ç´«å¤âå¯è§åå
å
度æ³æ¯å©ç¨æäºç©è´¨ååè½å¤å¸æ¶200 ~ 800 nmå
è°±åºçè¾å°æ¥è¿è¡åææµå®çæ¹æ³.è¿ç§ååå¸æ¶å
è°±æºäºä»·çµåæåå轨éä¸çµåççµåè½çº§é´è·è¿,广æ³ç¨äºæ æºåææºç©è´¨çå®éæµå®,è¾
å©å®æ§åæï¼å¦é
åIRï¼.
1.1 ååå¸æ¶å
è°±ç产ç
å¨ååä¸,é¤äºçµåç¸å¯¹äºååæ ¸çè¿å¨å¤,è¿ææ ¸é´ç¸å¯¹ä½ç§»å¼èµ·çæ¯å¨å转å¨.è¿ä¸ç§è¿å¨è½éé½æ¯éååç,并对åºæä¸å®è½çº§.ä¸å¾ä¸ºååçè½çº§ç¤ºæå¾.
å¾1. ååä¸çµåè½çº§ãæ¯å¨è½çº§å转å¨è½çº§ç¤ºæå¾
ååæ»è½éï¼Eåå = Eçµå + Eæ¯å¨ + E转å¨
å½ç¨é¢ç为nççµç£æ³¢ç
§å°åå,è该ååçè¾é«è½çº§ä¸è¾ä½è½çº§ä¹å·®â³Eæ°å¥½çäºè¯¥çµç£æ³¢çè½é hnæ¶,å³æï¼
â³ E = hn ï¼ h为æ®æå
常æ°ï¼
æ¤æ¶,å¨å¾®è§ä¸åºç°ååç±è¾ä½è½çº§è·è¿å°è¾é«çè½çº§ï¼å¨å®è§ä¸åéå°å
ç强度åå°.
ç¨ä¸è¿ç»-è¾å°ççµç£æ³¢ç
§å°åå,å°ç
§å°ååå
强度çåå转å为çµä¿¡å·,并记å½ä¸æ¥,ç¶å以波é¿ä¸ºæ¨ªåæ ,以çµä¿¡å·ï¼å¸å
度 Aï¼ä¸ºçºµåæ ,å°±å¯ä»¥å¾å°ä¸å¼ å
强度åå对波é¿çå
³ç³»æ²çº¿å¾-ç´«å¤å¸æ¶å
è°±å¾,å¦ä¸ï¼
A称为å¸å
度ï¼absorbanceï¼,å¸æ¶åº¦æå
å¯åº¦ï¼OD,optical densityï¼,a称为å¸æ¶ç³»æ°
(absorotiviry),æ¯ååç©ååçç¹æ§,å®ä¸æµåº¦ï¼cï¼åå
éè¿ä»è´¨çå度ï¼bï¼æ å
³.å½c为æ©å°æµåº¦,b以å米为åä½ï¼lï¼,aå³ä»¥Îµæ¥è¡¨ç¤º,称为æ©å°å¸å
ç³»æ°ææ©å°æ¶å
ç³»æ°ï¼molar absorptivityï¼.
æLambert-Beerå®å¾å¯è¿è¡å®éæµå®.æµéæ¶ç溶液çå¸æ¶æ± å度为b,è¥æµåº¦cå·²ç¥,æµå¾å¸å
度Aå³å¯è®¡ç®åºÎµå¼,åè
为ååç©çç©ç常æ°.è¥å·²ç¥Îµå¼,åç±æµå¾çå¸å
度å¯è®¡ç®æº¶æ¶²çæµåº¦.
ç±ä¸è¯å¯è§,å½æµå®ä¸ä¸ªååç©çå¸æ¶å
è°±æ¶,被å¸æ¶å
çæ³¢é¿åæ©å°å¸å
ç³»æ°ç两个éè¦çåæ°,åè
表示å¸æ¶è½éç大å°,åè
åæ è½çº§è·è¿çå ç,å±äºååç©çç¹æ§.
1.2ååå¸æ¶å
谱类å
ååç转å¨è½çº§å·®ä¸è¬å¨0.005 ~ 0.05eV.è½çº§è·è¿éå¸æ¶æ³¢é¿çº¦ä¸º250 ~ 25mçè¿çº¢å¤å
,å æ¤,å½¢æçå
谱称为转å¨å
è°±æè¿çº¢å¤å
è°±.
ååçæ¯å¨è½çº§å·®ä¸è¬å¨0.05 ~ 1 eV,éå¸æ¶æ³¢é¿çº¦ä¸º25 ~ 1.25mç红å¤å
æè½äº§çè·è¿.å¨ååæ¯å¨æ¶åæ¶æååç转å¨è¿å¨.称为æ¯-转å
è°±.å°±æ¯åé¢ç红å¤å
è°±.
çµåçè·è¿è½çº§å·®çº¦ä¸º1~ 20 eV,æ¯ååæ¯å¨è½çº§å·®è¦å¤§å åå,æå¸æ¶å
çæ³¢é¿çº¦ä¸º1.25 ~0.06m,主è¦å¨ç空紫å¤å°å¯è§å
åº,对åºå½¢æçå
谱称为çµåå
è°±æç´«å¤-å¯è§å¸æ¶å
è°±.
å¸æ¶å¸¦ï¼é常,ååæ¯å¤å¨åºææ¯å¨è½çº§ä¸.å½ç¨ç´«å¤ãå¯è§å
ç
§å°ååæ¶,çµåå¯ä»¥ä»åºææ¿åå°æ¿åæçä»»ä¸çµåè½çº§ä¸.å æ¤,çµåè½çº§è·è¿äº§ççå¸æ¶å
è°±,å
æ¬äºå¤§é谱线,并ç±äºè¿äºè°±çº¿çéå èæ为è¿ç»çå¸æ¶å¸¦,è¿å°±æ¯ä¸ºä»ä¹ååçç´«å¤-å¯è§å
è°±ä¸æ¯çº¿ç¶å
è°±,èæ¯å¸¦ç¶å
è°±çåå .
2. ç´«å¤-å¯è§å
è°±ç仪å¨åç
2.1. ç´«å¤å¸æ¶ä»ªå¨åçå¾
以ä¸åå«æ¯åå
æãåå
æåå
å
度计ç示æå¾ä»¥å仪å¨ç
§ç
.2.2 仪å¨é¨ä»¶ä»ç»
2.2.1 å¸æ¶æ±
å¸æ¶æ± ç¨äºçæ¾åæè¯æ ·,ä¸è¬æç³è±åç»çææ两ç§.ç³è±æ± éç¨äºå¯è§å
åºåç´«å¤å
åº,ç»çå¸æ¶æ± åªè½ç¨äºå¯è§å
åº.为åå°å
çæ失,å¸æ¶æ± çå
å¦é¢å¿
é¡»å®å
¨åç´äºå
ææ¹å.å¨é«ç²¾åº¦çåææµå®ä¸ï¼ç´«å¤åºå°¤å
¶éè¦ï¼,å¸æ¶æ± è¦æéé
对.å 为å¸æ¶æ± ææçæ¬èº«å¸å
ç¹å¾ä»¥åå¸æ¶æ± çå
ç¨é¿åº¦ç精度ç对åæç»æé½æå½±å.ç´«å¤å
谱仪å¸æ¶æ± æ°å¥½å®æå¨å
çµè½¬æ¢å.
2.2.2 æ£æµå¨
æ£æµå¨çåè½æ¯æ£æµä¿¡å·ãæµéåè²å
éè¿æº¶æ¶²åå
强度ååçä¸ç§è£
ç½®.
常ç¨çæ£æµå¨æå
çµæ± ãå
çµç®¡åå
çµåå¢ç®¡ç.
ç¡å
çµæ± 对å
çææèå´ä¸º300~800nm,å
¶ä¸å以500 ~ 600nmæ为çµæ.è¿ç§å
çµæ± çç¹ç¹æ¯è½äº§çå¯ç´æ¥æ¨å¨å¾®å®è¡¨ææ£æµè®¡çå
çµæµ,ä½ç±äºå®¹æåºç°ç²å³æåºèåªè½ç¨äºä½æ¡£çåå
å
度计ä¸.
å
çµç®¡å¨ç´«å¤-å¯è§åå
å
度计ä¸åºç¨è¾ä¸ºå¹¿æ³.
å
çµåå¢ç®¡æ¯æ£æµå¾®å¼±å
æ常ç¨çå
çµå
件.çµæ度æ¯ä¸è¬çå
çµç®¡è¦é«200å.
2.3 ç´«å¤å
è°±å¾ä¾å¾ï¼
横åæ ï¼æ³¢é¿ï¼nmï¼çºµåæ ï¼A, K, e, loge, T%
æ大å¸æ¶æ³¢é¿ï¼lmax æ大å¸æ¶å³°eå¼ï¼emax
ä¾ï¼ä¸é
®ï¼ lmax = 279nm (e =15)
3ç´«å¤-å¯è§å¸æ¶å
è°±çåç
3.1 ä»ä¹æ¯ç´«å¤âå¯è§åå
å
度æ³
ç±äºæ°§ãæ°®ãäºæ°§å碳ãæ°´çå¨ç空紫å¤åºï¼60 ~ 200 nmï¼åæå¸æ¶,å æ¤å¨æµå®è¿ä¸èå´çå
è°±æ¶,å¿
é¡»å°å
å¦ç³»ç»æ½æç空,ç¶åå
以ä¸äºæ°æ§æ°ä½,å¦æ°¦ãæ°ãæ°©ç.é´äºç空紫å¤å¸æ¶å
è°±çç 究éè¦æè´µçç空紫å¤åå
å
度计,æ
å¨å®é
åºç¨ä¸åå°ä¸å®çéå¶.æ们é常æ说çç´«å¤-å¯è§åå
å
度æ³,å®é
ä¸æ¯æè¿éç空紫å¤ãå¯è§åå
å
度æ³(200 ~ 800 nm).
3.2ååç©ç´«å¤âå¯è§å
è°±ç产ç
å¨ç´«å¤åå¯è§å
è°±åºèå´å
,ææºååç©çå¸æ¶å¸¦ä¸»è¦ç±s®s*ãp®p*ãn®s*ãn®p*åçµè·è¿ç§»è·è¿äº§ç.æ æºååç©çå¸æ¶å¸¦ä¸»è¦ç±çµè·è¿ç§»åé
ä½åºè·è¿ï¼å³dâdè·è¿åfâfè·è¿ï¼äº§ç.
åç§çµåè·è¿ç¸åºçå¸æ¶å³°åè½é示æå¾
s®s* å n®s* è·è¿,å¸æ¶æ³¢é¿ï¼< 200nm (è¿ç´«å¤åº)ï¼
p®p* å n®p* è·è¿,å¸æ¶æ³¢é¿ï¼ 200~400nm (è¿ç´«å¤åº)ï¼
ç´«å¤-å¯è§åå
å
度æ³æ£æµï¼å
±è½ç¯çãå
±è½ç¾°åºååç©å è³é¦ååç©ç.
3.3. ææºååç©çç´«å¤-å¯è§å¸æ¶å
è°±çç±»å
3.3.1ä»·çµåè·è¿
åºæææºååç©çä»·çµåå
æ¬æé®sçµåãæé®pçµååéé®çµåï¼ä»¥ n表示ï¼.ååç空轨éå
æ¬åé® s*轨éååé®p*轨é,å æ¤,å¯è½çè·è¿ä¸ºs®s*ãp®p*ãn®s*ã n®p*ç.ä¸åå ç§è·è¿çç¹ç¹æ¯:
1. s®s*è·è¿
å®éè¦çè½éè¾é«,ä¸è¬åçå¨ç空紫å¤å
åº.ææºé¥±åçä¸çâcâcâé®å±äºè¿ç±»è·è¿,ä¾å¦ä¹ç·çæ大å¸æ¶æ³¢é¿lmax为135nm.
2. n®s*è·è¿
å®ç°è¿ç±»è·è¿æéè¦çè½éè¾é«,å
¶å¸æ¶å
è°±è½äºè¿ç´«å¤å
åºåè¿ç´«å¤å
åº,å¦CH3OHåCH3NH2çn®s*è·è¿å
è°±åå«ä¸º183nmå213nm.
3. p®p*è·è¿
å®éè¦çè½éä½äºs®s*è·è¿,å¸æ¶å³°ä¸è¬å¤äºè¿ç´«å¤å
åº,å¨200 nmå·¦å³,å
¶ç¹å¾æ¯æ©å°å¸å
ç³»æ°å¤§,ä¸è¬emax³104,为强å¸æ¶å¸¦.å¦ä¹ç¯ï¼è¸æ°ï¼çæ大å¸æ¶æ³¢é¿lmax为162 nm.K带
4. n®p*è·è¿
è¿ç±»è·è¿åçå¨è¿ç´«å¤å
åº.å®æ¯ç®åççè²å¢å¦ç¾°åºï¼280-310nmï¼ãç¡åºçä¸çå¤å¯¹çµåååé®è½¨éè·è¿.å
¶ç¹ç¹æ¯è°±å¸¦å¼ºåº¦å¼±,æ©å°å¸å
ç³»æ°å°,é常å°äº100,å±äºç¦é»è·è¿.R带
5. çµè·è¿ç§»è·è¿
ç¨çµç£è¾å°ç
§å°ååç©æ¶,çµåä»ç»äºä½åä¸æ¥åä½ç¸èç³»ç轨éä¸è·è¿.å æ¤,çµè·è¿ç§»è·è¿å®è´¨æ¯ä¸ä¸ªå
æ°§åâè¿åçè¿ç¨,èç¸åºçå¸æ¶å
谱称为çµè·è¿ç§»å¸æ¶å
è°±.
ä¾å¦,æäºå代è³çå¯äº§çè¿ç§ååå
çµè·è¿ç§»è·è¿å¸æ¶å¸¦.谱带è¾å®½,å¸æ¶å¼ºåº¦è¾å¤§,emaxå¯å¤§äº104.
3.3.2é
ä½åºè·è¿
é
ä½åºè·è¿å
æ¬d - d è·è¿åf - f è·è¿.å
ç´ å¨æ表ä¸ç¬¬åãäºå¨æçè¿æ¸¡éå±å
ç´ åå«å«æ3då4d轨é,é§ç³»åéç³»å
ç´ åå«å«æ4få5f轨é.å¨é
ä½çåå¨ä¸,è¿æ¸¡å
ç´ çäºä¸ªè½éç¸ççd轨éåé§ç³»å
ç´ ä¸ä¸ªè½éç¸çf轨éåå«åè£æå ç»è½éä¸ççd轨éåf轨é.å½å®ä»¬ç离åå¸æ¶å
è½å,ä½è½æçdçµåæfçµåå¯ä»¥åå«è·è¿è³é«è½æçdæf轨é,è¿ä¸¤ç±»è·è¿åå«ç§°ä¸ºd - d è·è¿åf - f è·è¿.ç±äºè¿ä¸¤ç±»è·è¿å¿
é¡»å¨é
ä½çé
ä½åºä½ç¨ä¸æå¯è½åç,å æ¤å称为é
ä½åºè·è¿.
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