10.1光谱分析法概论（课件）- 《分析化学》同步教学（暨南大学版）

第十章 紫外-可见分光光度法 第一节 光谱分析法概论 一、光学分析概论 二、光学分析法及其分类 三、光谱法仪器——分光光度计 四、紫外-可见吸收光谱 2024/1/14 第一节 光学分析概论 (P173) 一、电磁辐射和电磁波谱 二、光学分析法及其分类 三、光谱法仪器——分光光度计 2024/1/14 一、电磁辐射和电磁波谱 1．电磁辐射（又称电磁波，光）：以巨大速度通过空间、不需要任何物质作为传播媒介的一种能量 2．电磁辐射的性质：具有波、粒二向性 波动性： 粒子性： 2024/1/14 高能辐射区 γ射线 能量最高，来源于核能级跃迁 χ射线 来自内层电子能级的跃迁 光学光谱区 紫外光 来自原子和分子外层电子能级的跃迁 可见光 红外光 来自分子振动和转动能级的跃迁 波谱区 微波 来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁 无线电波 来自原子核自旋能级的跃迁 3．电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列。 γ射线→ X 射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波 波长 长 2024/1/14 物质的颜色 吸收光 颜色 波长范围( l ,nm) 黄绿 黄 橙 红 紫红 紫 蓝 绿蓝 蓝绿 紫 蓝 绿蓝 蓝绿 绿 黄绿 黄 橙 红 400-450 450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-600 600-650 650-750 4. 物质颜色和其吸收光关系 互补色 2024/1/14 5 理论上将具有同一波长的光统称为单色光，由不同波长组成的光称为复合光。 波长在200~400 nm范围的光称为紫外光。可见光在400~750 nm，它是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色光按一定比例混合而成的。 物质的颜色是因物质对不同波长的光具有选择性吸收作用而产生的。 KMnO4溶液在可见光下呈紫红色，是因为可见光透过溶液时，溶液对525 nm附件的绿色光的吸收最强（绿色与紫红色为互补色） 2024/1/14 二、光学分析法及其分类 1. 光学分析法 依据物质发射的电磁辐射或物质与电磁辐射相互 作用而建立起来的各种分析法的统称。 2. 分类： (1) 光谱法：利用物质与电磁辐射作用时，物质内部 发生量子化能级跃迁而产生的吸收、发射或散射辐射等电磁辐射的强度随波长变化的定性、定量分析方法 按能量交换方向分 吸收光谱法 发射光谱法 按作用结果不同分 原子光谱→线状光谱 分子光谱→带状光谱 2024/1/14 (2) 非光谱法：利用物质与电磁辐射的相互作用测定 电磁辐射的反射、折射、干涉、衍射和偏振等基 本性质变化的分析方法 分类：折射法、旋光法、比浊法、χ射线衍射法 (3) 光谱法与非光谱法的区别： 光谱法：内部能级发生变化 原子吸收/发射光谱法：原子外层电子能级跃迁 分子吸收/发射光谱法：分子外层电子能级跃迁 非光谱法：内部能级不发生变化 仅测定电磁辐射性质改变 2024/1/14 3. 发射光谱 (P178) 4. 吸收光谱 (P178) 例：γ-射线；x-射线；荧光 例：原子吸收光谱，分子吸收光谱 2024/1/14 三、光谱分析仪器的组成 (P179) 主要特点：五个单元组成 光源 单色器 样品池 检测器 记录装置 2024/1/14 第二节 紫外-可见吸收光谱 一、紫外-可见吸收光谱的产生 二、紫外-可见吸收光谱的电子跃迁类型 三、相关的基本概念 四、吸收带类型和影响因素 紫外-可见分光光度法是研究物质在紫外-可见光区(200-800 nm)分子吸收光谱的分析方法 紫外-可见分光光度法灵敏度较高，一般可达10-4—10-6 g/ml，测定准确度一般为0.5% 2024/1/14 一、紫外-可见吸收光谱的产生 1．分子吸收光谱的产生——由能级间的跃迁引起 能级：电子能级、振动能级、转动能级 跃迁：电子受激发，从低能级转移到高能级的过程 若用一连续的电磁辐射照射样品分子，将照射前后的 光强度变化转变为电信号并记录下来