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1、第一第一(dy)部分部分光光 谱谱 分分 析析 法法第一页，共117页。第第1章章绪论绪论(xln)一、一、仪仪器分析的特点和任器分析的特点和任务务1.分析分析仪仪器的基本器的基本组组成由分析信号成由分析信号发发生器、生器、信号信号转换转换器（器（检测检测器）、信号器）、信号处处理器和理器和显显示器四部分示器四部分组组成。成。2.分析分析仪仪器的主要性能参数器的主要性能参数二、分析二、分析质质量控制和分析量控制和分析质质量保量保证证1.我国分析我国分析质质量控制使用的量控制使用的标标准方法有国准方法有国标标、行、行标标（部（部标标）、地方和企）、地方和企业标业标准。准。2.绘绘制精密度均制精密
2、度均值值分析分析质质量控制量控制图图“打打点点”，检查检查测测定定结结果的可靠性（精密度）。果的可靠性（精密度）。3.“打点打点”法法绘绘制制“准确度控制准确度控制图图”，检查测检查测定定结结果的准果的准确度。确度。第二页，共117页。测定结果可靠测定结果可靠(kko)：数据点落在上下控制线之数据点落在上下控制线之内内测定结果理想测定结果理想(lxing)：数据点落在：数据点落在上下警戒线之内上下警戒线之内测定测定(cdng)结果可靠不结果可靠不可靠可靠第三页，共117页。第第2 2章章 分子分子(fnz)(fnz)吸光分析法吸光分析法2.1光谱分析法导论光谱分析法导论一、电磁辐射的波动性一、
3、电磁辐射的波动性波数波数-为波长的倒数，为波长的倒数，1/。波数波数和波长和波长互为倒数互为倒数单位为单位为cm-1,表示每厘米长度中波的数目。表示每厘米长度中波的数目。二、电磁辐射的微粒二、电磁辐射的微粒(wil)性性：Ehhc/波长波长与能量与能量E互为倒数互为倒数第四页，共117页。三、线光谱三、线光谱(gungp)和带光谱和带光谱(gungp)1.1.原子光谱主要是由于原子光谱主要是由于(yuy)(yuy)原子核外电子在不同能级间原子核外电子在不同能级间跃迁而产生的辐射或吸收，它的表现形式为线光谱。跃迁而产生的辐射或吸收，它的表现形式为线光谱。2.2.分子吸收分子吸收200200800
4、nm800nm光线，引起分子电子能级的跃迁，所光线，引起分子电子能级的跃迁，所产生的光谱为紫外可见吸收光光谱。产生的光谱为紫外可见吸收光光谱。3.3.分子吸收红外光线，引起分子振动能级和转动能级的跃迁，分子吸收红外光线，引起分子振动能级和转动能级的跃迁，得到的光谱称为振动转动光谱。得到的光谱称为振动转动光谱。4.4.分子发生电子能级跃迁是多重能级叠加的跃迁，这就决定分子发生电子能级跃迁是多重能级叠加的跃迁，这就决定了分子光谱的形状带光谱。了分子光谱的形状带光谱。第五页，共117页。例题例题1.1.下列波长：下列波长：260nm260nm、480nm480nm分别位于电磁辐分别位于电磁辐 射的区
5、、区。射的区、区。例题例题2.2.下列电磁辐射，按波长下列电磁辐射，按波长递增递增(dzng)(dzng)的顺的顺序是序是 （）。）。A.E=0.25eV A.E=0.25eV的红外光的红外光 B.E=3eV B.E=3eV的可见光的可见光 C.E=5eV C.E=5eV的紫外光的紫外光 D.E=2.5102eV D.E=2.5102eV的的X X射线射线第六页，共117页。例题例题3.3.下列电磁辐射下列电磁辐射(din c f sh)(din c f sh)，按能，按能量递增的顺序是量递增的顺序是 ()()。A.A.红外光；红外光；B.B.紫外光；紫外光；C.C.650nm 650nm 可
6、见光；可见光；D.D.0.05nm 0.05nm 的的X X光。光。第七页，共117页。2.2紫外紫外-可见可见(kjin)吸收光谱吸收光谱一、紫外吸收光谱的产生一、紫外吸收光谱的产生(chnshng)几种跃迁类型及其能量大小。几种跃迁类型及其能量大小。*n*n*150nmn*200nm*200nmn*300nm（长链共轭化合物、（长链共轭化合物、多环共轭芳烃多环共轭芳烃400nm）第八页，共117页。二、名词解释二、名词解释 1.1.生色生色(shngs)(shngs)团和助色团团和助色团 2.2.红移和蓝移红移和蓝移 3.K 3.K吸收带吸收带(共轭双键）共轭双键）4.R 4.R吸收带吸收
7、带 5.B 5.B吸收带。吸收带。第九页，共117页。1.生色团和助色团在UV及Vis区域产生吸收带的基团称为生色团，而本身在UV及Vis区域不产生吸收带，但与生色团相连后，能使生色团的吸收带向长波方向移动的基团称为助色团。2.红移和蓝移:由于原子或取代基的取代效应引起(ynq)吸收带向长波方向移动，称为红移；而吸收带向短波方向移动，称为兰移。第十页，共117页。3.R 3.R 吸收吸收带带由由n*n*跃跃迁迁产产生的吸收生的吸收带带称称为为(chn(chn wi)Rwi)R吸收吸收带带。特点是波特点是波长较长长较长，大都在，大都在200200400nm400nm，强强度度较较弱。弱。4.K
8、4.K 吸收吸收带带(共軛双共軛双键键)由共由共轭轭*跃跃迁迁产产生的吸收生的吸收带带称称为为(chn wi)K(chn wi)K吸收吸收带带，其特点是吸收，其特点是吸收强强度度较较强强，吸收，吸收波波长长与共与共轭轭体系成正比，一般每增加一个共体系成正比，一般每增加一个共轭轭双双键键，maxmax增加增加30nm30nm。5.B 5.B 吸收吸收带带由芳香族由芳香族*跃跃迁迁产产生的的吸收生的的吸收带带，位，位于于230230270nm 270nm。第十一页，共117页。例题例题 4.R 4.ROH,R-CH2=CH2-ROH,R-CH2=CH2-R的的UVUV吸收是由哪些跃吸收是由哪些跃
9、迁引起迁引起(ynq)(ynq)的？的？解：解：R ROH (n*)OH (n*)R-CH2=CH2-R R-CH2=CH2-R （*）例题例题 5.5.某化合物在某化合物在200200800nm800nm无吸收，可能是什无吸收，可能是什 么物质？如果么物质？如果manman落在可见区，又是什么物质？落在可见区，又是什么物质？在在200200800nm800nm无吸收：饱和烃（链烃、环烃）。无吸收：饱和烃（链烃、环烃）。man man在可见区：长链共轭化合物、多环共轭芳在可见区：长链共轭化合物、多环共轭芳 烃。烃。第十二页，共117页。跃迁类型跃迁类型(lixng)例例子子属属性性maxn*C
10、H3-NH2助色团助色团200左右左右*R-CH2=CH2生色团生色团200左右左右共轭共轭*丁二烯丁二烯K带带共轭共轭数数n*R-C=OR带带200400芳烃芳烃*芳烃芳烃B和带和带230270第十三页，共117页。例例6：下列化合物有哪些电子：下列化合物有哪些电子(dinz)跃迁类型跃迁类型?在紫外光在紫外光谱中可能产生什么吸收带谱中可能产生什么吸收带?并指出这些吸收带的波长范围。并指出这些吸收带的波长范围。n*，n*R吸收带吸收带紫外区：紫外区：200400nm293nmn*，共轭，共轭*，n*K吸收带吸收带R吸收带吸收带,324nm紫外区：紫外区：217280nm200700nm苯环苯
11、环*(共轭共轭*)K吸收带吸收带,B和吸收带和吸收带230270nm282nm第十四页，共117页。三、紫外可见吸收光谱三、紫外可见吸收光谱(x shu un(x shu un p)p)法的应用法的应用（一）定性分析 紫外可见吸收光谱分析用于有机化合物的鉴定及结构分析（鉴定有机化合物中官能团及同分异构体）。（二）定量分析 定量分析依据朗伯比尔定律，即物质(wzh)在一定条件下吸光度A与浓度C成线性关系。第十五页，共117页。1、利用、利用Woodward规则规则(guz)计算计算共轭二烯、共轭多烯的共轭二烯、共轭多烯的max（1 1）母体是异环二烯或无环多烯的基数）母体是异环二烯或无环多烯的基
12、数 217nm 217nm（2 2）母体是同环二烯或多烯的基数）母体是同环二烯或多烯的基数 253nm 253nm（3 3）增加一个共軛双键）增加一个共軛双键(shun jin)+30nm(shun jin)+30nm（4 4）每个烷基取代基）每个烷基取代基 +5nm +5nm（5 5）环外双键）环外双键(shun jin)+5nm(shun jin)+5nm第十六页，共117页。共轭烯酮的共轭烯酮的max（，不饱和羰基化合物）不饱和羰基化合物）不饱和羰基化合物母体不饱和羰基化合物母体(mt)215nm烷基取代烷基取代+10nm烷基取代烷基取代+12nm以上以上+18nm不饱和羰基化合物存在有
13、同环二烯时不饱和羰基化合物存在有同环二烯时,+39nm。第十七页，共117页。例题例题(lt)214+55+35+30284214+55+35+30284214+75+55+30304第十八页，共117页。例题例题7.试用试用Woodward规则计算来区分下列萜烯化合物（植规则计算来区分下列萜烯化合物（植物精油类）。物精油类）。松油烯，松油烯，松油烯松油烯基数基数(jsh)25345273nm薄荷烯酮薄荷烯酮辣薄荷酮辣薄荷酮基数基数(jsh)215nm基数基数(jsh)215nm位位10位位12212237nm239nm第十九页，共117页。例题例题(lt)8.以下的以下的max值分别为值分别
14、为279nm，288nm，348nm;利用利用Woodward规则标出各个规则标出各个max所对应的化合物。所对应的化合物。(A)(B)(C)A.215+218+30+5=286nmB.215+12+18+302395349nmC.2151218305280nm第二十页，共117页。例例题题9.下下列列双双烯烯在在乙乙醇醇中中的的max分分别别(fnbi)为为231nm,236nm,245nm;试试判判断断这这些些max分分别别(fnbi)属于哪个化合物。（利用属于哪个化合物。（利用Woodward规则计算来判断）规则计算来判断）(A)(B)(C)A:214+4525244nmB:217452
15、37nmC:217255232nm第二十一页，共117页。例例10.10.有两种异构体，已知有两种异构体，已知异构体的异构体的maxmax在在228nm,228nm,而而异构体的异构体的maxmax在在296nm296nm，试用，试用(shyng)Woodward(shyng)Woodward规规则来判断下列两种结构分别属于哪种异构体？则来判断下列两种结构分别属于哪种异构体？（A)(B)A)(B)A:215 A:215 18 18 2182183030299nm299nm（异构体）异构体）B:215+12=227nm B:215+12=227nm（异构体）异构体）第二十二页，共117页。2 2
16、、朗伯和比尔定律、朗伯和比尔定律:A=Kc l A=Kc l 吸光度与透光率之间的关系吸光度与透光率之间的关系:吸收系数吸收系数K K的意义及表示的意义及表示(biosh)(biosh)方法方法:浓度浓度c c以以gL-1 gL-1 为单位时为单位时 浓度浓度c c以以molL-1molL-1为单位时为单位时 百分吸收系数百分吸收系数第二十三页，共117页。例例9.9.吸取吸取0.1mgmL-10.1mgmL-1牛血清白蛋白标准溶液用水定容至牛血清白蛋白标准溶液用水定容至50ml50ml。在紫外分光光度计上，以水为参比，于在紫外分光光度计上，以水为参比，于278nm278nm波长测定其吸收波长
17、测定其吸收度度A A标标0.5600.560。取。取10.00ml10.00ml某样品原液，用水定容至某样品原液，用水定容至50ml50ml。同样于同样于278nm278nm波长测定其吸收度波长测定其吸收度A A样样0.8000.800。试计算。试计算(j(j sun)sun)该样品的原液中蛋白的浓度（该样品的原液中蛋白的浓度（gmL-1gmL-1）。）。解：解：1.1.根据根据 A=Kc l A=Kc l，得，得 2.2.标准溶液浓度标准溶液浓度 c c标标 0.1mgmL-1/50ml 0.1mgmL-1/50ml0.002 mgmL-10.002 mgmL-1 3.3.代入上式，代入上式
18、，c c样样0.0029 mgmL-10.0029 mgmL-1 4.4.设样品原液浓度为设样品原液浓度为y,10y/50=0.0029mgmL-1y,10y/50=0.0029mgmL-1 y=0.002950/10 y=0.002950/100.0143 mgmL-10.0143 mgmL-114.3 gmL-114.3 gmL-1第二十四页，共117页。2.3 2.3 红外吸收光谱红外吸收光谱(x shu un(x shu un p)p)法法红外光谱的产生红外光谱的产生 当分子受到红外光照射时，分当分子受到红外光照射时，分子选择性子选择性地吸收某些地吸收某些(mu xi)(mu xi)波
19、长的辐射，引波长的辐射，引起振动和转动能起振动和转动能级的跃迁而产生的。级的跃迁而产生的。第二十五页，共117页。2.3 2.3 红外吸收光谱红外吸收光谱(x shu un p)(x shu un p)法法一、名词解释一、名词解释1.1.伸缩振动是指原子沿键的轴方向伸缩，使键长发生伸缩振动是指原子沿键的轴方向伸缩，使键长发生变化而键角变化而键角(jin jio)(jin jio)不变的振动。不变的振动。2.2.弯曲振动弯曲振动 是指原子垂直于价键方向的运动。是指原子垂直于价键方向的运动。3.3.振动方式的数目称为振动自由度振动方式的数目称为振动自由度(又称简正振动），又称简正振动），每个振动自
20、由度相应于红外光谱上一个基频吸收峰。每个振动自由度相应于红外光谱上一个基频吸收峰。第二十六页，共117页。分分子子产产生生吸吸收收红红外外，必必须须(bx)满满足足两两个个条条件：件：红红外外辐辐射射光光量量子子具具有有的的能能量量等等于于分分子子振动能级的能量差；振动能级的能量差；红外光与分子之间有偶合作用。红外光与分子之间有偶合作用。第二十七页，共117页。具有具有(jyu)红外活性的结构红外活性的结构红外活性振动分子振动时其偶极矩必需发生变红外活性振动分子振动时其偶极矩必需发生变化，即化，即00，这时的分子振动称为红外活性振，这时的分子振动称为红外活性振动。动。分子偶极矩分子中正负电荷中
21、心的距离分子偶极矩分子中正负电荷中心的距离(jl)(jl)与正负电荷中心所带的电荷与正负电荷中心所带的电荷之乘积：之乘积：O-水水H-H第二十八页，共117页。在下列在下列(xili)化合物中，哪个具有红外化合物中，哪个具有红外活性？活性？对称伸缩（无吸收）对称伸缩（无吸收）非对称伸缩非对称伸缩2349cm-1第二十九页，共117页。二、振动类型及书写符号 （1）伸缩振动：对称(duchn)伸缩振动（s）和 不对称(duchn)伸缩振动（as）.（2）弯曲振动或变形振动：面内，面外三、各类化合物的特征基团频率 1.烷烃 C-H 3000,s,CH3=1380,as,CH2=1460 面内变形振
22、动(CH2)n 在n4时,720cm-1,异丙基的s分裂 1380cm-1和1370cm-1，叔丁基 1390cm-1和1370cm-1.第三十页，共117页。2.烯烃烯烃:C=C出现在出现在16901560cm-1附近。附近。不饱和不饱和C的的C-H伸缩振动伸缩振动=C-H3000cm-1。3.芳烃芳烃Ar=C-H在在30903010cm-1，Ar=C-H(CH面外变形面外变形(binxng)振动振动)在在900650出现强峰，可鉴定芳烃取代位置和出现强峰，可鉴定芳烃取代位置和数目，例如一取代：数目，例如一取代：750、700cm-1苯环的骨架振动在苯环的骨架振动在16501450cm-1。
23、其中。其中1600cm-1和和1500cm-1的的峰最能反映芳环的特征，峰最能反映芳环的特征，1580cm-1峰一般较弱，与其他基团共轭峰一般较弱，与其他基团共轭时强度增加。时强度增加。第三十一页，共117页。4.4.酚和醇酚和醇:OH:OH从从367036703200cm-13200cm-1，峰形很宽。，峰形很宽。C-O C-O伸缩振动在伸缩振动在1050 cm-1 1050 cm-1。5.5.羰基羰基(tn j)(tn j)化合物化合物:（1700 cm-1 1700 cm-1）酮酮C=OC=O在在172517251705cm-11705cm-1。醛的醛的C=OC=O在在174017401
24、695 cm-1 1695 cm-1。酯的酯的c=oc=o在在1740 cm-1 1740 cm-1（饱和酯（饱和酯 ）附近，）附近，不饱和及芳香酯的不饱和及芳香酯的c=oc=o在在173017301715 cm-1 1715 cm-1。第三十二页，共117页。不饱和度的意义不饱和度的意义(yy)计算公式计算公式U的意义的意义键数环数键数环数U=0：链状饱和：链状饱和(boh)烃烃U=1：一个双键或一个环结构：一个双键或一个环结构(烯烃、饱和烯烃、饱和(boh)环烃环烃)U=2：二个双键、一个双键加环或一个三键：二个双键、一个双键加环或一个三键U=3：一个双键加一个三键：一个双键加一个三键U=
25、4：一个苯环（芳香烃）、多个双键（共轭烯烃）：一个苯环（芳香烃）、多个双键（共轭烯烃）、稠环化合物稠环化合物U=5：一个苯环加一个双键：一个苯环加一个双键第三十三页，共117页。四、谱图解析四、谱图解析(jix)实例实例例例2.6某化合物的化学式为某化合物的化学式为C9H10O，它的红外光谱，它的红外光谱(gungp)图如图图如图2.15，试推断其结构式。，试推断其结构式。解：不饱和度计算解：不饱和度计算:U1+9（42）10（12）1（22）/214=5说明有苯环说明有苯环(bnhun)，还有双键或饱和环。，还有双键或饱和环。第三十四页，共117页。例例2.6:先找苯的特征峰：先找苯的特征峰
26、：16001600，15001500，1450 cm-1 1450 cm-1。1500 1500 cm-1cm-1 强于强于 1600 cm-1 1600 cm-1 说明还有说明还有1 1个个键与苯环共轭键与苯环共轭;另一另一个个键不是羰基，因为键不是羰基，因为 1700 cm-1 1700 cm-1 没有没有(mi yu)(mi yu)强峰。因强峰。因此是乙烯基此是乙烯基（-CH=CH-);-CH=CH-);再找苯的取代基：再找苯的取代基：750750、700 cm-1 700 cm-1 是苯的是苯的一元取代。一元取代。1600150014507750700第三十五页，共117页。C9H10
27、O扣除扣除C6H5，余下的取代基，余下的取代基C3H5O，其中有，其中有1个双键个双键（CHCH），余下），余下C1H3O,因为因为1380没有强峰，只有没有强峰，只有1460cm-1，说明没有甲基，只有，说明没有甲基，只有CH2,但在但在3400cm-1有宽峰，是有宽峰，是OH的伸缩振动的伸缩振动(zhndng)峰，在峰，在1050cm-1有强峰，是有强峰，是C-O的伸缩振动的伸缩振动(zhndng)峰，说明最后峰，说明最后1个个C的结构是的结构是CH2OH。例例2.610503400第三十六页，共117页。推断推断(tudun)所得结构式所得结构式苯丙稀醇，又称肉桂苯丙稀醇，又称肉桂(ru
28、gu)醇醇1600150014507750700第三十七页，共117页。例例9 9（作业）：（作业）：推测推测(tuc)(tuc)分子式分别为分子式分别为C7H8 C7H8、C6H14C6H14化合物的结化合物的结 构，红外谱图如下图所示。构，红外谱图如下图所示。C7H8C6H14第三十八页，共117页。解：解：C7H8 C7H8的不饱和度的不饱和度 U U1+71+7（4 42 2）88（1 12 2）/2/21 14=5 4=5 说明有苯环存在；说明有苯环存在；1600 1600，1500cm-11500cm-1是苯的特征吸收是苯的特征吸收(xshu)(xshu)峰（即苯峰（即苯环骨架环骨
29、架C=CC=C振动吸收振动吸收(xshu)(xshu)产生的峰），确证苯环产生的峰），确证苯环的存在；的存在；3030cm-1 3030cm-1是苯环上是苯环上=C-H=C-H伸缩振动吸收伸缩振动吸收(xshu)(xshu)峰；峰；C7H8第三十九页，共117页。750750、690cm-1690cm-1是是C CH H面外变形振动吸收面外变形振动吸收(xshu)(xshu)峰，说明峰，说明芳烃上的取代为甲基取代（单取代分裂成芳烃上的取代为甲基取代（单取代分裂成750750、690cm-1690cm-1两两个吸收个吸收(xshu)(xshu)峰）。峰）。根据以上的谱图解析，根据以上的谱图解析，
30、C7H8 C7H8的结构为：的结构为：第四十页，共117页。解：解：C6H14 C6H14的不饱和度的不饱和度 U U1+61+6（4 42 2）1414（1 12 2）/2/2 1-1=0 1-1=0 说明是链状饱和烃；说明是链状饱和烃；2950 cm-1 2950 cm-1强峰为饱和强峰为饱和C CH H伸缩伸缩(shn(shn su)su)振动吸收振动吸收 峰，可能含有峰，可能含有CH3CH3和和CH2CH2；C6H14第四十一页，共117页。1380cm-1 1380cm-1的吸收峰为单一峰，是的吸收峰为单一峰，是CH3CH3面外面外弯曲振动吸收峰弯曲振动吸收峰,1380cm-1,13
31、80cm-1处不发生处不发生(fshng)(fshng)裂分，证明不存在异丙基和叔丁裂分，证明不存在异丙基和叔丁基；基；1460 cm-1 1460 cm-1是是CH3CH3剪式振动吸收峰；剪式振动吸收峰；720 cm-1 720 cm-1是是CH2CH2面内摇摆振动吸收峰。面内摇摆振动吸收峰。根据谱图解析，根据谱图解析，C6H14C6H14的结构为：的结构为：CH3 CH3CH2CH2CH2CH2CH2-CH2CH2-CH2CH3CH3第四十二页，共117页。例例1010：一个化合物的化学式是一个化合物的化学式是C8H10O,C8H10O,它的红外光谱它的红外光谱(gungp)(gungp)
32、图图如下图所示，试推断其结构式。（图中自左至右的标峰数值为；如下图所示，试推断其结构式。（图中自左至右的标峰数值为；33553355、30903090、30103010、29352935、28552855、16151615、15001500、14601460、10501050、750750、700cm-1,700cm-1,其中其中750750、700cm-1700cm-1为苯的一元取代峰。）为苯的一元取代峰。）第四十三页，共117页。解：解：（1 1）C8H10O C8H10O化合物的不饱和度化合物的不饱和度 U U1+1+88（4 42 2）1010（1 12 2）11（2 22 2）/2/
33、2 1 13=4 3=4 说明有苯环存在。说明有苯环存在。（2 2）红外图谱分析（判断苯环的存在首先看）红外图谱分析（判断苯环的存在首先看310031003000cm-13000cm-1及及 1650 16501450 cm-11450 cm-1两个区域两个区域(qy)(qy)的吸收峰是否同时存在，再的吸收峰是否同时存在，再观察观察 900 900650 cm-1650 cm-1区域区域(qy)(qy)，以推测取代形式）。，以推测取代形式）。先找苯的特征峰：先找苯的特征峰：a.a.芳香烃和烯烃一样在芳香烃和烯烃一样在30903090、3010cm-13010cm-1的峰为苯环中不饱和的峰为苯环
34、中不饱和 C-H C-H伸缩振动；伸缩振动；第四十四页，共117页。b.1615，1500、1460cm-1为苯的骨架振动，750、700cm-1为苯的一元取代，可知有一元取代苯，不饱和度为4；已确定化学式为C6H5；C8H10O扣除(kuch)C6H5，余下的化学式为C2H5O；在3355cm-1 有宽峰，是OH的伸缩振动峰，在1050 cm-1有强 峰，是C-O的伸缩振动峰，说明有羟基OH。C2H5O扣除(kuch)OH，余下的化学式为C2H4 因为1380 cm-1没有强峰，只有1460 cm-1，说明没 有甲基，只有亚甲基CH2,化学式C2H4指2个亚甲基 CH2。第四十五页，共117
35、页。根据根据(gnj)(gnj)以上分析推断，以上分析推断，C8H10O C8H10O的结的结构为构为:第四十六页，共117页。例例1212：某化合物的分子式为：某化合物的分子式为C9H10OC9H10O，试推测，试推测 其结构。其结构。(1)(1)紫外光谱实验条件紫外光谱实验条件(tiojin)(tiojin)：1.075 mg/10mL 1.075 mg/10mL乙醇溶液，乙醇溶液，0.1cm0.1cm样品样品 池。扫描结果得出最大吸收峰位于池。扫描结果得出最大吸收峰位于240nm240nm 处，吸光度为处，吸光度为0.950.95。(2)(2)红外光谱实验条件红外光谱实验条件(tioji
36、n)(tiojin)：液膜法：液膜法,图谱主要图谱主要 结果如下图：结果如下图：第四十七页，共117页。303016886917461221145016001580第四十八页，共117页。解：解：1.1.紫外光谱扫描说明化合物具有共轭体系紫外光谱扫描说明化合物具有共轭体系(tx)(tx)或芳或芳香体系香体系(tx)(tx)。2.C9H10O 2.C9H10O化合物的不饱和度：化合物的不饱和度：U U1+1+99（4 42 2）1010（1 12 2）1 1（2 22 2）/2/21 14=5;4=5;说明可能有一个苯环加一个双键。说明可能有一个苯环加一个双键。第四十九页，共117页。2.2.红
37、外图谱分析红外图谱分析 先找苯的特征峰：先找苯的特征峰：a.3030cm-1 a.3030cm-1的峰为苯环中不饱和的峰为苯环中不饱和C-HC-H伸缩振动；伸缩振动；b.1600cm-1 b.1600cm-1，1580cm-11580cm-1，1450cm-11450cm-1有特征吸收有特征吸收(xshu)(xshu)峰，这是苯环的骨架上峰，这是苯环的骨架上C=CC=C振动吸收振动吸收(xshu)(xshu)，表明有苯环存在。表明有苯环存在。羰基化合物在羰基化合物在1700 cm-11700 cm-1出现一个特征的强峰：出现一个特征的强峰：a.1688cm-1 a.1688cm-1有吸收有吸收
38、(xshu)(xshu)，表明有，表明有-C=O-C=O，此吸收，此吸收(xshu)(xshu)与正常羰基相比有一定红移（吸收与正常羰基相比有一定红移（吸收(xshu)(xshu)移移向低频），推测此向低频），推测此-C=O-C=O与其他双键或与其他双键或 键体系共轭。键体系共轭。第五十页，共117页。b.1221cm-1处有强峰，表明有是芳酮(芳酮的碳碳伸缩振动吸收在13251215cm-1区间)。芳烃取代：a.2000-1669 cm-1有吸收,有泛频峰形状(xngzhun)表明可能为单取代苯。b.746 cm-1，691 cm-1有吸收表明是单取代苯。故推测化合物有C6H5-C=O基团(
39、C7H5O)，分子式为C9Hl0O，则剩余基团为C2H5。由紫外、红外光谱图分析推测分子结构可能为:第五十一页，共117页。第第4 4章章 原子原子(yunz)(yunz)吸收光谱法吸收光谱法一、共振线和吸收一、共振线和吸收(xshu)(xshu)线的概念线的概念二、谱线轮廓和变宽因素的概念二、谱线轮廓和变宽因素的概念 多普勒变宽、罗仑兹变宽主要和那些因素有关？多普勒变宽、罗仑兹变宽主要和那些因素有关？热变宽多普勒变宽：热变宽多普勒变宽：D D 与与T T 正比，与正比，与AA成反比。成反比。压力变宽多普勒变宽：压力变宽多普勒变宽：与外来气体与外来气体p p正比，与正比，与T T和和AA成反比
40、。成反比。第五十二页，共117页。三、基态原子和激发态原子的波尔兹曼分布的三、基态原子和激发态原子的波尔兹曼分布的结论基态原子数近似等于总原子数。结论基态原子数近似等于总原子数。四、原子吸收与原子浓度的关系四、原子吸收与原子浓度的关系1.积分积分(jfn)吸收能测量吗？吸收能测量吗？2.峰值吸收吸收线中心波长处的吸收系数峰值吸收吸收线中心波长处的吸收系数K0为峰为峰值吸收，用图表示。值吸收，用图表示。3.锐线光源发射线半宽远小于吸收线半宽的光源，锐线光源发射线半宽远小于吸收线半宽的光源，而且发射线与吸收线中心频率一致。而且发射线与吸收线中心频率一致。4.用锐线光源测量峰值吸收的结论用锐线光源测
41、量峰值吸收的结论:A=kC第五十三页，共117页。五、定量分析方法五、定量分析方法1.标准标准(biozhn)曲线法曲线法2.标准标准(biozhn)加入法加入法要求会用作图法计算，并会换算为样品浓度。要求会用作图法计算，并会换算为样品浓度。第五十四页，共117页。标准标准(biozhn)加入法（作业加入法（作业108页页23题正确题正确解题法作图法）解题法作图法）23.23.用标准加入法测定试液中的镉，各等体积的试液加入镉标准溶液后，用水稀释用标准加入法测定试液中的镉，各等体积的试液加入镉标准溶液后，用水稀释(xsh)(xsh)至至50ml50ml，测得吸光度如下表，求试液中镉的浓，测得吸光
42、度如下表，求试液中镉的浓度。度。试液体积试液体积mL mL 加入镉标准溶液加入镉标准溶液 测得吸光度测得吸光度A A (10.00gmL (10.00gmL1)1)的体积的体积mLmL 20.00 0.00 0.042 20.00 0.00 0.042 20.00 1.00 0.080 20.00 1.00 0.080 20.00 2.00 0.116 20.00 2.00 0.116 20.00 3.00 0.153 20.00 3.00 0.153 20.00 4.00 0.190 20.00 4.00 0.190 第五十五页，共117页。1.1.以以50ml50ml中加入镉标准液的中加入
43、镉标准液的gg数表示横坐标数表示横坐标;以加入标准溶液的以加入标准溶液的 g g 数为横坐标，数为横坐标，A A值为纵坐标绘制值为纵坐标绘制(huzh)(huzh)工作曲线，曲线的延长线与横坐标相交点至原点距离，工作曲线，曲线的延长线与横坐标相交点至原点距离，为待测液中的为待测液中的gg数。数。-20 -10 0 10 20 30 40 gml-1 0.0400 0.0800 0.120 0.160 0.200.A第五十六页，共117页。2.2.从图查得：从图查得：50 ml 50 ml测定液含镉标准液测定液含镉标准液 11.5g;11.5g;3.3.依题意依题意(t y)(t y)：50ml
44、50ml测定液中含有测定液中含有20ml20ml试液，求试试液，求试液中液中 镉的含量。镉的含量。11.5g 20ml 11.5g 20ml 0.575 g ml-1 0.575 g ml-1 第五十七页，共117页。第二第二(d r)部分部分色色 谱谱 分分 析析 法法第五十八页，共117页。第第8章色谱分析导论章色谱分析导论(doln)(复习复习)一一.色谱法基本色谱法基本(jbn)理论理论 1.1 色谱基本色谱基本(jbn)参数参数 死时间（死时间（tM）、保留时间（）、保留时间（tR）、调整保留时间调整保留时间 tRtMtRtRt第五十九页，共117页。选择选择(xunz)(xunz)
45、因子因子()()选择因子选择因子()()在色谱定性分析在色谱定性分析(dngxngfnx)(dngxngfnx)中，后出峰组分中，后出峰组分 i i 对前基准组分对前基准组分 s s的相对保留值之比。的相对保留值之比。12t,R2t,R1第六十页，共117页。例例11:用气液色谱分离用气液色谱分离(fnl)正戊烷和丙酮，正戊烷和丙酮，得色谱数据如下：得色谱数据如下：空气空气42s，正戊烷正戊烷2.30min，丙酮丙酮2.40min求丙酮对正戊烷的选择因子。求丙酮对正戊烷的选择因子。第六十一页，共117页。分配系数分配系数(K):(K):在一定温度在一定温度(wnd)(wnd)下，当组下，当组分
46、分配达到平衡时，组分在固定相与流动相中分分配达到平衡时，组分在固定相与流动相中浓度之比。浓度之比。组分在固定相中的浓度组分在固定相中的浓度 Cs Cs K=K=组分在流动相中的浓度组分在流动相中的浓度 Cm Cm 第六十二页，共117页。容量因子容量因子(k又称分配比又称分配比)k达到平衡状态达到平衡状态(zhungti)时，组分在固时，组分在固定相与流动相中的质量之比。定相与流动相中的质量之比。组分在固定相中的质量组分在固定相中的质量mstRk=组分在流动相中的质量组分在流动相中的质量mmtMk值越大，组分在固定相的量越大，保留值越值越大，组分在固定相的量越大，保留值越大；大；当当k0时，组
47、分不被保留，保留时间为时，组分不被保留，保留时间为tM。第六十三页，共117页。例题例题(lt)例例12:在某气液色谱柱组分在某气液色谱柱组分A流出需流出需15.0min，组分，组分B流出需流出需21.0min，不溶于固定，不溶于固定(gdng)相组分相组分C流出需流出需2.0min，问：，问：1）组分）组分A相对于组分相对于组分B的组分保留时间的组分保留时间2)组分组分A在柱中的容量因子在柱中的容量因子t，RBt，RAk=t，RAtM第六十四页，共117页。三、色谱三、色谱(s p)(s p)保留值和容量因子的保留值和容量因子的关系关系当正常组分通过色谱当正常组分通过色谱(s p)(s p)
48、柱时，可由柱时，可由 k=k=关系式较容易地求出任一组分的关系式较容易地求出任一组分的k k值。值。tRtMtMtR第六十五页，共117页。四、塔板理论四、塔板理论(lln)(lln)第六十六页，共117页。四、塔板理论四、塔板理论(lln)(lln)有效理论塔板高度有效理论塔板高度Heff塔板理论只能塔板理论只能(zhnn)定性地给出塔板高度定性地给出塔板高度的概念，却不能给出影响塔板高度的因素，的概念，却不能给出影响塔板高度的因素，因而无法解释造成色谱扩展，使柱效能下降因而无法解释造成色谱扩展，使柱效能下降的原因，及不同流速下可以测得不同理论塔的原因，及不同流速下可以测得不同理论塔板数的事
49、实。板数的事实。第六十七页，共117页。五、速率五、速率(sl)(sl)理论理论VanDeemter方程方程式中：式中：H为塔板高度为塔板高度，u为流动相的线速度；为流动相的线速度；A为为涡流扩散项系数涡流扩散项系数(xsh);B为分子扩散项为分子扩散项系数系数(xsh)；C为传质阻力项系数为传质阻力项系数(xsh)。第六十八页，共117页。VanDeemter方程方程(fngchng)曲线最低点所对应的板高曲线最低点所对应的板高H最小，即该点所对应的柱最小，即该点所对应的柱效最高，此时效最高，此时(csh)的流速称为最佳流速。的流速称为最佳流速。当当u大于最佳流速时，大于最佳流速时，Cu项起
50、主导作用，项起主导作用，当当u小于最佳流速时，小于最佳流速时，B/u项起主导作用，项起主导作用，H随随u的增的增大而降低，柱效增大而降低，柱效增高。高。HuB/uACuHmiuuopt第六十九页，共117页。例题例题(lt)例例 13.长度相等的两根色谱长度相等的两根色谱(s p)柱，其柱，其Van Deemter常数是：常数是：A B C 柱柱1 0.18cm 0.40 cm2.s-1 0.24s 柱柱2 0.05cm 0.50 cm2.s-1 0.10s 如果载气流速如果载气流速=0.50cm.s-1,问理论塔板数哪根柱大问理论塔板数哪根柱大?提示：从提示：从 Van Deemter方程分