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大家好,小豆豆來為大家解答以上的問題 。紫外可見光譜法原理,紫外可見光譜法這個很多人還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!
1、4.3.1.1 定性分析無機元素的定性分析應用紫外—可見分光光度法比較少,主要采用原子發(fā)射光譜法或化學分析法 。
2、在有機化合物的定性分析鑒定及結(jié)構(gòu)分析方面,由于紫外-可見吸收光譜較為簡單,光譜信息少,特征性不強,并且不少簡單官能團在近紫外光區(qū)及可見光區(qū)沒有吸收或吸收很弱,在應用時也有較大的局限性 。
3、但是,這種方法可適用于不飽和有機化合物 , 尤其是共軛體系的鑒定,以此推斷未知物的骨架結(jié)構(gòu) 。
4、此外,還可配合紅外光譜法、核磁共振波譜法和質(zhì)譜法等常用的結(jié)構(gòu)分析法進行定性鑒定和結(jié)構(gòu)分析,不失為一種有利的輔助方法 。
5、吸收光譜的形狀、吸收峰的數(shù)目和位置及相應的摩爾吸光系數(shù),是定性分析的光譜依據(jù),而最大吸收波長λmax及相應的εmax是定性分析的最主要參數(shù) 。
6、比較法有標準物質(zhì)比較法和標準譜圖比較法兩種 。
7、利用標準物質(zhì)比較,在相同的測量條件下,測定和比較未知物與已知標準物的吸收光譜曲線,如果兩者的光譜完全一致,則可以初步認為它們是同一類化合物;利用標準譜圖或光譜數(shù)據(jù)比較,對于沒有標準物質(zhì)或標準物質(zhì)難于得到的物質(zhì),此方法適用 。
8、4.3.1.2 結(jié)構(gòu)分析紫外—可見分光光度法可以進行化合物某些基團的判別,共軛體系及構(gòu)型、構(gòu)象的判斷 。
9、(1)某些特征基團的判別有機物的不少基團(生色團),如羰基、苯環(huán)、硝基、共軛體系等,都有其特征的紫外或可見光吸收帶 , 紫外-可見分光光度法在判別這些基團時 , 有時是十分有用的 。
10、如在270~300nm處有弱的吸收帶,且隨溶劑極性增大而發(fā)生藍移,就是羰基產(chǎn)生吸收帶的有力證據(jù);在184nm附近有強吸收帶、204nm附近有中強吸收帶、260nm附近有弱吸收帶且有精細結(jié)構(gòu),則是苯環(huán)的特征吸收,等等 。
11、(2)共軛體系的判斷共軛體系會產(chǎn)生很強的K吸收帶 , 通過繪制吸收光譜,可以判斷化合物是否存在共軛體系或共軛的程度 。
12、如果一化合物在210nm以上無強吸收帶,可以認定該化合物不存在共軛體系;若215~250nm區(qū)域有強吸收帶,則該化合物可能有兩至三個雙鍵的共軛體系,如1,3-丁二烯 , λmax為217nm,εmax為21000;若260~350nm區(qū)域有很強的吸收帶,則可能有三至五個雙鍵的共軛體系,如癸五烯有五個共軛雙鍵 , λmax為335nm,εmax為118000 。
13、(3)異構(gòu)體的判斷包括順反異構(gòu)及互變異構(gòu)兩種情況的判斷 。
14、順反異構(gòu)體的判斷:生色團和助色團處于同一平面時,會產(chǎn)生最大的共軛效應 。
15、由于反式異構(gòu)體的空間位阻效應小,分子的平面性較好,共軛效應強,因此λmax及εmax都大于順式異構(gòu)體 。
16、互變異構(gòu)體的判斷:某些有機化合物在溶液中可能有兩種以上的互變異構(gòu)體處于動態(tài)平衡中 , 這種異構(gòu)體的互變過程常伴隨有雙鍵的移動及共軛體系的變化,因此會產(chǎn)生吸收光譜的變化 。
17、最常見的是某些含氧化合物的酮式與烯醇式異構(gòu)體之間的互變 。
18、例如,乙酰乙酸乙酯就是酮式和烯醇式兩種互變異構(gòu)體,它們的吸收特性不同,酮式異構(gòu)體在近紫外光區(qū)時λmax為272nm(εmax為16000);烯醇式異構(gòu)體的λmax則為243nm(εmax為16000) 。
19、兩種異構(gòu)體的互變平衡與溶劑有密切關(guān)系 , 在像水這樣的極性溶劑中,由于羰基可能與H2O形成氫鍵以降低能量達到穩(wěn)定狀態(tài) , 所以酮式異構(gòu)體占優(yōu)勢;而在像乙烷這樣的非極性溶劑中,則形成分子內(nèi)的氫鍵且形成共軛體系,以使能量降低達到穩(wěn)定狀態(tài),所以烯醇式異構(gòu)體比率上升 。
20、此外,紫外—可見分光光度法還可以判斷某些化合物的構(gòu)象(如取代基是平伏鍵還是直立鍵)及旋光異構(gòu)體等 。
21、4.3.1.3 定量分析紫外—可見分光光度法定量分析的常見方法有以下幾種 。
22、(1)單組分的定量分析如果在一個試樣中只要測定一種組分,且在選定的測量波長下,試樣中其他組分對該組分不干擾,那么進行單組分的定量分析較為簡單 。
23、一般有標準對照法和標準曲線法兩種 。
24、標準對照法:在相同條件下 , 平行測定試樣溶液和某一濃度cS(應與試液濃度接近)的標準溶液的吸光度Ax和AS,則由cS可計算出試樣溶液中被測物質(zhì)的濃度cx 。
25、AS=KcS,Ax=Kcx,cx=cSAx/AS由于標準對照法僅使用單個標準,引起誤差的偶然因素較多 , 故結(jié)果往往較不可靠 。
26、標準曲線法:是實際分析工作中最常用的一種方法 。
27、配制一系列不同濃度的標準溶液,以不含被測組分的空白溶液作為參比 , 測定標準系列溶液的吸光度,繪制吸光度-濃度曲線,稱為校準曲線(包括標準曲線或工作曲線) 。
28、在相同條件下測定試樣溶液的吸光度,從校準曲線上找出與之對應的未知組分的濃度 。
29、此外,有時還可以采用標準加入法(做法與原子吸收光譜法相同) 。
30、(2)多組分的定量分析根據(jù)吸光度具有加和性的特點,在同一試樣中可以同時測定兩種或兩種以上的組分 。
31、假設(shè)要測定試樣中的兩種組分為A、B,如果分別繪制A、B兩純物質(zhì)的吸收光譜 , 可能有三種情況,如圖所示 。
32、圖 a表明兩組分互不干擾,可以用測定單組分的方法分別在λλ2測定A、B兩種組分;圖 b表明A組分對B組分的測定有干擾 , 而B組分對A組分的測定無干擾 , 則可以在λ1處單獨測量A組分,求得A組分的濃度cA , 然后在λ2處測量溶液的吸光度及A、B純物質(zhì)的和 , 根據(jù)吸光度的加和性則可以求出cB;圖表明兩組分彼此互相干擾,此時在λλ2處分別測定溶液的吸光度及,而且同時測定A、B純物質(zhì)的、及、,然后列出聯(lián)立方程,解得cA、cB 。
33、圖 混合物的紫外吸收光譜a—不重疊;b—部分重疊;c—相互重疊顯然 , 如果有n個組分的光譜互相干擾,就必須在n個波長處分別測定吸光度的加和值,然后解n元一次方程以求出各組分的濃度 。
34、應該指出,這是一個煩瑣的數(shù)學處理過程,且n越多,結(jié)果的準確性越差 , 如果使用計算機進行測定結(jié)果的處理將使運算大大簡便 。
35、(3)雙波長分光光度法當試樣中兩組分的吸收光譜重疊較為嚴重時 , 用解聯(lián)立方程的方法測定兩組分的含量可能誤差較大,這時可以用雙波長分光光度法測定 。
36、它可以進行在有其他組分干擾的情況下測定某一組分的含量,也可以同時測定兩組分的含量 。
37、雙波長分光光度法定量測定兩混合物組分的主要方法有等吸收波長法和系數(shù)倍率法兩種 。
38、(4)導數(shù)分光光度法采用不同的實驗方法可以獲得各種導數(shù)光譜曲線,包括雙波長法、電子微分法和數(shù)值微分法 。
39、導數(shù)分光光度法對吸收強度隨波長的變化非常敏感,靈敏度高 。
40、對重疊譜帶及平坦譜帶的分辨率高,噪聲低 。
41、可適用于痕量分析以及稀土元素、藥物、氨基酸、蛋白質(zhì)的測定,同時對廢氣或空氣中污染氣體的測定也非常有效 。
42、(5)示差分光光度法用普通分光光度法測定很稀或很濃的溶液的吸光度時,測量誤差都很大 。
43、若用一已知合適濃度的標準溶液作為參比溶液,調(diào)節(jié)儀器的100%透光率點(即0吸光度點),測量試樣溶液對該已知標準溶液的透光率,則可以改善測量吸光度的精確度,這種方法稱為示差分光光度法 。
44、(6)光度滴定法分光光度滴定法是利用被測組分或滴定劑或反應產(chǎn)物在滴定過程中的吸光度的變化來確定滴定的終點,并由此計算試液中被測組分含量的方法 。
45、(7)其他方法其他紫外—可見分光光度定量分析方法還包括動力學分光光度法、膠束增溶分光光度法等 。
46、動力學分光光度法是利用反應速率與反應物、產(chǎn)物或催化劑的濃度之間的定量關(guān)系,通過測量與反應速率成比例關(guān)系的吸光度,從而計算待測物質(zhì)的濃度 。
47、根據(jù)催化劑的存在與否,動力學分光光度法可分為非催化和催化分光光度法 。
48、膠束增溶分光光度法是利用表面活性劑的增溶、增敏、增穩(wěn)、褪色、析相等作用,以提高顯色反應的靈敏度、對比度或選擇性,改善顯色反應條件,并在水相中直接進行光度測量的光度分析法 。
49、4.3.1.4 其他方面的應用(1)化合物相對分子質(zhì)量的測定利用同樣生色團骨架的分子λmax及εmax基本相同的特點,若一化合物在紫外—可見光區(qū)無吸收,則可將它與另一已知摩爾吸光系數(shù)ε的生色團作用形成衍生物 。
50、測定一定質(zhì)量濃度ρ(g·L-1)的該衍生物溶液的吸光度A,可以計算該化合物的相對分子質(zhì)量,即現(xiàn)代巖礦分析實驗教程式中:Mr為衍生物的相對分子質(zhì)量,扣除生色團的相對分子質(zhì)量后得到該化合物的相對分子質(zhì)量;l為吸收介質(zhì)厚度(cm) 。
51、(2)氫鍵強度的測定溶劑效應對吸收光譜的影響表明,溶劑極性增大,會引起吸收帶的藍移和紅移,主要是由于溶質(zhì)分子與溶劑分子的相互作用而引起的,如果它們之間具有可形成氫鍵的基團,則是由于形成氫鍵所引起的 , 因而可以通過吸收波長的移動程度來測定氫鍵的強度 。
52、(3)在電化學研究方面的應用分光光度法與電化學結(jié)合,構(gòu)成了一個嶄新的研究領(lǐng)域——光譜電化學 。
53、光譜電化學技術(shù)包括透射技術(shù)、鏡反射技術(shù)和內(nèi)反射技術(shù)三種 。
54、以分光光度法為測量手段,研究某些無機物、有機物和生物物質(zhì)在電極上的電化學行為 , 可以同時獲得氧化還原體系的吸收光譜和氧化還原電位,以此研究所發(fā)生的電化學反應的歷程及動力學;還可以測定發(fā)生電化學反應所轉(zhuǎn)移的電子數(shù)、標準電位、摩爾吸光系數(shù)以及反應中間產(chǎn)物或最終產(chǎn)物的擴散系數(shù)等 。
【紫外可見光譜法 紫外可見光譜法原理】55、光譜電化學發(fā)展很快,在研究無機、有機和生物化學氧化還原機理和均相反應動力學等方面將會發(fā)揮極大的作用 。
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