紫外吸收光譜法及分子熒光光譜

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1、紫外吸收光譜法UltravioletAbsorptionSpectroscopy(UV)概述紫外吸收光譜是由于分子吸收紫外輻射能后引起價電子躍遷所產(chǎn)生的，可用于無機和有機物的定性和定量分析。紫外吸收光譜：分子價電子能級躍遷產(chǎn)生的。紫外可見波長范圍：100-800nm.(1)遠(yuǎn)紫外光區(qū)(真空紫外區(qū)):100-200nm(2)近紫外光區(qū):200-400nm(3)可見光區(qū):400-800nm電子躍遷的同時，伴隨著振動轉(zhuǎn)動能級的躍遷;帶狀光譜。紫外光譜、可見光譜和紅外光譜一起統(tǒng)稱為分子光譜。概述物質(zhì)對光的

2、選擇性吸收及吸收曲線?E=E2-E1=h?量子化；選擇性吸收。吸收曲線用吸光度A與吸收波長?表示。用不同波長的單色光照射，測吸光度;概述吸收曲線的特點：同一種物質(zhì)對不同波長光的吸光度不同。吸光度最大處對應(yīng)的波長稱為最大吸收波長λmax同一種物質(zhì)不同濃度的吸收曲線形狀相似，λmax不變。而對于不同物質(zhì)，它們的吸收曲線形狀和λmax則不同。吸收曲線可以提供物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息，并作為物質(zhì)定性分析的依據(jù)之一。不同濃度的同一種物質(zhì)，在某一定波長下吸光度A有差異，在λmax處吸光度A的差異最大。此特性可作作為物質(zhì)

3、定量分析的依據(jù)。在λmax處吸光度隨濃度變化的幅度最大，所以測定最靈敏。吸收曲線是定量分析中選擇入射光波長的重要依據(jù)。概述物質(zhì)分子內(nèi)部三種運動形式：（1）電子相對于原子核的運動；（2）原子核在其平衡位置附近的振動；（3）分子本身繞其重心的轉(zhuǎn)動。分子具有三種不同能級：電子能級、振動能級和轉(zhuǎn)動能級三種能級都是量子化的，且各自具有相應(yīng)的能量。分子的內(nèi)能E：電子能量Ee、振動能量Ev、轉(zhuǎn)動能量Er即:E＝Ee+Ev+ErΔΕe>ΔΕv>ΔΕr分子吸收光譜的產(chǎn)生分子吸收光譜的產(chǎn)生能級躍遷電子能級間躍遷的同時

4、，總伴隨有振動和轉(zhuǎn)動能級間的躍遷。即電子光譜中總包含有振動能級和轉(zhuǎn)動能級間躍遷產(chǎn)生的若干譜線而呈現(xiàn)寬譜帶。（1）轉(zhuǎn)動能級間的能量差ΔΕr：0.005～0.050eV，躍遷產(chǎn)生吸收光譜位于遠(yuǎn)紅外區(qū)。遠(yuǎn)紅外光譜或分子轉(zhuǎn)動光譜；（2）振動能級的能量差ΔΕv約為：0.05～１eV，躍遷產(chǎn)生的吸收光譜位于紅外區(qū)，紅外光譜或分子振動光譜；（3）電子能級的能量差ΔΕe較大1～20eV。電子躍遷產(chǎn)生的吸收光譜在紫外—可見光區(qū)，紫外-可見光譜或分子的電子光譜；分子吸收光譜的產(chǎn)生（4）吸收光譜的波長分布是由產(chǎn)生譜帶躍

5、遷能級間的能量差所決定，反映了分子內(nèi)部能級分布狀況，是物質(zhì)定性的依據(jù)；（5）吸收譜帶的強度與分子偶極矩變化、躍遷幾率有關(guān)，也提供分子結(jié)構(gòu)的信息。通常將在最大吸收波長處測得的摩爾吸光系數(shù)εmax也作為定性的依據(jù)。不同物質(zhì)的λmax有時可能相同，但εmax不一定相同；（6）吸收譜帶強度與該物質(zhì)分子吸收的光子數(shù)成正比，定量分析的依據(jù)。分子吸收光譜的產(chǎn)生譜帶系，譜帶和譜線通常情況下，分子處于基態(tài)振動能級上，當(dāng)有入射光照射的時候，一個分子可以從一定的電子能級和振動、轉(zhuǎn)動能級激發(fā)到某一激發(fā)態(tài)的電子能級。電子光

6、譜含有若干譜帶系，每個譜帶系由若干譜帶和譜線組成。譜帶系：由同一電子能級躍遷形成的。一個譜帶系含有若干個譜帶。譜帶：同一電子能級內(nèi)不同振動能級之間的躍遷形成的。同一譜帶內(nèi)含有許多譜線。譜線：同一電子能級內(nèi)轉(zhuǎn)動能級間躍遷而形成的。分子吸收光譜的產(chǎn)生吸收光譜的表示方法一般吸收光譜以光強為縱坐標(biāo)對吸收波長λ為橫坐標(biāo)作圖，得到一吸收曲線。光強表示方法：透光率T（%）T=（I/I0）×100%吸光度AA=㏒（I0/I）=-㏒T吸收率A（%）A（%）=1-T（%）吸光系數(shù)εε=A/cL單位：Lmol-1cm-

7、1c（mol/L);L（cm）ε>104強吸收，ε103-104較強吸收ε102-103較弱吸收,ε<102弱吸收有機物吸收光譜與電子躍遷紫外-可見吸收光譜是三種電子躍遷的結(jié)果：σ電子、π電子、n電子。COHnpsHsp*s*RKE,Bnp?E當(dāng)外層電子吸收紫外或可見輻射后，從基態(tài)向激發(fā)態(tài)(反鍵軌道)躍遷。主要有四種躍遷所需能量ΔΕ大小順序為：n→π＊<π→π＊

8、吸收帶:由共軛體系中π→π＊躍遷產(chǎn)生的吸收帶,其波長比R帶短,一般躍遷幾率大,吸收峰強度大(ε>104).K帶是共軛分子的特征，隨共軛體系增長,K帶向長波方向移動(紅移).B吸收帶:苯環(huán)本身振動及閉合環(huán)狀共軛雙鍵π→π＊躍遷產(chǎn)生的,是芳香族的主要結(jié)構(gòu),特點是在230-270nm呈現(xiàn)寬峰,且具有精細(xì)結(jié)構(gòu),吸收弱（ε在200左右）,在極性溶劑中精細(xì)結(jié)構(gòu)消失.E吸收帶:也是芳香族化合物的特征吸收,可以認(rèn)為是苯環(huán)內(nèi)三個乙烯基共軛發(fā)生的π→π＊躍遷所發(fā)生的.分為E1和E2二個,E1大約在18