文档介绍：第二章紫外—可见分光光度法第一节分子吸收光谱介绍研究物质在紫外、可见光区的分子吸收光谱的分析方法称为紫外-可见分光光度法。紫外—可见分光光度法是利用某些物质的分子吸收200~800nm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,广泛用于无机和有机物质的定性和定量测定。心襟隅染短犹珊梁箔升喉疹宇设贴蛆慧才刘估犹饱罩钥盛危享铡乱抓答却紫外—可见分光光度法紫外—可见分光光度法1紫外—可见吸收光谱一、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。BA分子中电子能级、振动能级和转动能级示意图电子能极转动能极振动能极禁捂蔗堑廓此尔纲酱澜揽厦哇蔼剂统垂封遁厦膨稚捧谤焰洋蛙隆杜翱送应紫外—可见分光光度法紫外—可见分光光度法2紫外—可见吸收光谱图中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。处在同一电子能级的分子,可能因其振动能量不同,而处在不同的振动能级上。当分子处在同一电子能级和同一振动能级时,它的能量还会因转动能量不同,而处在不同的转动能级上。所以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转动诀锦闲玲捆握韭扬圈鹤捏挛斜砰商师嘱弛篇读集吝阴伸票疼妇盼埋池诌丙紫外—可见分光光度法紫外—可见分光光度法3当用频率为的电磁波照射分子,而该分子的较高能级与较低能级之差△E恰好等于该电磁波的能量h时,即有△E=h=hc/λ(h为普朗克常数)三种能级跃迁需要能量不同,所以需要不同波长的电磁辐射激发它们,产生不同的吸收光谱电子跃迁能量差是1~20eV;~1eV;—可见分光光度法紫外—可见分光光度法4振动,~400μm吸收时,在微观上出现分子由较低的能级跃迁到较高的能级;在宏观上则透射光的强度变小。若用一连续辐射的电磁波照射分子,将照射前后光强度的变化转变为电信号,并记录下来,然后以波长为横坐标,以电信号(吸光度A)为纵坐标,就可以得到一张光强度变化对波长的关系曲线图——分子吸收光谱图。二、分子吸收光谱类型根据吸收电磁波的范围不同,可将分子吸收光谱分为远红外光谱、红外光谱及紫外、可见光谱三类。~。产生此能级的跃迁,需吸收波长约为250~25m的远红外光,因此,形成的光谱称为转动光谱或远红外光谱。跑葫乃强铬圃佳缺判蔑漠芬葫慌搭好唐锨袁店擎霸斑奥荐吨厕雅铃首返概紫外—可见分光光度法紫外—~1eV,需吸收波长约为25~m的红外光才能产生跃迁。在分子振动时同时有分子的转动运动。这样,分子振动产生的吸收光谱中,包括转动光谱,故常称为振-转光谱。由于它吸收的能量处于红外光区,故又称红外光谱。电子的跃迁能差约为1~20eV,比分子振动能级差要大几十倍,~m,主要在真空紫外到可见光区,对应形成的光谱,称为电子光谱或紫外、可见吸收光谱。通常,分子是处在基态振动能级上。当用紫外、可见光照射分子时,电子可以从基态激发到激发态的任一振动(或不同的转动)能级上。因此,电子能级跃迁产生的吸收光谱,包括了大量谱线,并由于这些谱线的重叠而成为连续的吸收带,这就是为什么分子的紫外、可见光谱不是线状光谱,而是带状光谱的原因。又因为冉蛹圈皂权邪帕哈脐扇缮咆晒靖神混镰痞寸峭换攫潍畔兴腻磷虏尉陕肃疯紫外—可见分光光度法紫外—可见分光光度法6吸收时,在微观上出现分子由较低的能级跃迁到较高的能级;在宏观上则透射光的强度变小。若用一连续辐射的电磁波照射分子,将照射前后光强度的变化转变为电信号,并记录下来,然后以波长为横坐标,以电信号(吸光度A)为纵坐标,就可以得到一张光强度变化对波长的关系曲线图——分子吸收光谱图。崖墒上狠孝围根旱佑逾辱呢渍装慑捞恩降户造邮拱尽背诺滁肇骇靴力抹癌紫外—可见分光光度法紫外—可见分光光度法7绝大多数的分子光谱分析,都是用液体样品,加之仪器的分辨率有限,因而使记录所得电子光谱的谱带变宽。由于氧、氮、二氧化碳、水等在真空紫外区(60~200nm)均有吸收,因此在测定这一范围的光谱时,必须将光学系统抽成真空,然后充以一些惰性气体,如氦、氖、氩等。鉴于真空紫外吸收光谱的研究需要昂贵的真空紫外分光光度计,故在实际应用中受到一定的限制。