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第三章紫外及可见吸收光谱法 Ultraviolet and Visible [UV-Vis] Spectrophotometry 1 Spectrophotometry - any technique that uses light to measure chemical concentrations. The most cited article in Analytical Chemistry from 1945 to 1999 describes a colorimetric method for measuring sugar. 2 I 0I t光强的测量—分光光度计分光光度法的应用: 定量测定与定性分析物质对光有选择性吸收—准备知识光强的减弱与物质浓度的关系? —朗伯-比尔定律测量光强度的减弱 3 方法特点:?用于无机物和有机物的定量分析,也可进行有机物的定性及结构分析?较高的灵敏度( 10 -4~10 -7g· mL -1)和较高准确度?仪器操作简单快速 4 3-1 电磁辐射的选择吸收一、物质的颜色 当光照射到物体上,光与物质发生相互作用,产生反射、散射、吸收或透射,对于均匀物体,光的散射可忽略。 一束光通过某一有色溶液,一些波长的光被溶液吸收, 另一些波长的光则透过,透过光或反射光刺激人眼而使人感觉到颜色存在。 5 ?可见光: 400~750nm ?溶液的颜色由透射光波长决定。?物质呈现的颜色是物质对不同波长的光选择性吸收的结果, 如 CuSO 4溶液,吸收白光(复合光)中的黄光而呈蓝色。 6 单色光、复合光、光的互补单色光、复合光、光的互补单色光单色光单色光复合光复合光复合光光的互补光的互补光的互补单一波长的光单一波长的光由不同波长的光组合而成的光由不同波长的光组合而成的光若两种不同颜色的单色光按一定的强度比若两种不同颜色的单色光按一定的强度比例混合得到白光,那么就称这两种单色光例混合得到白光,那么就称这两种单色光为互补色光,这种现象称为光的互补。为互补色光,这种现象称为光的互补。蓝黄紫红绿紫黄绿绿蓝橙红蓝绿 7 物质对光的吸收物质的颜色与光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 8 分子吸收光谱的产生在分子中,除了电子相对于原子核的运动外,还有核间相对位移引起的振动和转动。这三种运动能量都是量子化的, 并对应有一定能级。下图为分子的能级示意图。电子能级振动能级转动能级 BA 分子中电子能级、振动能级和转动能级示意图 9 图中 A和B表示不同能量的电子能级。在每一电子能级上有许多间距较小的振动能级,在每一振动能级上又有许多更小的转动能级。若用△E 电子、△E 振动、△E 转动分别表示电子能级、振动能级转动能级差,即有△E 电子?△E 振动?△E 转动分子的总能量可以认为是这三种能量的总和: E 分子= E 电子+ E 振动+ E 转动 10