区/样品/黑区/参比循环），波长精度最高0.08nm。采用预校准并可自动切换的碘钨灯与氘灯。在整个紫外/可见区灵敏度最高的R6872光电倍增管。150mm积分球、固定/可变角的相对/绝对

19、镜反射附件（URA）紫外可见分光光度计主要部件紫外可见分光光度计主要部件1.1.光源光源 功能：提供能量激发被测物质分子，使之产生电子光谱谱带（提供宽功能：提供能量激发被测物质分子，使之产生电子光谱谱带（提供宽带辐射）。带辐射）。对光源的要求：a.在所需的光谱区域内，能发射连续的具有足够强度的光。b.其能量随波长变化尽可能小。c.使用寿命长。一般紫外和可见光源：一般紫外和可见光源：(气体放电光源气体放电光源)氘灯氘灯、氢灯、氢灯 紫外区紫外区 (热辐射光源热辐射光源)钨丝灯、钨丝灯、卤钨灯卤钨灯 可见光区可见光区2.2.单色器单色器 狭缝、准直镜、色散元件 色散元件：棱镜、光栅 功能：从光源辐

20、射的复合光中分出单色光。紫外可见分光光度计主要部件紫外可见分光光度计主要部件3.3.吸收池吸收池 一般为石英和玻璃，常用1cm、2cm、5cm规格。石英：紫外、可见光区 玻璃：可见光区 功能：盛放分析试样（一般是液体）4.4.检测器检测器光电倍增管 原理：光敏金属的阴极和阳极之间有几个倍增级（一般是九个）。功能：检测光信号，测量单色光透过溶液后光强度变化的一种装置。介绍光电管原理：由一个阳极和一个光敏阴极组成的真空（或充少量惰性气体）二极管，阴极表面镀有碱金属或碱金属氧化物等光敏材料，当它被有足够能量的光照射时，能够发射出电子。当在两极间有电位差时，发射出的电子流向阳极而产生电流，电流大小取决

21、于照射光的强度。n例：紫敏光电管、红敏光电管5.5.信号显示系统信号显示系统 分区切光器工作示意图分区切光器工作示意图紫外紫外-可见分光光度应用可见分光光度应用l定性鉴别定性鉴别l纯度检查纯度检查l定量测定定量测定 单组分、多组分单组分、多组分 分子的紫外吸收的波长和强度，如有机物主分子的紫外吸收的波长和强度，如有机物主要要取决于取决于分子中的分子中的生色团生色团和和助色团助色团及其及其共轭共轭情情况。况。l定性依据：定性依据：吸收光谱吸收光谱形状、吸收峰数目、各吸收峰形状、吸收峰数目、各吸收峰的波长位置、强度和相应的吸光系数值等。的波长位置、强度和相应的吸光系数值等。l方法：方法：对比法对比

22、法将试样的吸收光谱特征与标准将试样的吸收光谱特征与标准化合物的吸收光谱特征进行对照比较，或利用化合物的吸收光谱特征进行对照比较，或利用文献所载的紫外文献所载的紫外-可见吸收图谱进行核对。可见吸收图谱进行核对。一、定性鉴别一、定性鉴别l1、对比吸收光谱特征数据：、对比吸收光谱特征数据：max、或或 E1cm1%l盐酸布比卡因盐酸布比卡因（原料药）鉴别（原料药）鉴别方法方法l取本品，精密称定，按干燥品计算，加取本品，精密称定，按干燥品计算，加0.01mol/L0.01mol/L盐酸溶液溶解并盐酸溶液溶解并定量稀释成每定量稀释成每1ml1ml中含中含0.40mg0.40mg的溶液，按紫外的溶液，按紫

23、外-可见分光光度法测定，可见分光光度法测定，在在263nm263nm与与271nm271nm的波长处有最大吸收；其吸收度分别为的波长处有最大吸收；其吸收度分别为0.530.530.580.58与与0.430.430.480.48。l维生素维生素B1B1吸收系数的测定吸收系数的测定方法方法l取本品，精密称定，加盐酸溶液（取本品，精密称定，加盐酸溶液（9100091000）溶解并定量稀释制成）溶解并定量稀释制成每每1ml1ml约含约含12.5g12.5g的溶液，按紫外的溶液，按紫外-可见分光光度法，在可见分光光度法，在246nm246nm的波的波长处测定吸光度，吸收系数长处测定吸光度，吸收系数（E

24、 E1cm1%）为为406406436436。一、定性鉴别一、定性鉴别l2、对比吸光度（或吸光系数）的比值、对比吸光度（或吸光系数）的比值：不同吸收峰（或峰与谷）处测得吸光度的比值。不同吸收峰（或峰与谷）处测得吸光度的比值。l维生素维生素B12B12（原料药）鉴别（原料药）鉴别方法（方法（ChP2005ChP2005）l取含量测定项下的溶液（取维生素取含量测定项下的溶液（取维生素B12B12加水溶解并定量稀释制成每加水溶解并定量稀释制成每1ml1ml中约含中约含25g25g的溶液），照紫外的溶液），照紫外-可见分光光度法测定，在可见分光光度法测定，在278nm278nm、361nm361nm与

25、与550nm550nm的波长处有最大吸收。的波长处有最大吸收。361nm361nm波长处的吸光度与波长处的吸光度与278nm278nm波波长处的吸光度的比值应为长处的吸光度的比值应为1.701.701.881.88。361nm361nm波长处的吸光度与波长处的吸光度与550nm550nm波长处的吸光度的比值应为波长处的吸光度的比值应为3.153.153.453.45。l3、对比吸收光谱的一致性：、对比吸收光谱的一致性：有有标准品标准品的情况下，配制相同浓度溶液，在相同条件下测定两溶的情况下，配制相同浓度溶液，在相同条件下测定两溶液吸收光谱，是否一致；或与文献标准图谱比较一致性。液吸收光谱，是否

26、一致；或与文献标准图谱比较一致性。一、定性鉴别一、定性鉴别l1、杂质检查、杂质检查l化合物在紫外化合物在紫外-可见区没有吸收，而杂质有较强的吸收：乙醇或环己烷中含可见区没有吸收，而杂质有较强的吸收：乙醇或环己烷中含有少量杂质苯。有少量杂质苯。l化合物有较强的吸收峰，而杂质在此波长处无吸收峰或吸收很弱，杂质的存化合物有较强的吸收峰，而杂质在此波长处无吸收峰或吸收很弱，杂质的存在将使化合物的吸光系数值降低；杂质在此吸收峰处有比化合物更强的吸收，在将使化合物的吸光系数值降低；杂质在此吸收峰处有比化合物更强的吸收，将使吸光系数值增大。将使吸光系数值增大。l杂质杂质化合物的吸收光谱变形。化合物的吸收光谱

27、变形。二、纯度检查二、纯度检查l2、杂质的限量检测、杂质的限量检测 不影响药物的疗效和不发生毒性的前提下，允许药物中存在有一不影响药物的疗效和不发生毒性的前提下，允许药物中存在有一定量的杂质，这一允许量称为定量的杂质，这一允许量称为杂质的限量杂质的限量。化合物某波长处无吸收，杂质有吸收，规定测定条件下吸光度值。化合物某波长处无吸收，杂质有吸收，规定测定条件下吸光度值。l肾上腺素肾上腺素中酮体的中酮体的检查（检查（ChP2005ChP2005）l取本品，加盐酸溶液（取本品，加盐酸溶液（9200092000）制成每）制成每1ml1ml中含中含2.0mg2.0mg的溶液，照紫的溶液，照紫外外-可见分

28、光光度法，在可见分光光度法，在310nm310nm的波长处测定，吸光度的波长处测定，吸光度不得过不得过0.050.05。规定峰谷吸收度的比值。规定峰谷吸收度的比值。l碘解磷定碘解磷定注射液注射液检查检查项下项下（ChP2005ChP2005）l分解产物分解产物 避光操作。取含量测定项下的溶液（取药品，加盐酸避光操作。取含量测定项下的溶液（取药品，加盐酸（9100091000）稀释制成约）稀释制成约12g/ml12g/ml溶液），在溶液），在1 1小时内，照紫外小时内，照紫外-可见可见分光光度法，在分光光度法，在294nm294nm与与262nm262nm的波长处分别测定吸光度，其的波长处分别测

29、定吸光度，其比值应不比值应不小于小于3.13.1。二、纯度检查二、纯度检查对照法、吸光系数法、标准曲线法、标准加入法对照法、吸光系数法、标准曲线法、标准加入法l（一）（一）对照法（例对照法（例1）l原理：在相同条件下配制已知浓度的标准溶液和试样溶液，分别原理：在相同条件下配制已知浓度的标准溶液和试样溶液，分别测定吸光度，依朗伯测定吸光度，依朗伯-比尔定律：比尔定律：As/Ax=Cs/Cx Cx=Cs*Ax/As（二）吸光系数法（绝对法）（例（二）吸光系数法（绝对法）（例2）l原理：原理：A=EClA=ECl，已知吸光系数时，根据测得的，已知吸光系数时，根据测得的A A直接求出被测物的直接求出被

30、测物的浓度。浓度。C=A/(El)l例：维生素例：维生素B12B12水溶液在水溶液在361nm361nm处的处的E E1cm1cm1%1%值是值是207207，1cm1cm吸收池，测吸收池，测得得A A为为0.4140.414，溶液的浓度？，溶液的浓度？C=A/(El)=0.414/(2071)=0.0200(g/100ml)=0.2mg/ml三、单组分的定量方三、单组分的定量方法法例例1 1：精密吸取：精密吸取B B1212注射液注射液2.50mL2.50mL，加水稀释至，加水稀释至10.00mL10.00mL；另配制对照液，精密称定对照品另配制对照液，精密称定对照品25.00mg25.00

31、mg，加水稀释至，加水稀释至1000mL1000mL。在。在361nm361nm处，用处，用1cm1cm吸收池，分别测定吸光度吸收池，分别测定吸光度为为0.5080.508和和0.5180.518，求，求B B1212注射液注射液的浓度以及标示注射液注射液的浓度以及标示量的百分含量（该量的百分含量（该B B1212注射液的标示量为注射液的标示量为100g/mL100g/mL）mLgCCii/1.98518.0508.01000100000.25105.2%1.98%100%12标示量标示量iCB三、单组分的定量方三、单组分的定量方法法l例例2 2：精密称取：精密称取B B1212样品样品25.

32、0mg25.0mg，用水溶液配成，用水溶液配成100ml100ml。精密吸取精密吸取10.00ml10.00ml，又置，又置100ml100ml容量瓶中，加水至刻度。容量瓶中，加水至刻度。取此溶液在取此溶液在1cm1cm的吸收池中，于的吸收池中，于361nm361nm（E E1cm1cm1%1%207 207）处）处测定吸光度为测定吸光度为0.5070.507，求，求B B1212的百分含量？的百分含量？mLgmLgCi/1045.2100/1045.21207507.053mLgC/1050.2100101001050.252样%0.98%1001050.21045.2%100%5512样C

33、CBi三、单组分的定量方三、单组分的定量方法法（三）标准曲线法（三）标准曲线法l原理：原理：ACAC，配制一系列已知浓度的标准溶液，在相同，配制一系列已知浓度的标准溶液，在相同条件下测定其吸光度条件下测定其吸光度A A值，以标准溶液浓度为横坐标，以值，以标准溶液浓度为横坐标，以A A为纵坐标，绘制为纵坐标，绘制A-CA-C曲线，可获得一条理论上通过原点曲线，可获得一条理论上通过原点的直线。在相同条件下测定试样溶液的的直线。在相同条件下测定试样溶液的A A值，从曲线上查值，从曲线上查出试样的浓度。或作直线回归，得出直线方程，求出试出试样的浓度。或作直线回归，得出直线方程，求出试样浓度。样浓度。l

34、优点：即使仪器单色光不纯也可得出试样准确浓度，也优点：即使仪器单色光不纯也可得出试样准确浓度，也可消除因环境引起的仪器误差。可消除因环境引起的仪器误差。三、单组分的定量方三、单组分的定量方法法（四）标准加入法（四）标准加入法l样品组成比较复杂，难于制备组成匹样品组成比较复杂，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，分别加入不同已知样分成若干等份，分别加入不同已知量量0,0,C1,C2C1,C2,Cn,Cn的待测组分配制的待测组分配制溶液。由加入待测试样浓度由低至高溶液。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，作一依次测定上述溶

35、液的吸收光谱，作一定波长下浓度与吸光度的关系曲线，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，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交，交点离开原点的距离为样品中待测组分的浓度。测组分的浓度。三、单组分的定量方三、单组分的定量方法法1 1、弱酸（碱）离解常数、弱酸（碱）离解常数2 2、平衡常数的测定、平衡常数的测定3 3、络合物结合比的测定、络合物结合比的测定 不做讲解，可查阅相关资料学习。不做讲解，可查阅相关资料学习

36、。紫外紫外-可见分光光度法可见分光光度法其他应用其他应用l多组分测定分为三个情况：多组分测定分为三个情况：l（1 1）各组分的吸收峰所在波长处，其他组分没有吸）各组分的吸收峰所在波长处，其他组分没有吸收，按单组分方法。收，按单组分方法。四、同时测定多组分的定量方法四、同时测定多组分的定量方法-计算分光光度法（计算分光光度法（介绍介绍）l（2 2）吸收光谱有部分重叠，先在一波长处求出无干扰组分的浓）吸收光谱有部分重叠，先在一波长处求出无干扰组分的浓度，再依据吸光度加和性，在另一波长处求出另一组分含量。度，再依据吸光度加和性，在另一波长处求出另一组分含量。l（3 3）吸收光谱相互都有干扰，依据吸光

37、度的加和性，两波长处）吸收光谱相互都有干扰，依据吸光度的加和性，两波长处已知的各吸光系数，测得的吸光度值，已知的各吸光系数，测得的吸光度值，解方程组解方程组，求出两组分浓，求出两组分浓度。度。四、同时测定多组分的定量方法四、同时测定多组分的定量方法-计算分光光度法计算分光光度法l计算分光光度法计算分光光度法：运用数学、统计学与计算机科学的：运用数学、统计学与计算机科学的方法，在传统分光光度法基础上，通过测量试验设计方法，在传统分光光度法基础上，通过测量试验设计与数据的变换、解析和预测对物质进行定性定量的方与数据的变换、解析和预测对物质进行定性定量的方法。法。l可分为可分为数值计算法数值计算法和

38、和数学变换法数学变换法两大类。两大类。l数值计算法数值计算法：对于含：对于含n n个组分的混合物，在个组分的混合物，在m m个波长处测得吸光度个波长处测得吸光度值，则可得含值，则可得含m m个个n n元一次方程的线性方程组。元一次方程的线性方程组。l常用的方法有图解法、信号处理方法和矩阵解法。常用的方法有图解法、信号处理方法和矩阵解法。l数学变换法数学变换法：通过数学处理对以：通过数学处理对以BeerBeer定律为基础的吸光度分析作定律为基础的吸光度分析作一次数学的抽象，建立吸收曲线的数学信息与物质的量之间的联一次数学的抽象，建立吸收曲线的数学信息与物质的量之间的联系，并据此对物质进行定性、定

39、量的方法。系，并据此对物质进行定性、定量的方法。l主要有导数光谱法、正交函数法和褶合光谱法。主要有导数光谱法、正交函数法和褶合光谱法。四、同时测定多组分的定量方法四、同时测定多组分的定量方法-计算分光光度法计算分光光度法l（一）有机化合物的紫外吸收光谱（一）有机化合物的紫外吸收光谱 有机化合物的紫外吸收光谱特征，主要决有机化合物的紫外吸收光谱特征，主要决定于分子中定于分子中生色团生色团和和助色团助色团以及它们的以及它们的共轭共轭情情况。况。确定物质分子结构时，紫外光谱必须与确定物质分子结构时，紫外光谱必须与红红外、质谱和核磁共振外、质谱和核磁共振等联合。等联合。五、紫外吸收光谱法用于有机化合物

40、五、紫外吸收光谱法用于有机化合物 分子结构研究分子结构研究l（二）有机化合物结构的研究（二）有机化合物结构的研究l1、从吸收光谱中初步推断、从吸收光谱中初步推断官能团官能团l220-800nm220-800nm范围内无吸收（范围内无吸收（11）脂肪族脂肪族饱和碳氢饱和碳氢化合物。化合物。l210-250nm210-250nm有吸收有吸收 可能含有可能含有两个共轭两个共轭单位。单位。l260-300nm260-300nm有强吸收有强吸收 可能含有可能含有3-53-5个共轭个共轭单位。单位。（260nm260nm，300nm300nm，330nm330nm分别相当于分别相当于3 3个，个，4 4个

41、，个，5 5个）个）l250-300nm250-300nm有中等强度吸收，而且含振动结构有中等强度吸收，而且含振动结构 表示有表示有苯环苯环存在。存在。l化合物有颜色化合物有颜色 其其共轭双键应在共轭双键应在5 5个以上个以上。五、紫外吸收光谱法用于有机化合物五、紫外吸收光谱法用于有机化合物 分子结构研究分子结构研究l200-250nm200-250nm区无主要吸收，但在区无主要吸收，但在275-340nm275-340nm波长范围波长范围内有低强度的吸收带（内有低强度的吸收带（10-10010-100）通常表明是有通常表明是有nn*跃迁跃迁 可能基团为未共轭的可能基团为未共轭的C=OC=O、

42、C=NC=N、N=NN=N等。等。290nm290nm附近有弱吸收带附近有弱吸收带 为醛基特征峰。为醛基特征峰。280nm280nm附近有弱吸收带附近有弱吸收带 为酮基特征峰。为酮基特征峰。l羧酸和酰胺羧酸和酰胺等羰基化合物，等羰基化合物，nn*跃迁迁移至小于跃迁迁移至小于250nm250nm的波长区。的波长区。五、紫外吸收光谱法用于有机化合物五、紫外吸收光谱法用于有机化合物 分子结构研究分子结构研究 2、异构体的推定、异构体的推定 （1 1）结构异构体：双键位置不同。）结构异构体：双键位置不同。（2 2）顺反异构体：顺式异构体一般比反式的波长短，且）顺反异构体：顺式异构体一般比反式的波长短，且小。小。3、化合物骨架的推定、化合物骨架的推定l两种化合物的紫外吸收光谱一致时，可认为两者具有同样的发色团。两种化合物的紫外吸收光谱一致时，可认为两者具有同样的发色团。五、紫外吸收光谱法用于有机化合物五、紫外吸收光谱法用于有机化合物 分子结构研究分子结构研究附件附件 150mm积分球光路示意图积分球光路示意图例：不同颜色的光在某一波段区内应有恒定的反射率。白纸在可见光区(400-750nm)R应一定。R变化较大时，质量较差。应用实例应用实例 下面介绍FTIR