气相色谱法 液相色谱法
薄层色谱法
超临界流体色谱法
色谱分析法
热色谱法
纸色谱法
其它分析法的分类
质谱分析法
联用技术
毛细管电泳
放射分析法 热分析法
其它分析法
生物传感器 免疫分析
第九章 紫外-可见分光光度法
（Ultraviolet and visible spectrophotometry, UV/VIS）
1．分子吸收光谱的产生——分子吸收光子的能量从基态跃 迁到激发态引起的。
✓ 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
E分 E电 E振 E转
分子从外界吸收能量后，就能引起分子能级的跃迁，即从基 态能级跃迁到激发态的能级，分子吸收能量同样具有量子化 的特征，即分子只能吸收等于二个能级的能量之差：
波长
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 长
无线电波 来自原子核自旋能级的跃迁
频率 1022
1015 1T HZ 1012 1G HZ 109 1M HZ 106 1K HZ 103
可见吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围 400800 nm ，主要用于有色物质的定量分析。
本章主要讲授紫外可见分光光度法。
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、基本原理 四、Lamber-Beer定律 五、定性和定量分析
一、紫外-可见吸收光谱的产生
牛顿光学实验
太阳光
色散 玻璃棱镜
其实还有肉眼看不到光！
德国科学家里特， 1801 年 在 研 究 光 谱的不同部分对 氯化银的作用时 发现：随着向紫 光方向移动，化 学活性增加，在 紫外部分，仍存 在着一种不可见 射线，使氯化银 变黑，从而发现
了紫外线。
紫外-可见分光光度法
（Ultraviolet and visible spectrophotometry, UV/VIS）
π*
n → σ* π→π* n→π*跃迁
n
π
能
σ→σ*
量
σ
➢ 电子跃迁类型： 跃迁所需能量为：***
σ→σ* n→σ* π→π* n→π*
分子中电子的能级和跃迁
（1） σ→σ* 跃迁
成键σ电子跃迁到反键σ*轨道所产生的跃迁 σ→σ*跃迁所需能量很大，一般在10~200nm（远紫外区）才
1. 电子类型
形成单键的σ电子
C-H、C-C
形成双键的π电子
C=C、C=O
未成对的孤对电子n 电子 C=O：
例：
HC

O
n
H
✓ 轨道：电子围绕原子或分子运动的几率 轨道不同，电子所具有能量不同
✓ 基态与激发态：电子吸收能量，由基态→激发态 c ✓ 成键轨道与反键轨道：σ<π<n <π*<σ*
σ*
0.57
光源
单色器
检测器 显示
辐射源
吸收池
分光系统
检测系统
早期的显示方法
目视比色法 特点
利用自然光
标准系列
比较吸收光的互补色光
准确度低（半定量） 不可分辨多组分
未知样品
方法简便，灵敏度高
后来：
基于物质光化学性质而建立起来的分析方法称之为光化 学分析法。 分为:光谱分析法和非光谱分析法。
光谱分析法是指在光（或其它能量）的作用下，通过测 量物质产生的发射光、吸收光或散射光的波长和强度来进行 分析的方法。
吸光系数ε在104~105范围内，强吸收
若有共轭体系，波长向长波方向移动，相当于 200~700 nm
➢发射：物质受到激发而跃迁到激发态后，由激发态回到基态时
以辐射的方式释放能量的过程。
M * 发光释放能量 M h 发射光谱
激发态
基态 光
✓例：γ-射线；x-射线；荧光
三、光谱法仪器——分光光度计
➢ 主要特点：五个单元组成**** 辐射源
单色器
样品池
记录装置
检测器
单波长单光束分光光度计
吸收光谱分析 发射光谱分析 分子光谱分析 原子光谱分析
在光谱分析中，依据物质对光的选择性吸收而建立起来 的分析方法称为吸光光度法,主要有:
红外吸收光谱：分子振动光谱，吸收光波长范围 2.51000 m ,主要用于有机化合物结构鉴定。
紫外吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围 200400 nm（近紫外区） ，可用于结构鉴定和定量分析。
原子吸收光谱法
红外光谱法
原子发射光谱法
光学分析法
荧光光谱法
核磁共振波谱法
分子光谱 原子光谱
利用物质的电学及电
电化学分析法的分类：化学性质测定物质组 分的含量
电导分析法
电位分析法
电解分析法
电化学分析法
电泳分析法 极谱与伏安分析法
库仑分析法
色谱分析法的分类：
利用物质在两相
（流动相和固定相）中 分配比的差异而进行分 离和分析的方法
分析方法的分类
酸碱滴定 配位滴定
光化学分析 电化学分析
沉淀滴定

滴定分析 基础发展
氧化还原滴定 重量分析
化学 分析
仪器 分析
分析化学
色谱分析 质谱分析 热分析
常量分析
微量、痕量分析
化学 物理、数学 计算机、激光、功能材料
光分析法的分类:
利用物质的 光学性质测 定物质组分 的含量
紫外及可见分光光度法
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（物质与辐射能作用时不发生 能级跃迁）
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
（三）吸收光谱：物质吸收相应的辐射能而产生的光谱
➢吸收：是原子、分子或离子吸收光子的能量（等于激态和 激发态能量之差），从基态跃迁到激发态的过程。
M h 吸收辐 射能量 M * 吸收光谱
基态 光
激发态
✓ 例：原子吸收光谱，分子吸收光谱
（四）发射光谱
必要条件：提供的辐射 能量恰好满足该吸收物质 两能级间跃迁所需能量。
一、电磁辐射和电磁波谱
1．电磁辐射（电磁波，光）：是由同相振荡且互相垂
直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂 直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。
2．电磁辐射的性质：具有波、粒二向性
➢ 波动性：干涉、衍射
E
用波长(nm)、波数(cm-1)和频率
(Hz)表示
v
c ， 1
E电 200 ~ 800nm 紫外 可见吸收光谱 E振 0.76 ~ 25m 红外吸收光谱 E转 25 ~ 1000m 远红外吸收光谱
3．紫外-可见吸收光谱的产生 由于分子吸收紫外-可见光区的电磁辐射，分子中
价电子（或外层电子）的能级跃迁而产生 （吸收能量=两个跃迁能级之差）
第一节 光学分析概论
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
赫兹----德国物理学家 赫兹对人类伟大的贡献是
用实验证实了电磁波的存在， 发现了光电效应。
1888年，成了近代科学史上的 一座里程碑。开创了无线电电子技术 的新纪元。
赫兹对人类文明作出了很大贡献，正当人们对 他寄以更大期望时，他却于1894年因血中毒逝世， 年仅36岁。为了纪念他的功绩，人们用他的名字来 命名各种波动频率的单位，简称“赫”。
中国的《墨经》
记录了世界上最早的光学知识。它有八条关于光学的记载，叙述 影的定义和生成，光的直线传播性和针孔成像，并且以严谨的文字 讨论了在平面镜、凹球面镜和凸球面镜中物和像的关系。
墨子在当时就已知道光是沿直线传播的。墨子和他的学生做了 世界上最早的“小孔成像”实验，并对实验结果作出了精辟的见解。 在一间黑暗的小屋朝阳的墙上开一个小孔，人对着小孔站在屋外， 屋里相对的墙上就会出现一个倒立的人影。《墨经》中对此解释道： “景光之人煦若射，下者之入也高，高者之入也下。”意思是，因 为光线如箭般直线行进，人体下部挡住直射过来的光线，射过小孔， 成影在上边；人体上部挡住直射过来的光线，穿过小孔，成影在下 边，就成了倒立的影。这是对光沿直线传播的第一次科学解释。
同时由于电子对组成共价键可以分为σ键 和π键
两个氢原子的s电子结合并以σ 键组成氢分子，其分子轨道 具有σ成键轨道和σ*反键轨道。
orbital
*orbital
orbital
* orbital
n (p) electron
紫外可见吸收光谱是由分子中价电子能级跃 迁产生的——这种吸收光谱取决于价电子的性质
紫外可见吸收光谱示意图
0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05
0 200 400 600 800 1000
美洛昔康 UV
二、紫外-可见吸收光谱的电子跃迁类型
分子轨道理论： 当两个原子结合，组成共价键时，原子 中参与成键的电子组成新的分子轨道，两个成键原子的原 子轨道组成一个能量较低的成键轨道和一个能量较高的反 键轨道。
仪器分析
仪器分析
药学院药物分析学系
➢ 按分析方法的测定原理分
上学期课 程
▪ 化学分析法：以物质的化学反应为基础的分析方法，主要有