紫外吸收光谱解析

紫外吸收光谱解析

紫外吸收光谱解析是一种常见的分析技术，用于研究物质的电子能级结构和分子构成。该技术基于物质对紫外光的吸收能力，通过测量样品在不同波长下的吸收强度，可以得出分子中的化学键类型、官能团、芳香族与否等信息。

对于药物分析领域来说，紫外吸收光谱解析是一种常用的质量控制方法。例如，在药品生产过程中，可以通过测量药品在特定波长下的吸收强度来确定药品的纯度和浓度。同时，在药品质量检验中，可以通过比较药品与标准物质在紫外吸收光谱上的吸收特征，判断药品的合格性。

除了药品分析，紫外吸收光谱解析在环境监测、食品安全、化工等领域也有广泛的应用。例如，可以通过紫外吸收光谱检测水中污染物的含量，检验食品中添加剂的安全性等。

总之，紫外吸收光谱解析是一种重要的分析技术，对于各个领域的质量控制和检测都有着不可替代的作用。

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紫外吸收光谱解读

第二矗紫外吸收光谱 2·i波(光)谱分析的一般原理 一定频率或波长的电磁波(光)与物质内部分子、电子或原子核等相互作用，物质吸收电磁波的能量，从低能级跃迁到较高能级。被吸收的电磁波频率(或波长)·取决于高低能级的能级差(见图2-1)。通过测量被吸收的电磁·波的频率(或波长)和强度，可以得到被测物质的特征波谱，特征波谱的频率(或波长)反映了被测物质的结构特征，被用来作定性分析，波谱的强度则与物质的含量有关，可用于定量分析。利用物质对电磁波的选择性吸收对其进行分析的方法统称为波(光)谱分析。 高能级图2-1波谱分析的一般原理 2·1·]电磁波的基本性质和分类 电磁波具有波粒两象性。光的衍射、干涉及偏振等现象证明了其波动性，电磁波的波动性还体现在它有波长、频率等类似于机械波的特性。电磁波的波长、频率与光速存在着特定的关系: "·A=。·(2-1) 式中步为频率成为波长籧为光速。频率一般用赫兹(Hz)为单位;波长用长度单位表示，例如纳米(nm)、微米(pm)、厘米(cm)、米(m)等，视波长大小选择其中的某一种。光速等于3X1O'。cm·s1。 电磁波的粒子性早已力量子理论所证明，而光电效应则是粒子性的最有力的实验证明。量子理论认为光(即电磁波)是由称作光子或光量子的微粒组成的，光子具有能量，其能量大小由下式决 E=bu=hcA(2-2) 式中E为光子的能量肌为Planck常数，其值为6·624X1O""j·s，其余同式(2-1)。由式(2-2) 可知光子的能量与频率成正比，与波长成反比。波长愈长，频率愈低，能量愈小。已知电磁波的波长后，很容易求出其光子的能量，例如大二300且甲的紫外光的光子能量为: E=hc忱=6·624X1O刊(J·S)X3X1O1o(cm·S@l)「300XlO-，(cm)=6·62XlO-l，J 电磁波的波长从10-，nm~l0OOm，覆盖了非常宽的范围，为了便于研究，根据波长大小将电磁波划分为若千个区域(见表2-1)。不同区域的电磁波对应于分子内不同层次的能级跃迁。2·1·2 分子吸收光谱的产生 物质内部存在着多种形式的微观运动，每一种微观运动都有许多种可能的状态，不同的状态具有不同的能量，属于不同的能级。当分子吸收电磁波能量受到激发，就要从原来能量较低的能级(基态)跃迁到能量较高的能级(激发态)，从而产生吸收光谱。分子吸收电磁波的能量不是连续的而是具有量子化的特征，即分子只能吸收等于两个能级之差的能量AE。 (2-3) 式中E、、E，分别为分子跃迁前和跃迁后的能量，其余同式(2-2)。不同分子的内部能级间的能量差是不同的，因而分子的特定跃迁能与分子结构有关，所产生的吸收光谱形状取决于分子的内部结构，不同物质呈现不同的特征吸收光谱，通过分子吸收光谱可以研究分子结构。 分子内部的微观运动可分为价电子运动、分子内原子在其平衡位置附近的振动、分子本身绕其重心的转动。因此，分子的能量E是这三种运动能量的总和，如式(2-4)所表示: (2-4) 式中瓦为分子的电子能量，E。为分子的振动能量，Er为分子的转动能量。分子的每一种微观运动状态都是量子化的，都属于一定的能级。因此，分子具有电子能级、振动能级和转动能级。图(2-2)是一个双原子分子内运动能级示意图。 图2-2中E表示能级，它的下标字母e、U和j分别表示能级类型为电子能级、振动能

紫外吸收光谱的基本原理

紫外吸收光谱的基本原理，应用与 其特点 欧阳家百（2021.03.07） 紫外吸收光谱的基本原理 吸收光谱的产生 许多无色透明的有机化合物，虽不吸收可见光，但往往能吸收紫外光。如果用一束具有连续波长的紫外光照射有机化合物，这时紫外光中某些波长的光辐射就可以被该化合物的分子所吸收，若将不同波长的吸收光度记录下来，就可获的该化合物的紫外吸收光谱. 紫外光谱的表示方法 通常以波长λ为横轴、吸光度A（百分透光率T%）为纵轴作图，就可获的该化合物的紫外吸收光谱图。 吸光度A，表示单色光通过某一样品时被吸收的程度A=log(I0/I1), I0入射光强度，I1透过光强度； 透光率也称透射率T，为透过光强度I1与入射光强度I0之比值，T= I1/I0透光率T与吸光度A的关系为 A=log(1/T)根据朗伯-比尔定律，吸光度A与溶液浓度c成正比A=εbc ε为摩尔吸光系数，它是浓度为1mol/L的溶液在1cm的吸收池中，在一定波长下测得的吸光度，它表示物质对光能的吸收强度，是各种物质在一定波长下的特征常数，因而是检定化合物的

重要数据；c为物质的浓度，单位为mol/L；b为液层厚度，单位为cm。 在紫外吸收光谱中常以吸收带最大吸收处波长λmax和该波长下的摩尔吸收系数εmax来表征化合物吸收特征。吸收光谱反映了物质分子对不同波长紫外光的吸收能力。吸收带的许多无色透明的有机化合物，虽不吸收可见光，但往往能吸收紫外光。如果用一束具有连续波长的紫外光照射有机化合物，这时紫外光中某些波长的光辐射就可以被该化合物的分子所吸收，若将不同波长的吸收光度记录下来，就可获的该化合物的紫外吸收光谱. 通常以波长λ为横轴、吸光度A（百分透光率T%）为纵轴作图，就可获的该化合物的紫外吸收光谱图。 吸光度A，表示单色光通过某一样品时被吸收的程度A=log(I0/I1), I0入射光强度，I1透过光强度； 透光率也称透射率T，为透过光强度I1与入射光强度I0之比值，T= I1/I0透光率T与吸光度A的关系为 A=log(1/T)根据朗伯-比尔定律，吸光度A与溶液浓度c成正比A=εbc ε为摩尔吸光系数，它是浓度为1mol/L的溶液在1cm的吸收池中，在一定波长下测得的吸光度，它表示物质对光能的吸收强度，是各种物质在一定波长下的特征常数，因而是检定化合物的重要数据；c为物质的浓度，单位为mol/L；b为液层厚度，单位为cm。 在紫外吸收光谱中常以吸收带最大吸收处波长λmax和该波长下的摩尔吸收系数εmax来表征化合物吸收特征。吸收光谱反映

紫外光谱总结

第1章紫外光谱 紫外可见光谱（Ultraviolet and Visib le Sp ecfa'oscooy, UV-V is ）是［11 分了 吸收能量激发价 电子或外层电子跃迁而产生的电子光谱。其波长范闱为13800am,又可以细分为三个波段: 可见光区（403800am ）：有色物质在此区段有吸收； 近紫外区（200^400nm ）:芳香族化合物或八仃共轨体系的物质在此区域有吸收： 远紫外区/真空紫外区（10~200nm ）:空气中的O?、N 2. CO?和水蒸气在此区域有吸收， 对测定有干扰，需要在真空条件下测定。 近紫外区是紫外光谱的主要研究对象，即通常所说的紫外光谱。市害的紫外分光光度计 测试波段较宽，一般包括紫外和M 见光谱范闱。由丁•分子中价电子能级跃迁的同时伴随着振 动能级和转动能级的跃迁，电子光谱通常不足尖锐的吸收峰，而是一些平滑的蜂包，如图1 所示。 0・ 400 500 600 700 800 Wavele ngth(nm) 图i 紫外•可见吸收光谱 (S He, G. S Wang, C Lu, X Luo, B. Wen, L Guo and M S Cao, ChemPlusChem, 2013, 78, 250-258.) 1.1紫外光谱的基本原理 1.1.1紫外吸收的产生 光是电磁波，其能最（E ）的高低町以用波长（入）或频率（u ）来表示： C E = /zv = /i x j 式中：c ------ 光速（3xl0*m/s ）： （叫 ① oueq 」osqv 1-

h ----- 普朗克（Planck）（6.626 x 10"34； s） 光子的能量与波长成反比，与频率成正比•即波长越长.能量越低：频率越高，能量越高。表1列出了不同电磁波段的相应波长范圉以及分子吸收不同能最电磁波所能激发的分子能级跃迁。 表1电磁波谱及产生原因 112朗伯-比尔定律 朗伯•比尔定律是吸收光谱的基本定律，也是吸收光谱定量分析的理论基础。理论指出：被吸收的入射光的分数正比于光程中吸光物质的分子数冃：对于溶液，如果溶液不吸收，则被溶液所吸收的光的分数正比于溶液的浓度和光在溶液中经过的距离。公式为： 式中：A—吸光度(absorbance),表示单色光通过是也是被吸收的程度，为入射光强度Io与透过光强度Ii的壁纸的对数； T——透光率/透射率(transmittance)为透过光强度R与入射光强度Io之比值：1—光在溶液中经过的距离，一般为吸收池的厚度； e--- 摩尔吸光系数(molar absorptivity),它是浓度为1 mol-L*1的溶液在1 cm的吸收池中， 在一定波长卜•测得的吸光度。£>10°则跃迁是完全“允许的”；KM则跃迁概率较低；e<50 则跃迁是“禁阻的”。 紫外吸收中的最大吸收波长位置及摩尔吸光系数，表示为： 久密204mn(E1120) 即样品在乙醇溶剂中，最人吸收波长为204 ML摩尔吸光系数为1120。 朗伯•比尔定律适宜于单色光和一定的低浓度范围的真溶液，随浓度的升高会逐渐偏离线性关系。另外，吸光度具有加和性，可以进行多组分测定。 1.13紫外光谱中常用的名词术语 1.发色团/生色团(chromophore)：在一个分子中产生紫外吸收的官能团；一般为带有兀电子

紫外吸收光谱分析

第九章紫外吸收光谱分析 Ultraviolet Spectrophotometry，UV §9－1 分子吸收光谱 前述发射光谱及原子吸收光谱是由于原子发射或吸收电磁辐射时，使原子核外电子能级产生跃迁所引起的，这些都属于原子光谱的范畴，本章及下一章将讨论分子光谱。 分子和原子一样，也有它的特征分子能级。分子内部的运动可分为价电子运动，分子内原子在平衡位置附近的振动和分子绕其重心的转动。因此分子具有电子(价电子)能级、振动能级和转动能级。对于双原子分子的电子、振动、转动能级如图9—1所示。图中A和B是电子能级，在同一电子能级A，分子的能量还因振动能量的不同而分为若干“支级”，称为振动能级，图中V' = 0，1，2，…等即为电子能级A的各振动能级，而V'=0，1，2，’··为电子能级B的各振动能级。分子在同一电子能级和同一振动能级时，它的能量还因转动能量的不同而分为若干“分级”，称为转动能级，图中j'=0，1，2，…等即为A电子能级和V'=0振动能级的各转动能级。所以分子的能量E等于下列三项之和： E＝E e＋E v＋E r(9-1) 式中E e，E v，E r分别代表电子能、振动能和转动能。 分子从外界吸收能量后，就能引起分子能级的跃迁，即从基态能级跃迁到激发态能级。分子吸收能量具有量子化的特征，即分子只能吸收等于二个能级之差的能量： hc(9-2) ΔE= E2－E1＝hν= 由于三种能级跃迁所需能量不同，所以需要不同波长的电磁辐射使它们跃迁，即在不同的光学区出现

吸收谱带。 电子能级跃迁所需的能量较大，其能量一般在 1～20eV 。如果是5eV ，则由式(9—2)可计算相应的 波长。 已知?＝6.624 ×10-34J·s ＝4.136 × 10-15eV·s c (光速)＝2.998×1010cm·s -1 图9－1 双原子分子的三种能级跃迁示意图 (实际上电子能级间隔要比图示大得多，而转动能级 间隔要比图示小得多。) 故 248nm cm 1048.25eV s cm 102.998s eV 10136.45-1 1015=?=?????=?=--E hc λ 可见，由于电子能级跃迁而产生的吸收光谱主要处 于紫外及可见光区(200～780nm)。这种分子光谱称 为电子光谱或紫外及可见光谱。 在电子能级跃迁时不可避免地要产生振动能 级的跃迁。振动能级的能量差一般在0.025～1eV 之 间。如果能量差是0.1eV ，则它为5eV 的电子能级 间隔的2％，所以电子跃迁并不是产生一条波长为 248nm 的线，而是产生一系列的线，其波长间隔约 为248nm× 2％≈5nm 。 实际上观察到的光谱要复杂得多。这是因为还 伴随着转动能级跃迁的缘故。转动能级的间隔一般 小于 0.025eV 。如果间隔是 0.005eV ，则它为 5eV 的 0.1％，相当的波长间隔是248nm× 0.1％＝ 0.25nm 。可见，分子光谱远较原子光谱复杂。紫外 吸收光谱及可见吸收光谱，一般包含有若干谱带 系，不同谱带系相当于不同的电子能级跃迁，一个 谱带系(即同一电子能级跃迁，如由能级A 跃迁到 能级B )含有若干谱带，不同谱带相当于不同的振动能级跃迁。同一谱带内又包含有若干光谱线，每一

紫外可见光吸收光谱

紫外可见光吸收光谱 紫外可见光吸收光谱是一种重要的分析方法，广泛应用于化学、光学、生物学等领域。下面我将从什么是紫外可见光吸收光谱、应用领域、分析方法、仪器设备、典型实验步骤以及注意事项等方面进行介绍。 一、什么是紫外可见光吸收光谱 紫外可见光吸收光谱又称紫外可见吸收光谱，是物质分子在紫外、可 见光区的吸收光谱。简单来说，就是利用物质吸收光的特性进行分析。 二、应用领域 紫外可见光吸收光谱被广泛应用于分析化学、光学、生物医学、环境 监测等领域。如利用紫外可见吸收光谱对生物大分子如DNA、蛋白质 等进行分析、对环境中的水质、空气等进行检测，还可用于药物研究 等方面。 三、分析方法 紫外可见光吸收光谱的分析方法是利用物质吸收光的特性进行分析。 通过分析不同波长的光线在样品中的吸收情况，可以了解样品所含的 化学物质的组成及浓度。 四、仪器设备 紫外可见光吸收光谱的仪器设备主要有：紫外可见分光光度计，样品池，光源，检测器。

五、典型实验步骤 （1）准备样品：取少量样品并将其溶解在适量的溶液中，使其达到稳 定状态。 （2）将溶液倒入样品池中，并将样品池放置于紫外可见分光光度计中。（3）选择波长：根据样品的特性选择合适的波长进行分析。 （4）根据波长设置仪器参数：包括选择光路、调整光栅、检测器增益等。 （5）记录吸收光谱：启动分光光度计进行测试并记录数据。 （6）数据处理：利用计算机等工具对数据进行处理和分析。 六、注意事项 （1）在记录数据前，应先了解仪器的基本操作流程，以便能更准确地 记录数据。 （2）在取样时应注意取样量，建议取量小，避免影响测试结果。 （3）在进行测试时，应尽可能排除环境因素的影响，以保障测试结果 的准确性。

紫外吸收光谱分析

紫外吸收光谱分析 摘要：分子内部的运动可分为价电子运动，分子内原子在平衡位置附近的振动和分子绕其重心的转动。因此分子具有电子（价电子）能级、振动能级和转动能级。分子的能量等于三者能量之和。分子从外界吸收能量之后，就能引起分子能级的跃迁，即从基态能级跃迁到激发态能级。分子吸收能量具有量子化的特征，即分子只吸收等于两个能级之差的能量。由于三种能级跃迁所需能量不同，所以需要不同波长的电磁辐射使他们跃迁，即在不同的光学区出现吸收谱带。由于电子能级跃迁而产生的吸收光谱主要处于紫外及可见光区域（200-780nm），这种分子光谱称为电子光谱或紫外可见光谱。[1] 关键词：电子能级跃迁红移蓝移溶剂效应 一、形成原理 在有机化合物分子中有形成单键的σ电子、有形成双键的л电子、有未成键的孤对n电子。当分子吸收一定能量的辐射能时，这些电子就会跃迁到较高的能级，此时电子所占的轨道称为反键轨道，而这种电子跃迁同内部的结构有密切的关系。 在紫外吸收光谱中，电子的跃迁有σ→σ*、n→σ*、π→π*和n→π*四种类型，各种跃迁类型所需要的能量依下列次序减小：σ→σ*>n→σ*>π→π*>n→π*。一般来说，未成键孤对电子较易激发，成键电子中π电子较相应的σ电子具有 较高的能级，而反键电子却相反。因此简单分子中n→π*跃迁、配位场跃迁需 最小的能量，吸收带出现在长波段方向，n→σ*、π→π*及电荷迁移跃迁的吸收 带出现在较短波段，而σ→σ*跃迁则出现在远紫外区。 二、紫外吸收光谱与分子结构的关系 当饱和单键碳氢化合物中的氢被氧、氮、卤素、硫等杂原子取代时，由于 这类原子中有n电子，n电子较σ键电子易于激发，使电子跃迁所需的能量减低，吸收峰向长波方向移动，这种现象称为深色移动或红移，此时产生n→σ* 跃迁。例如甲烷一般跃迁的范围在125~135nm(远紫外区)，碘甲烷（CH3I）的 吸收峰则处在150~210（σ→σ*跃迁）及259nm（n→σ*）。这种能使吸收峰波 长向长波方向移动的杂原子基团称为助色团。 不饱和脂肪烃中有孤立双键的烯烃和共轭双键的烯烃，它们含有π键电子 吸收能量后产生π→π*跃迁。若在饱和碳氢化合物中引入含有π键的不饱和基团，将使这一化合物的最大吸收峰波长移至紫外可见区范围内，这种基团称为 生色团。生色团是含有π→π*或n→π*跃迁的基团。

紫外吸收光谱

紫外吸收光谱 有关术语 1. 发色团——指分子中能吸收紫外或可见光的基团，含有π键的不饱和基团，如NO2、 C=O、COOH、COOR、NO2、N=N、芳基。若在饱和碳氢化合物中引入这种基团，将使这一化合物的最大吸收峰波长移至紫外及可见范围内 由于这些基团产生π→π* 、n→π*及nσ→* 跃迁吸收能量较低，吸收峰出现在紫外、可见光区 2. 助色团——指本身不产生紫外及可见光吸收的基团，但与生色团相连时，使生色团的吸 收向长波方向移动,且吸收强度增大OH、OR、X、NH2、NO2、SH等含有n电 紫外吸收光谱的产生 吸光物质分子中价电子吸收特定能量（波长）的电磁波（紫外光）产生分子的电子能级跃迁。是研究物质在远紫外区（10－200nm）和近紫外区（200－400nm）的分子吸收光谱法。 真空紫外区（＜160nm的紫外光会被空气中氧所吸收→真空/无氧条件下测定） 吸收光谱的特征及其表示方法 1、吸收光谱（吸收曲线）a吸收峰；b肩峰；c吸收 谷；d末端吸收：在短波长处（200nm左右）， 只呈现强吸收，而不形成峰的部分 2、吸收曲线的横坐标，一般用波长表示。 3、吸收曲线的纵坐标 ①透光率T(%)，（透射比） ②吸光度A T T I I A lg 1 lg lg0- = = = ③吸收率A(%) A(%)=1－T(%) ④吸光系数A=abc 摩尔吸光系数ε ) (1 1- -? ? =cm mol L bc A ε 一般认为：ε>104为强吸收，ε.103~104为较强吸收ε.102~103为较弱吸收，ε<102为弱吸收

电子跃迁（transition）类型 各种跃迁所需要能量顺序：σ→σ*> n→σ* >π→π*>n→π* A在紫外和可见光谱区范围内，有机化合物的吸收带主要由σ→σ*、π→π*、n→σ*、n→π*及电荷迁移跃迁产生。 B无机化合物的吸收带主要由电荷迁移和配位场跃迁（即d—d跃迁和f—f跃迁）产生（可见光区）。 （1）σ~σ*跃迁： 由饱和键产生，能级差大，吸收光波波长短，吸收峰多处于真空紫外区。 （2）n~ σ*跃迁： 含N, O, S, X的化合物中，杂原子的n电子向反键轨道的跃迁，吸收带较弱。吸收波长为150－250nm的光子，吸收光谱大部分在真空紫外区 （3）π~π*跃迁： 不饱和化合物，尤其是存在共轭体系的化合物。吸收峰大都位于紫外区 εmax较大，一般εmax≥104，λmax较大。 非共轭π轨道的π→π*跃迁，对应波长范围160-190 nm。两个或两个以上π键共轭，对应波长增大，红移至近紫外区甚至可见光区 （4）n~ π*跃迁： 含π键和n 电子的体系。吸收波长≥200nm λmax较大，εmax较小。对应波长范围在近紫外区 （5）、电荷迁移跃迁 、无机配合物FeSCN2+ 电荷跃迁的吸收带谱带较宽，吸收强度大，εmax>104。 （6）配位场跃迁d-d、f-f跃迁过渡金属离子与配位体所形成的配合物 吸收带（bands）——吸收峰在紫外－可见光谱中的波带位置 1. R吸收带（Radikalartin）：由n→π*跃迁（跃迁禁阻，几率小）产生，它具有杂原双键 的共轭基团NO2、NO2、N=N 特点：吸收波长长（约300），吸收强度弱, logε< 1 2. K吸收带（Konjugierte）：由共轭π→π*跃迁产生，强度强, logε > 4，210-250 特点：①吸收带的波长比R带短，一般λmax>200nm②跃迁几率大，吸收强度大， 一般ε>104③随着共轭体系的增长，π电子云束缚更小，引起π→π*跃迁所需的 能量更小，K带吸收向长波方向移动④K带吸收是共轭分子的特征吸收带，是紫外 光谱中应用最多的吸收带 3. B吸收带（Benzenoid）：苯环由苯环本身振动及闭合环状共轭双键π→π*跃迁产生， 230-270nm，中心在254nm处，宽而弱，有精细结构，是苯环的特征吸收 4. E吸收带（Ethylenic）：芳环中3个碳碳双键环状共轭系统π→π*跃迁产生，在184(E1， 观察不到)和203(E2)nm处。也是芳香族化合物的特征吸收带。 影响吸收带的因素： A．内部因素：①发色团、助色团； ②共轭体系的影响（跃迁几率↑）：随共轭体系的增长，吸收峰红移 具有共轭双键的化合物，相间的π键与π键相互作用

紫外吸收光谱的名词解释

紫外吸收光谱的名词解释 紫外吸收光谱（Ultraviolet Absorption Spectrum）是用于研究物质分子结构和相互作用的一种重要的分析技术。在这种光谱图中，我们可以观察到物质分子在紫外光区域吸收或散射辐射的情况。本文将对紫外吸收光谱中的相关名词进行解释和阐述，以帮助读者更好地理解这一分析方法。 一、紫外光区域 紫外光区域位于可见光和X射线之间，波长范围约为10-400纳米。从波长较 长到较短，紫外光区域可分为近紫外（NUV）、中紫外（MUV）和远紫外（FUV）三个子区域。不同波长的紫外光会与物质分子相互作用，从而导致不同程度的吸收。 二、吸收峰和吸收带 在紫外吸收光谱图中，我们可以观察到吸收峰和吸收带。吸收峰是指在光谱图 上出现的较为尖锐的峰状图形，表示某种特定波长的光被物质分子吸收的情况。吸收带则是指在光谱图上出现的较为宽广的吸收区域，表示多种波长的光被吸收。三、摩尔吸光度和摩尔吸光系数 摩尔吸光度（molar absorptivity）是一种用来描述物质分子吸收特性的重要参数。它衡量了光的强度与溶液中物质浓度及光程长度之间的关系。摩尔吸光系数（molar absorption coefficient）则是摩尔吸光度与物质浓度及光程长度的比值，用 以修正溶液中浓度和光程对吸光度的影响。 四、Beer-Lambert定律 Beer-Lambert定律是紫外吸收光谱中的一个重要理论基础。它描述了光的吸收 与溶液中物质浓度、光程长度和摩尔吸光系数之间的关系。根据Beer-Lambert定律，溶液中物质的吸光度与物质的浓度成正比，与光程长度呈指数关系。这个定律在分析化学中应用广泛，常用于测定物质浓度和解释吸光度的变化。

2紫外吸收光谱分析

紫外吸收光谱分析 一概述 紫外可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸收10～800nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法，这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁，广泛用于有机和无机物质的定性和定量测定。该方法具有灵敏度高、准确度好、选择性优操作简便、分析速度好等特点。 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。如（图4.3），胆甾酮（a）与异亚丙基丙酮（b）分子结构差异很大，但两者具有相似的紫外吸收峰。两分子中相同的O=C-C=C共轭结构是产生紫外吸收的关键基团。 紫外-可见以及近红外光谱区域的详细划分如图4.4所示。紫外-可见光区一般用波长（nm）表示。其研究对象大多在200-380 nm的近紫外光区和/或380-780 nm的可见光区有吸收。紫外-可见吸收测定的灵敏度取决于产生光吸收分子的摩尔吸光系数。该法仪器设备简单,应用十分广泛。如医院的常规化验中，95%的定量分析都用紫外-可见分光光度法。在化学研究中，如平衡常数的测定、求算主-客体结合常数等都离不开紫外-可见

二基本原理 紫外可见吸收光谱的基本原理是利用在光的照射下待测样品内部的电子跃迁，电子跃迁 类型有： （1）σ→σ* 跃迁指处于成键轨道上的σ电子吸收光子后被激发跃迁到σ*反键轨道 （2）n→σ* 跃迁指分子中处于非键轨道上的n电子吸收能量后向σ*反键轨道的跃迁 （3）π→π* 跃迁指不饱和键中的π电子吸收光波能量后跃迁到π*反键轨道。 （4）n→π* 跃迁指分子中处于非键轨道上的n电子吸收能量后向π*反键轨道的跃迁。 电子跃迁类型不同，实际跃迁需要的能量不同：

紫外吸收光谱分析

紫外吸收光谱分析 紫外吸收光谱分析 一、电磁波与分子吸收光谱 1.1 电磁波的特性 电磁波是一种横波，在真空中以光速传播。电磁波具有波粒二象性 波动性：电磁波是以波动的形式传播，具有衍射、干涉及偏振等现象，因此它具有波动性。 粒子性：电磁波由极小、密集的光量子（光子微粒）组成。电磁辐射的实质是光子的运动。电磁波在与物质相互作用时，主要表现为粒子性。 电磁波波粒二象性的明显程度与其波长有关：波长愈短，粒子性愈明显；波长愈长，波动特性愈明显。 1.2 电磁波谱 γ射线：具有最高能量的微粒。仅在核反应、高速粒子加速器、宇宙星体剧烈变化时产生 X－射线：具有软、硬之分。医学上所用的CT、X 透视仪均使用的软X 射线紫外光：包括远紫外（10～200nm）和近紫外（200～400nm）。远紫外能被空气中的氧吸收（臭氧层） 可见光（380 ～780 nm）：复合光与单色光（激光） 红外光：分为近红外、红外和远红外三个区域。 微波：能使物质分子“翻转”－微波加热的原理；微波通信等

无线电波：射频、视频、短波、中波、长波 电磁波波长、频率的关系：λ＝c / υ λ－波长（m）；c－光速（3×10 8m·s－1）；υ－频率（Hz） 1.3 电磁波的能量 光子作为一种物质微粒具有固有的能量： E＝hυ＝h· c /λ E－能量；h－普朗克常数；υ－频率(Hz) ；c－光速；λ－波长(m) 电磁波的能量： ◆显粒子性时，能量由光子能量的公式而定 ◆显波动性时，能量主要决定于电磁波振幅 1.4 分子的能级与能量 有机化合物分子的内部微观运动大致可分为三种，每一种微观运动都有许多种可能的状态，不同的状态具有不同的能量，对应不同的能级。分子内部的运动与对应的能量如下表所示。 分子内部的运动可分为价电子运动，分子内原子在平衡位置附近的振动和分子绕其重心的转动，这些运动具有相应的能级。因此分子具有电子能级、振动能级和转动能级。分子的能量E等于这三种能级的能量之和： E＝Ee＋Ev＋Er 分子的各能级之间示意图下图。

紫外光谱分析方法

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第四章紫外光谱、紫外－可见光分光光度法 §4-1紫外－可见吸收光谱的产生 原因：分子中价电子跃迁产生的光谱吸收 二．电子跃迁类型 与有机化合物有关的价电子有σ、π和n电子，主要跃迁有： 1．N－V跃迁：由基态跃迁至反键轨道：σ-σ*、π-π* 2．N－Q跃迁：非键电子跃迁到反键轨道：n-σ*、n-π* 3．N－R跃迁：σ电子激发到更高能级或电离 吸收波谱： 此外，与分光光度法有关的跃迁还有： 4．电荷转移跃迁，常见过渡金属与有机配位体（显色剂）之间电子转移跃迁，大多在可见光区，吸收强度大，往往用于定量分析。 5.配位场跃迁，d-d或f-f轨道在配位场作用下简并，轨道分裂，产生d-d （Ⅳ、V周期）、f-f（La系、Ar系）跃迁。此吸收能量少，吸收强度较小，多在可见光区。 三．辐射吸收的基本定律—朗伯-比尔定律 当一束平行光通过均匀的液体介质时，光的一部分被吸收，一部分透过溶液，还有一部分被容器表面散射。 即I0＝It（吸收光）＋Ia（透射光）＋Ir 若散射光Ir→0 则I0＝It＋Ia 1．透光率T＝Ia/I0 T↑，吸收↓ 2．吸光度A＝lg1/T＝lgI0/Ia A↑，吸收↑ 3．朗伯－比尔定律 当入射光波长一定时（单色光），溶液吸光度A只与溶液中有色物质浓度和比色皿厚度有关，成正比，即