光谱法色谱法.pptx
《光谱法色谱法.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《光谱法色谱法.pptx(71页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、一、概述v分光光度法:分光光度法:测定被测物质在特定波长处或测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内对光的吸收度,对物质进行一定波长范围内对光的吸收度,对物质进行定性、定量分析的方法称为分光光度法。定性、定量分析的方法称为分光光度法。v主要包括主要包括:紫外分光光度(电子光谱)法:吸收光波紫外分光光度(电子光谱)法:吸收光波长范围长范围200400nm,可用于物质的定性和,可用于物质的定性和定量分析。定量分析。可见分光光度(电子光谱)法:吸收光波可见分光光度(电子光谱)法:吸收光波长范围长范围400760nm,主要用于有色物质的,主要用于有色物质的定性和定量分析。定性和定量分析。二者合称为紫外
2、二者合称为紫外-可见可见分光光度分光光度法即法即UV-ViS 红外分光光度法(红外分光光度法(IR,分子振,分子振-转光谱):转光谱):利用红外吸收光谱对物质进行分析的方利用红外吸收光谱对物质进行分析的方 法,吸收光波长范围法,吸收光波长范围2.51000 m,主要,主要用于已知结构的有机化合物鉴别(定性)用于已知结构的有机化合物鉴别(定性)二、紫外二、紫外-可见分光光度法可见分光光度法v光的基本特性光的基本特性v物质对光的选择性吸收物质对光的选择性吸收v吸收定律吸收定律v紫外吸收光谱的应用紫外吸收光谱的应用v紫外紫外-可见分光光度计可见分光光度计 光的基本特性光的基本特性 光是一种电磁波,具
3、有波粒二象性。光的波光是一种电磁波,具有波粒二象性。光的波动性可用波长动性可用波长、频率、频率、光速、光速c、波数(、波数(cm-1)等参数来描述:)等参数来描述:=c ;波数波数=1/=/c 光是由光子流组成,光子的能量:光是由光子流组成,光子的能量:E=h =h c/(Planck常数常数:h=6.626 10-34 J S)光的波长越短(频率越高),其能量越大。光的波长越短(频率越高),其能量越大。单色光:单波长的光(由具有相同能量的光子单色光:单波长的光(由具有相同能量的光子组成)组成)白光(太阳光):由各种单色光组成的复合光白光(太阳光):由各种单色光组成的复合光如如果果把把适适当当
4、颜颜色色的的两两种种光光按按一一定定强强度度比比例例混混合合,也也可可成成为为白白光光,这这两两种种颜颜色色的的光光称称为为互互补色光补色光。白光白光绿绿500-580橙橙600-650黄黄580-600红红650-780紫紫400-450蓝蓝450-480青蓝青蓝480-490青青490-500光的互补色示意图光的互补色示意图物质对光的选择性吸收物质对光的选择性吸收物质的颜色是基于物质对光有选择性吸收的结果物质的颜色是基于物质对光有选择性吸收的结果而物质呈现的颜色则是被物质吸收光的互补色。而物质呈现的颜色则是被物质吸收光的互补色。物质的吸收光谱曲线:物质的吸收光谱曲线:将不同波长的光依次通过
5、某一固定浓度和将不同波长的光依次通过某一固定浓度和厚度的有色溶液,分别测出它们对各种波厚度的有色溶液,分别测出它们对各种波长光的吸收程度,以波长为横坐标,以吸长光的吸收程度,以波长为横坐标,以吸光度为纵坐标作图,画出曲线,此曲线即光度为纵坐标作图,画出曲线,此曲线即称为该物质的光吸收曲线(或吸收光谱曲称为该物质的光吸收曲线(或吸收光谱曲线)线)-胡罗卜素胡罗卜素咖啡因咖啡因阿斯匹林阿斯匹林丙酮丙酮几几种种有有机机化化合合物物的的分分子子吸吸收收光光谱谱图图吸收定律吸收定律吸光度:单色光通过溶液时被吸收的程度,用吸光度:单色光通过溶液时被吸收的程度,用A A表示。表示。朗伯朗伯(Lambert)
6、和比耳和比耳(beer)分别于分别于1760年年和和1852年研究了光的吸收与有色溶液按液层的厚年研究了光的吸收与有色溶液按液层的厚度及溶液浓度的定量关系,奠定了分光光度分析度及溶液浓度的定量关系,奠定了分光光度分析法的理论基础。法的理论基础。如如果果同同时时考考虑虑溶溶液液的的浓浓度度和和液液层层的的厚厚度度都都变变化化,都都影影响响物物质质对对光光的的吸吸收收,则则上上述述两两个个定定律律可可合合并并为朗伯为朗伯-比耳定律,得到:比耳定律,得到:A=Kbc 此式为此式为光吸收定律的数学表达式光吸收定律的数学表达式。式中式中A称为吸光度;称为吸光度;K是比例常数,与入射光的波长、是比例常数,
7、与入射光的波长、物质的性质和溶液的温度等因物质的性质和溶液的温度等因素有关。素有关。v 吸收系数吸收系数A=Kbc中比例常数中比例常数K称为吸收系数;称为吸收系数;物理意义:单位浓度的溶液液层厚度为物理意义:单位浓度的溶液液层厚度为1 cm 时,时,在一定波长下测得的吸光度。在一定波长下测得的吸光度。在药品检验的实际工作中,通常有两种表示方在药品检验的实际工作中,通常有两种表示方法:法:v质量质量吸收系数吸收系数a当当c的单位为的单位为g/L,b的单位为的单位为cm时,时,K用用a表表示,称为示,称为质量质量吸收系数这时朗伯吸收系数这时朗伯-比耳定律为:比耳定律为:Aabc。在药品检验中经常使
8、用的是百分吸收系数,用在药品检验中经常使用的是百分吸收系数,用(E1%1cm)表示。)表示。物理意义物理意义:当吸光物质溶液浓度为当吸光物质溶液浓度为1%(1g/100mL),液层,液层厚度为厚度为1cm时,在一定条件下的吸收度。时,在一定条件下的吸收度。v 摩尔吸收系数摩尔吸收系数 当式中浓度当式中浓度c的单位为的单位为mol/L,液层厚度的单位,液层厚度的单位为为cm时,则用另一符号时,则用另一符号表示,称为摩尔吸收系表示,称为摩尔吸收系数,它表示物质的浓度为数,它表示物质的浓度为1mol/L,液层厚度为,液层厚度为1cm时,溶液的吸光度。其单位为时,溶液的吸光度。其单位为L/molcm。
9、这时朗伯这时朗伯-比耳定律就变为:比耳定律就变为:Abc紫外吸收光谱的应用紫外吸收光谱的应用v鉴别:同一物质在相同条件下,测得的紫外鉴别:同一物质在相同条件下,测得的紫外-可见吸收光谱应具有完全相同的特征。可见吸收光谱应具有完全相同的特征。对比吸收光谱特征参数对比吸收光谱特征参数 比较吸收度比值的一致性比较吸收度比值的一致性 对比吸收光谱的一致性对比吸收光谱的一致性v杂质检查:药物与杂质的吸收光谱有明显差别杂质检查:药物与杂质的吸收光谱有明显差别v含量测定:朗伯含量测定:朗伯-比耳定律比耳定律 对照品比较法对照品比较法 吸收系数法吸收系数法 计算分光光度法计算分光光度法紫外紫外-可见分光光度计
10、可见分光光度计v仪器的基本组成部件仪器的基本组成部件单色器吸收池检测器显示光源一般由光源、单色器、吸收池、检测器和信号显一般由光源、单色器、吸收池、检测器和信号显示器(数据处理系统)五部分组成。示器(数据处理系统)五部分组成。光源光源 钨灯或卤钨灯钨灯或卤钨灯可见光源可见光源,3252500nm氢灯或氘灯氢灯或氘灯紫外光源紫外光源,185375nm 单色器(分光系统)单色器(分光系统)包括狭缝、透镜系统(准直镜)和色散元件包括狭缝、透镜系统(准直镜)和色散元件 吸收池(比色皿)吸收池(比色皿)玻璃玻璃能吸收紫外光,仅适用于可见光区;能吸收紫外光,仅适用于可见光区;石英石英不能吸收紫外光,适用于
11、紫外和不能吸收紫外光,适用于紫外和 可见光区;可见光区;要求:匹配性(对光的吸收和反射应一致)要求:匹配性(对光的吸收和反射应一致)为了消除误差提高测量的准确度,两只比色为了消除误差提高测量的准确度,两只比色 皿应配套使用皿应配套使用 检测器(又叫接受器、光电转化器)检测器(又叫接受器、光电转化器)光电池光电池光电管光电管光电倍增管光电倍增管(检测弱光常用)(检测弱光常用)二极管阵列检测器二极管阵列检测器 信号显示器信号显示器 早期使用的是检流计、微安表、电位计、早期使用的是检流计、微安表、电位计、数字电压表、自动记录仪等。数字电压表、自动记录仪等。现代的分光光度计广泛采用数字电压表、现代的分
12、光光度计广泛采用数字电压表、函数记录仪、示波器及自动记录型装置和数据函数记录仪、示波器及自动记录型装置和数据处理台(称为工作站)。处理台(称为工作站)。v紫外紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型 单光束分光光度计单光束分光光度计:常用的有常用的有751G型、型、752型、型、721型、型、722型。型。双光束分光光度计双光束分光光度计:常用的有常用的有710型、型、730型、型、UV-210型等型等。双波长分光光度计双波长分光光度计:与单波长分光光度计的主要区别在于采用双单色器。与单波长分光光度计的主要区别在于采用双单色器。T6T6T6T6新世纪紫外新世纪紫外新世纪紫外新世纪紫外-可
13、见分光光度计可见分光光度计可见分光光度计可见分光光度计v红外吸收产生的原理与条件红外吸收产生的原理与条件v红外光谱法的应用红外光谱法的应用v红外光谱仪红外光谱仪三、红外分光光度法三、红外分光光度法v红外吸收产生的原理与条件红外吸收产生的原理与条件 原理:原理:当分子中某个基团的振动频率和红外光的当分子中某个基团的振动频率和红外光的频率一致时,分子就吸收红外光的能量,从原来频率一致时,分子就吸收红外光的能量,从原来的基态振动能级跃迁到能量较高的振动能级。物的基态振动能级跃迁到能量较高的振动能级。物质对红外光的吸收曲线称为红外吸收光谱。质对红外光的吸收曲线称为红外吸收光谱。根据试样的红外吸收光谱进
14、行定性、定量分根据试样的红外吸收光谱进行定性、定量分析和确定分子结构等分析的方法,称为红外分光析和确定分子结构等分析的方法,称为红外分光光度法。光度法。红外光谱产生的条件红外光谱产生的条件 红外光的能量应恰好能满足振动能级跃迁所需要红外光的能量应恰好能满足振动能级跃迁所需要的能量,当红外光的频率与分子中某基团的振动的能量,当红外光的频率与分子中某基团的振动频率相同时,红外光的能量才能被吸收。频率相同时,红外光的能量才能被吸收。红外光与物质之间有耦合作用。分子必须有偶极红外光与物质之间有耦合作用。分子必须有偶极矩的变化。矩的变化。v红外光谱法的应用红外光谱法的应用 定性分析定性分析研究分子结构:
15、如确定分子的空间构型,求化学键研究分子结构:如确定分子的空间构型,求化学键的力常数、键长和键角及未知化合物的结构鉴定等。的力常数、键长和键角及未知化合物的结构鉴定等。定性分析定性分析官能团的定性分析、官能团的定性分析、已知化合物的鉴定已知化合物的鉴定 官能团的定性分析官能团的定性分析肯肯定定法法:根根据据红红外外光光谱谱的的特特征征吸吸收收峰峰,确确认认某某基基团团的的存在。存在。如如某某化化合合物物的的IR谱谱,在在官官能能团团区区1740cm-1有有吸吸收收C=O,在在指指纹纹区区1300cm-11150cm-1范范围围内内有有两两个个强强吸吸收收峰峰CO,根根据据官官能能团团区区及及指指
16、纹纹区区的的这这三三个个相相关峰:关峰:否定法:否定法:基于某个波数区间内的吸收峰对某个基团是基于某个波数区间内的吸收峰对某个基团是特征的,在谱图中若无此吸收峰出现,则说明此基团特征的,在谱图中若无此吸收峰出现,则说明此基团在分子中不存在。在分子中不存在。已知化合物的鉴定已知化合物的鉴定 用用标准试样标准试样对照对照 将试样的谱图与标准样品的谱图进行对照。将试样的谱图与标准样品的谱图进行对照。与与标准谱图标准谱图对照对照 在没有纯净的标准物质时,可用标准谱图比较。在没有纯净的标准物质时,可用标准谱图比较。未知物结构分析未知物结构分析未知物结构分析的一般步骤如下:未知物结构分析的一般步骤如下:了
17、解与试样性质有关的其他资料了解与试样性质有关的其他资料了解来源了解来源元素分析的结果元素分析的结果相对分子质量相对分子质量熔点、沸点等物理性质和有关的化学性质熔点、沸点等物理性质和有关的化学性质由元素分析结果和相对分子质量推算出分子式由元素分析结果和相对分子质量推算出分子式计算不饱和度:计算不饱和度:规规定定:双双键键(C=C、C=O)、饱饱和和环环状状结结构构:=1;叁键;叁键(CC):=2;苯环:;苯环:=4。分子结构式中达到饱和时分子结构式中达到饱和时所缺一价元素的对数,每所缺一价元素的对数,每缺两个一价元素时,不饱缺两个一价元素时,不饱和度为一个单位和度为一个单位试样的制备和红外光谱的
18、制作试样的制备和红外光谱的制作 被分析的试样应该是纯物质被分析的试样应该是纯物质 纯纯物物质质可可以以通通过过对对试试祥祥进进行行分分离离和和精精制制的的方方法法(如如分分馏、萃取、重结晶、层析等馏、萃取、重结晶、层析等)得到得到 根据试样的性质,按照试验条件制作红外光谱图根据试样的性质,按照试验条件制作红外光谱图谱图的解析谱图的解析 首首先先观观察察官官能能团团区区,解解析析第第一一强强吸吸收收峰峰属属于于何何种种基基团团的特征吸收峰。的特征吸收峰。如,羰基如,羰基(C=O)在在1820cm-11600cm-1有强吸收峰,其中:有强吸收峰,其中:1820 cm-1 1750 cm-11750
19、 cm-1 1725 cm-11740 cm-1 1720 cm-11740 cm-1 1720 cm-1 找找出出该该基基团团的的全全部部或或主主要要相相关关蜂蜂,包包括括该该基基团团在在指指纹纹区区的的吸吸收收峰峰,进进一一步步确确认认该该基基团团的的存存在在。然然后后解解析析第第二二强峰及其相关峰。强峰及其相关峰。确确定定分分子子中中各各个个基基团团或或化化学学键键所所连连接接的的原原子子或或原原子子团团,以以及及与与其其他他基基团团的的结结合合方方式式,并并结结合合相相对对分分子子质质量量、不不饱饱和和度度以以及及其其他他仪仪器器分分析析结结果果等等有有关关资资料料,推推测分子的结构。
20、测分子的结构。与标准谱图进行对照与标准谱图进行对照 在在相相同同的的实实验验条条件件下下操操作作,将将得得到到的的红红外外光光谱谱图图与与标标准准谱谱图图进进行行比比较较,若若两两张张谱谱图图吸吸收收峰峰的的位位置置和和形形状状完完全全相相同同,峰峰的的相相对对强强度度一一样样,可可以以认认为为样样品品与与该该种已知物是同一物质。种已知物是同一物质。定量分析定量分析 红外光谱定量分析是通过对特征吸收谱带红外光谱定量分析是通过对特征吸收谱带强度的测量来求出组份含量强度的测量来求出组份含量。其理论依据是朗其理论依据是朗伯伯-比耳定律。比耳定律。由于红外光谱的谱带较多,选择的余地大,由于红外光谱的谱
21、带较多,选择的余地大,所以能方便地对单一组份和多组份进行定量分所以能方便地对单一组份和多组份进行定量分析。析。此外,该法不受样品状态的限制,能定量此外,该法不受样品状态的限制,能定量测定气体、液体和固体样品。因此,红外光谱测定气体、液体和固体样品。因此,红外光谱定量分析应用广泛。但红外光谱法定量灵敏度定量分析应用广泛。但红外光谱法定量灵敏度较低,尚不适用于微量组份的测定。较低,尚不适用于微量组份的测定。v红外光谱仪红外光谱仪色散型色散型IR谱仪:利用单色器作为色散元件谱仪:利用单色器作为色散元件傅立叶傅立叶IR谱仪:利用光的干涉作用进行测定,没有谱仪:利用光的干涉作用进行测定,没有色散元件色散
22、元件第七章第七章 色谱法色谱法一、色谱法概述一、色谱法概述二、薄层色谱法二、薄层色谱法三、气相色谱法三、气相色谱法四、高效液相色谱法四、高效液相色谱法一、色谱法概述一、色谱法概述 色谱法的来源色谱法的来源 色色谱谱法法(chromatography)早早在在1903年年由由俄俄国国植植物物学学家家茨茨维维特特最最先先发发明明并并定定义义,他他在在研研究究植植物物叶叶的的色色素素成成分分时时,将将植植物物叶叶子子的的萃萃取取物物倒倒入入填填有有碳碳酸酸钙钙的的直直立立玻玻璃璃管管内内,然然后后加加入入石石油油醚醚使使其其自自由由流流下下,结结果果色色素素中中各各组组分分互互相相分分离离形形成成各
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 光谱 色谱
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【a199****6536】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【a199****6536】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。