第二章光学分析法概论2．电磁辐射的性质波动性：粒子性：3．电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列二、电磁辐射与物质的相互作用第二节光学分析法的分类6一、光谱法与非光谱法二、原子光谱法和分子光谱法分子光谱是由分子中电子能级、振动能级和转动能级的变化而产生的，表现为带光谱。分子光谱法可用于试样物质的定性、定量和结构分析。叶绿素的结构和吸收光谱发射光谱一、电子跃迁类型ΔEr：0.005～0.050eV分子的外层电子（价电子）跃迁而产生的光谱位于紫外-可见光区，称为紫外-可见吸收光谱。价电子的跃迁还伴随着振动、转动能级的变化，所以紫外-可见吸收光谱为带状光谱。16电子跃迁的类型不同，实现跃迁所需的能量不同，跃迁能量越大，则吸收光的波长越短。各种跃迁所需的能量跃迁顺序为：σ→σ*>n→σ*≈π→π*>n→π*1.σ→σ＊跃迁3.π→π＊跃迁20当吸收紫外可见辐射后，分子中原定域在金属M轨道上电荷的转移到配位体L的轨道，或按相反方向转移，这种跃迁称为电荷转移跃迁，所产生的吸收光谱称为荷移光谱。电荷转移跃迁本质上属于分子内氧化还原反应，因此呈现荷移光谱的必要条件是构成分子的二组分，一个为电子给予体，另一个应为电子接受体。电荷转移跃迁在跃迁选律上属于允许跃迁，其摩尔吸光系数一般都较大(104左右)。例：Fe3＋与SCN－形成血红色配合物，在490nm处有强吸收峰。其实质是发生了如下反应：[Fe3＋SCN－]＋hν=[FeSCN]2＋某些取代芳烃可以产生电荷转移吸收光谱6.配位场跃迁二、常用术语吸收曲线可以作为物质定性、定量和结构分析的依据。2.生色团：一般紫外—可见光谱是由π→π＊和n→π＊跃迁产生的。含有π键的不饱和基团称为生色团。简单的生色团由双键或叁键体系组成，如乙烯基、羰基、亚硝基、偶氮基—N＝N—、乙炔基、腈基—CN等。3.助色团：有一些含有n电子的基团(如—OH、—OR、—NH２、—NHR、—X等)，它们本身没有生色功能(不能吸收λ>200nm的光)，但当它们与生色团相连时，就会发生n—π共轭作用，增强生色团的生色能力(吸收波长向长波方向移动，且吸收强度增加)，这样的基团称为助色团。λmax向长波方向移动称为红移，向短波方向移动称为蓝移(或紫移)。三、吸收带3．B带：由苯环环形共轭系统的π→π*跃迁产生芳香族化合物的主要特征吸收带λmax=256nm，宽带，具有精细结构；εmax=200极性溶剂中，或苯环连有取代基，其精细结构消失31苯的B带吸收光谱根据吸收带的特点，我们可以预测一个化合物的紫外-可见吸收带可能出现的波长范围，或可能的结构类型以及所含的官能团。(二)影响吸收带的主要因素λmax247237231ε17000102505600当C=O的π轨道与一个杂原子的P轨道有效交盖时，产生p→π共轭，也会出现跨环效应。3、溶剂效应38第二节Lamber-Beer定律取物体中一极薄层42（二）Lamber-Beer定律的适用条件1、入射光为单色光2、溶液是稀溶液3、该定律适用于固体、液体和气体样品4、在同一波长下，各组分吸光度具有加和性44(三)吸光系数2．吸光系数两种表示法：1）摩尔吸光系数ε：在一定λ下，C=1mol/L，L=1cm时的吸光度2）百分吸光系数（比吸光系数）E1%1cm：在一定λ下，C=1g/100ml，L=1cm时的吸光度3）两者关系吸光系数不能直接测得，需用已知准确浓度的稀溶液测得吸光度换算得到。例如氯霉素（M＝323.15）的水溶液在278nm处有吸收峰。设用纯品配制100ml含2.00mg的溶液，以1cm厚的吸收池在278nm测得透光率为24.3%，则二、偏离Beer定律的因素(一)化学因素50例，聚合引起的对吸光定律的偏离（亚甲蓝阳离子水溶液）（二）光学因素53结论：选择较纯单色光（Δλ↓，单色性↑）选λmax作为测定波长（ΔE↓，S↑且成线性）2．杂散光的影响：杂散光是指从单色器分出的光不在入射光谱带宽度范围内，与所选波长相距较远杂散光来源：仪器本身缺陷；光学元件污染造成杂散光可使吸收光谱变形，吸光度变值三、透光率的测量误差——ΔT573④显色剂测定波长无干扰2.溶液的酸度多数显色剂是有机弱酸（或弱碱），介质的酸度直接影响着显色剂的离解程度，从而影响显色反应的完全程度。对于多级配合物的显色反应来说，酸度变化可形成具有不同配位比的配合物，产生颜色的变化。不少金属离子在酸度较低的介质中，会发生水解而形成各种型体的羟基、多核羟基配合物，有的甚至可能析出氢氧化物沉淀。4.显色温度吸光度的测量都是在室温下进行的，温度的稍许变化，对测量影响不大，但是有的显色反应受温度影响很大，需要进行反应温度的选择和控制。三、干扰消除与测量条