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- vxcujed 2017-11-03 00:00:00
- 紫外—见光光度利用某些物质能够吸收200 ~ 800 nm光谱区辐射进行析测定.种吸收光谱源于价电或轨道电电能级间跃迁,广泛用于机机物质定量测定,辅助定性析(配合IR). 1.1 吸收光谱产 ,除电相于原核运外,核间相位移引起振转.三种运能量都量化,并应定能级.图能级示意图. 图1. 电能级、振能级转能级示意图 总能量:E = E电 + E振 + E转 用频率n电磁波照射,该较高能级与较低能级差△E恰等于该电磁波能量 hn,即: △ E = hn ( h普朗克数) ,微观现由较低能级跃迁较高能级;宏观则透射光强度变. 用连续-辐射电磁波照射,照射前光强度变化转变电信号,并记录,波横坐标,电信号(吸光度 A)纵坐标,张光强度变化波关系曲线图-紫外吸收光谱图,: A称吸光度(absorbance),吸收度或光密度(OD,optical density),a称吸收系数 (absorotiviry),化合物特性,与浓度(c)光透介质厚度(b)关.c摩尔浓度,b厘米单位(l),a即ε表示,称摩尔吸光系数或摩尔消光系数(molar absorptivity). 按Lambert-Beer定律进行定量测定.测量盛溶液吸收池厚度b,若浓度c已知,测吸光度A即计算ε值,者化合物物理数.若已知ε值,则由测吸光度计算溶液浓度. 由诉见,测定化合物吸收光谱,吸收光波摩尔吸光系数两重要参数,前者表示吸收能量,者反映能级跃迁几率,属于化合物特性. 1.2吸收光谱类型 转能级差般0.005 ~ 0.05eV.能级跃迁需吸收波约250 ~ 25?m远红外光,,形光谱称转光谱或远红外光谱. 振能级差般0.05 ~ 1 eV,需吸收波约25 ~ 1.25?m红外光才能产跃迁.振同转运.称振-转光谱.前面红外光谱. 电跃迁能级差约1~ 20 eV,比振能级差要几十倍,所吸收光波约1.25 ~0.06?m,主要真空紫外见光区,应形光谱称电光谱或紫外-见吸收光谱. 吸收带:通,处基态振能级.用紫外、见光照射,电基态激发激发态任电能级.,电能级跃迁产吸收光谱,包括量谱线,并由于些谱线重叠连续吸收带,紫外-见光谱线状光谱,带状光谱原. 2. 紫外-见光谱仪器原理 2.1. 紫外吸收仪器原理图 别单光束、双光束光光度计示意图及仪器照片 .2.2 仪器部件介绍 2.2.1 吸收池 吸收池用于盛放析试,般石英玻璃材料两种.石英池适用于见光区及紫外光区,玻璃吸收池能用于见光区.减少光损失,吸收池光面必须完全垂直于光束向.高精度析测定(紫外区尤其重要),吸收池要挑选配.吸收池材料本身吸光特征及吸收池光程度精度等析结都影响.紫外光谱仪吸收池恰安排光电转换前. 2.2.2 检测器 检测器功能检测信号、测量单色光透溶液光强度变化种装置. 用检测器光电池、光电管光电倍增管等. 硒光电池光敏范围300~800nm,其500 ~ 600nm灵敏.种光电池特点能产直接推微安表或检流计光电流,由于容易现疲劳效应能用于低档光光度计. 光电管紫外-见光光度计应用较广泛. 光电倍增管检测微弱光用光电元件.灵敏度比般光电管要高200倍. 2.3 紫外光谱图例图: 横坐标:波(nm)纵坐标:A, K, e, loge, T% 吸收波:lmax 吸收峰e值:emax 例:丙酮: lmax = 279nm (e =15) 3紫外-见吸收光谱原理 3.1 紫外—见光光度 由于氧、氮、二氧化碳、水等真空紫外区(60 ~ 200 nm)均吸收,测定范围光谱,必须光系统抽真空,充些惰性气体,氦、氖、氩等.鉴于真空紫外吸收光谱研究需要昂贵真空紫外光光度计,故实际应用受定限制.我通所说紫外-见光光度,实际指近非真空紫外、见光光度(200 ~ 800 nm). 3.2化合物紫外—见光谱产 紫外见光谱区范围内,机化合物吸收带主要由s?s*、p?p*、n?s*、n?p*及电荷迁移跃迁产.机化合物吸收带主要由电荷迁移配位场跃迁(即d—d跃迁f—f跃迁)产. 各种电跃迁相应吸收峰能量示意图 s?s* n?s* 跃迁,吸收波:< 200nm (远紫外区); p?p* n?p* 跃迁,吸收波: 200~400nm (近紫外区); 紫外-见光光度检测:共轭烯烃、共轭羰基化合物几芳香化合物等. 3.3. 机化合物紫外-见吸收光谱类型 3.3.1价电跃迁 基态机化合物价电包括键s电、键p电非键电( n表示).空轨道包括反键 s*轨道反键p*轨道,,能跃迁s?s*、p?p*、n?s*、 n?p*等.列几种跃迁特点: 1. s?s*跃迁 需要能量较高,般发真空紫外光区.机饱烃—c—c—键属于类跃迁,例乙烷吸收波lmax135nm. 2. n?s*跃迁 实现类跃迁所需要能量较高,其吸收光谱落于远紫外光区近紫外光区,CH3OHCH3NH2n?s*跃迁光谱别183nm213nm. 3. p?p*跃迁 需要能量低于s?s*跃迁,吸收峰般处于近紫外光区,200 nm左右,其特征摩尔吸光系数,般emax3104,强吸收带.乙烯(蒸气)吸收波lmax162 nm.K带 4. n?p*跃迁 类跃迁发近紫外光区.简单色团羰基(280-310nm)、硝基等孤电向反键轨道跃迁.其特点谱带强度弱,摩尔吸光系数,通于100,属于禁阻跃迁.R带 5. 电荷迁移跃迁 用电磁辐射照射化合物,电给予体向与接受体相联系轨道跃迁.,电荷迁移跃迁实质内氧化—原程,相应吸收光谱称电荷迁移吸收光谱. 例,某些取代芳烃产种内电荷迁移跃迁吸收带.谱带较宽,吸收强度较,emax于104. 3.3.2配位场跃迁 配位场跃迁包括d - d 跃迁f - f 跃迁.元素周期表第四、五周期渡金属元素别含3d4d轨道,镧系锕系元素别含4f5f轨道.配体存,渡元素五能量相等d轨道镧系元素七能量相等f轨道别裂几组能量等d轨道f轨道.离吸收光能,低能态d电或f电别跃迁至高能态d或f轨道,两类跃迁别称d - d 跃迁f - f 跃迁.由于两类跃迁必须配体配位场作用才能发,称配位场跃迁.
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