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超详细第九章紫外吸收光谱分析2021

紫外可见吸收光谱

紫外可见吸收光谱 主要内容与要求 1.理解紫外-可见吸收光谱的基本原理 2.掌握紫外-可见吸收光谱的定性定量方法 3.紫外-可见分光光度计原理、构造与应用 1紫外-可见吸收光谱的基本原理 物质分子内部运动形式有三种:(1)电子相对于原子核的运动; (2)原子核在其平衡位置附近的相对振动 (3)分子本身绕其重心的转动 分子具有三种不同能级:电子能级、振动能级和转动能级 E(总能量)=E(电子)+E(振动)+ E(转动) 1.1紫外-可见吸收光谱的产生 M + hν→ M* 基态激发态 E1ΔE E2 紫外光谱并不是一个纯电子光谱,而是电子——振动——转动光谱。 1.2太阳光的组成:紫外光占3~5%,可见光45%,红外等50% 1.3紫外-可见吸收光谱的识别 紫外-可见吸收光谱:分子中价电子经紫外或可见光照射时,电子从低能级跃迁到高能级,此时电子就吸收了相应液长的光,这样产生的吸收光谱叫紫外-可见吸收光谱。 1.4最大吸收波长与摩尔消光系数(重点) 最大吸收波长λmax:吸光度A最大处对应的波长成为称为最大吸收波长 摩尔消光(吸收)系数ε:浓度为1mol/L的溶液、液层厚度为1cm时,在某一波长下 1.5吸收曲线的讨论 同一种物质对不同波长光的吸光度A不同; 吸光度A最大处对应的波长称为最大吸收波长λmax 不同浓度的同一种物质,其吸收曲线形状相似,λmax不变 在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大,所以测定最灵敏——吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。 吸收曲线可以提供物质的结构信息,并作为物质定性分析的依据之一 对于不同物质,它们的吸收曲线形状和最大吸收波长λmax一般不同。 即使它们的最大吸收波长λmax有时可能相同,但最大摩尔消光系数εmax一般不同。

紫外-可见光谱分析-----化合物结构鉴定

化合物结构鉴定紫外-可见光谱分析作业

1.说明纳米Ru、Rh、Ir 等十种纳米材料的紫外可见光谱(附图) 2.说明马尾紫、孔雀绿、多氯代酚、苏丹、peo-ppo-peo、pvp等十种有机物或聚合物的紫外可见光谱(附图) 解答如下: 1(1)、纳米ZnS的紫外-可见光谱分析 紫外吸收光谱表征: 紫外-可见吸收光谱可观察能级结构的变化,通过吸收峰位置变化可以考察能级的变化。由图5可知,硫化锌在200~340 nm波长范围内对紫外光有较强的吸收。 1(2)、NiFeAu纳米材料的紫外-可见光谱分析 紫外吸收光谱表征:

上图比较了相关纳米粒子的紫外-可见吸收光谱.图b是NiFeAu纳米粒子分散在正己烷中的紫外-可见吸收光谱可以看出NiFeAu纳米粒子在约557nm有一个较宽的吸收峰.对比用同样方法合成的NiFe图a在所测试的范围内无特征的吸收峰可以判断多功能性NiFeAu纳米粒子具有源于Au表面等离子共振吸收的光学性质.与用同样方法合成的纳米Au粒径8nm在可见光区526nm有强的吸收峰相比图c NiFeAu纳米粒子的吸收峰形明显变宽并出现红移该观察说明除了粒径大小变化的因素Fe和Ni的存在影响了Au的表面等离子共振吸收也间接证明了NiFeAu纳米复合粒子的生成.Au的特征吸收峰的峰形和强度不同原因在于纳米粒子的组成发生了变化.根据纳米颗粒光学响应模型Mie理论表面等离子共振吸收是由入射光频率和金属纳米颗粒中的自由电子的集体发生共振时产生的而表面等离子共振吸收的共振条件对纳米颗粒周围的环境十分敏感纳米粒子的组成结构尺寸形状电解质或者粒子间的相互作用力不同特征吸收峰的强度和形状都会受到影响而不一样. 1(3)、TiO 纳米材料的紫外-可见光谱分析 2 紫外吸收光谱表征:

紫外光谱总结

第1章紫外光谱 紫外可见光谱(Ultraviolet and Visib le Sp ecfa'oscooy, UV-V is )是[11 分了 吸收能量激发价 电子或外层电子跃迁而产生的电子光谱。其波长范闱为13800am,又可以细分为三个波段: 可见光区(403800am ):有色物质在此区段有吸收; 近紫外区(200^400nm ):芳香族化合物或八仃共轨体系的物质在此区域有吸收: 远紫外区/真空紫外区(10~200nm ):空气中的O?、N 2. CO?和水蒸气在此区域有吸收, 对测定有干扰,需要在真空条件下测定。 近紫外区是紫外光谱的主要研究对象,即通常所说的紫外光谱。市害的紫外分光光度计 测试波段较宽,一般包括紫外和M 见光谱范闱。由丁•分子中价电子能级跃迁的同时伴随着振 动能级和转动能级的跃迁,电子光谱通常不足尖锐的吸收峰,而是一些平滑的蜂包,如图1 所示。 0・ 400 500 600 700 800 Wavele ngth(nm) 图i 紫外•可见吸收光谱 (S He, G. S Wang, C Lu, X Luo, B. Wen, L Guo and M S Cao, ChemPlusChem, 2013, 78, 250-258.) 1.1紫外光谱的基本原理 1.1.1紫外吸收的产生 光是电磁波,其能最(E )的高低町以用波长(入)或频率(u )来表示: C E = /zv = /i x j 式中:c ------ 光速(3xl0*m/s ): (叫 ① oueq 」osqv 1-

h ----- 普朗克(Planck)(6.626 x 10"34; s) 光子的能量与波长成反比,与频率成正比•即波长越长.能量越低:频率越高,能量越高。表1列出了不同电磁波段的相应波长范圉以及分子吸收不同能最电磁波所能激发的分子能级跃迁。 表1电磁波谱及产生原因 112朗伯-比尔定律 朗伯•比尔定律是吸收光谱的基本定律,也是吸收光谱定量分析的理论基础。理论指出:被吸收的入射光的分数正比于光程中吸光物质的分子数冃:对于溶液,如果溶液不吸收,则被溶液所吸收的光的分数正比于溶液的浓度和光在溶液中经过的距离。公式为: 式中:A—吸光度(absorbance),表示单色光通过是也是被吸收的程度,为入射光强度Io与透过光强度Ii的壁纸的对数; T——透光率/透射率(transmittance)为透过光强度R与入射光强度Io之比值:1—光在溶液中经过的距离,一般为吸收池的厚度; e--- 摩尔吸光系数(molar absorptivity),它是浓度为1 mol-L*1的溶液在1 cm的吸收池中, 在一定波长卜•测得的吸光度。£>10°则跃迁是完全“允许的”;KM则跃迁概率较低;e<50 则跃迁是“禁阻的”。 紫外吸收中的最大吸收波长位置及摩尔吸光系数,表示为: 久密204mn(E1120) 即样品在乙醇溶剂中,最人吸收波长为204 ML摩尔吸光系数为1120。 朗伯•比尔定律适宜于单色光和一定的低浓度范围的真溶液,随浓度的升高会逐渐偏离线性关系。另外,吸光度具有加和性,可以进行多组分测定。 1.13紫外光谱中常用的名词术语 1.发色团/生色团(chromophore):在一个分子中产生紫外吸收的官能团;一般为带有兀电子

紫外光谱分析法习题答案

紫外光谱分析法习题 班级姓名分数 一、选择题 1. 在紫外-可见光度分析中极性溶剂会使被测物吸收峰( 3 ) (1) 消失(2) 精细结构更明显(3) 位移(4) 分裂 2. 双光束分光光度计与单光束分光光度计相比,其突出优点是( 4 ) (1) 可以扩大波长的应用范围; (2) 可以采用快速响应的检测系统 (3) 可以抵消吸收池所带来的误差; (4) 可以抵消因光源的变化而产生的误差 3. 许多化合物的吸收曲线表明,它们的最大吸收常常位于200─400nm 之间,对这一光谱区应选用的光源为( 1 ) (1) 氘灯或氢灯(2) 能斯特灯(3) 钨灯(4) 空心阴极灯灯 4. 助色团对谱带的影响是使谱带( 1 ) (1)波长变长(2)波长变短(3)波长不变(4)谱带蓝移 5. 指出下列哪种是紫外-可见分光光度计常用的光源( 4 ) (1) 硅碳棒(2) 激光器(3) 空心阴极灯(4) 卤钨灯 6. 指出下列哪种不是紫外-可见分光光度计使用的检测器( 1 ) (1) 热电偶(2) 光电倍增管(3) 光电池(4) 光电管 7. 紫外-可见吸收光谱主要决定于( 2 ) (1) 分子的振动、转动能级的跃迁; (2) 分子的电子结构 (3) 原子的电子结构; (4) 原子的外层电子能级间跃迁 8. 基于发射原理的分析方法是( 2 ) (1) 光电比色法(2) 荧光光度法(3) 紫外及可见分光光度法(4) 红外光谱法 9. 基于吸收原理的分析方法是( 4 ) (1) 原子荧光光谱法;(2) 分子荧光光度法; (3) 光电直读光谱法; (4) 紫外及可见分光光度法10.在紫外-可见分光光度计中, 强度大且光谱区域广的光源是( 3 ) (1) 钨灯(2) 氢灯(3) 氙灯(4) 汞灯 11. 物质的紫外-可见吸收光谱的产生是由于( 3 ) (1) 分子的振动(2) 分子的转动(3) 原子核外层电子的跃迁(4) 原子核内层电子的跃迁12. 阶跃线荧光的波长( 1 ) (1)大于所吸收的辐射的波长; (2)小于所吸收的辐射的波长 (3)等于所吸收的辐射的波长; (4)正比于所吸收的辐射的波长 13. 比较下列化合物的UV-VIS吸收波长的位置(λmax )( 4 ) (1) a>b>c (2) c>b>a (3)b>a>c (4)c>a>b 14. 在紫外-可见光谱区有吸收的化合物是( 4 )(1) CH3-CH=CH-CH3 (2) CH3-CH2OH (3) CH2=CH-CH2-CH=CH2 (4) CH2=CH-CH=CH-CH3 15. 双波长分光光度计和单波长分光光度计的主要区别是( 2 )(1)光源的个数; (2)单色器的个数; (3)吸收池的个数; (4)单色器和吸收池的个数 16. 下列哪种方法可用于测定合金中皮克数量级(10-12)的铋( 2 )

紫外光谱实验

仪器分析实验报告 实习名称:紫外吸收光谱实验 学院:化学工程学院 专业:化学工程与工艺 班级:化工班 姓名:学号 指导教师: 日期:

一、实验目的 1.了解UV的结构,了解仪器的开、关程序。 λ的测定方法和UV的含量测定。 2.了解化合物的 m ax 二、实验原理 分子的紫外光谱法是基于分子内电子跃迁产生的吸收光谱进行分析的一种常用的光谱分析法。分子在紫外可见区的吸收与其电子结构紧密相关。紫外光谱的研究对象大多数是具有共轭双键结构的分子。 有机化合物中芳香烃类物质在紫外光区有特殊的吸收曲线,紫外光谱就是利用含有芳环化合物这一特性,将氚灯发射的紫外光光照射到含芳香化合物的样品上,测量其透射光中被样品吸收光的特性。由此可判断样品中芳香族化合物的性质和特点,进行有机化合物的定性及定量分析。 一般来讲,饱和的烷烃类在紫外光区没有吸收峰,芳香烃中的π键构成的环状共轭体系约在波长为200~300纳米的区间有吸收峰,而且芳核环数越多,吸收峰的波长也越长。例如,两环芳烃的吸收峰在230纳米;三环以上的芳烃吸收峰在260纳米;五环芳烃茈的特征性吸收峰在248纳米;卟啉类化合物具有典型的吸收带:钒卟啉的最大吸收峰在410、574、535纳米,镍卟啉在395、554、516纳米。因此,根据紫外吸收光谱可以检测芳烃、非烃化合物,并应用于有关的地质研究。 ? A? =A---吸光度;E--系数;b---比色皿宽度;c---溶液浓度 c b E 三、仪器和试剂 仪器:UV-2401PC、T6紫外分光光度计。 试剂:抗坏血酸、维生素C片、水等。 四、实验步骤 λ的测定 1. m ax 1)抗坏血酸的溶液:准确称取0.1329克左右的抗坏血酸标样,加水溶解,于100ml 容量瓶中定容(储备液A)。准确吸收储备液A 5ml,加水于50ml容量瓶中定容(储备液B)。吸取此B液约1ml于50ml容量瓶加水定容,备用。 2)检查仪器,打开电源预热,并调试至正常工作状态。 λ。 3)以水做空白,测定上述溶液的 m ax 2.吸收系数法测定维生素C片中的抗坏血酸含量(已知抗坏血酸的E1cm1%=565)

实验课-紫外实验报告

紫外吸收光谱实验报告 一、实验目的 1、学习紫外-可见分光光度法的原理; 2、掌握紫外-可见分光光度法测定的实验技术; 3、了解掌握岛津UV-2550型紫外-可见分光光度仪的构造及使用方法。 二、实验原理 1.紫外-可见吸收光谱法(称紫外-可见分光光度法)以溶液中物质的分子或离子对紫外和可见光谱区辐射能的选择性吸收为基础而建立起来的一类分析法。根据最大吸收波长可做定性分析;根据朗伯-比尔定律(标准曲线法和标准加入法)可做定量分析。紫外-可见分光光度法定性分析原理:根据吸收曲线中吸收峰的数目、位置、相对强度以及吸收峰的形状进行定性分析。 2.紫外-可见分光光度法定量分析原理,根据朗伯-比耳定律:bc Aε =,当入射光波长λ及光程b一定时,在一定浓度范围内,有色物质的吸光度A与该物质的浓度c成正比。定量分析常用的方法是标准曲线法即只要绘出以吸光度A为纵坐标,浓度c为横坐标的标准曲线,测出试液的吸光度,就可以由标准曲线查得对应的浓度值,即未知样的含量。 3.仪器由五个部分组成:即光源、单色器、吸收池、检测器和信号显示记录装置。 3.1光源 对光源的基本要求是应在仪器操作所需的光谱区域内能够发射连续辐射,有足够的辐射强度和良好的稳定性,而且辐射能量随波长的变化应尽可能小。 热辐射光源用于可见光区,如钨丝灯和卤钨灯,钨灯和碘钨灯可使用的范围在340-2500nm ;气体放电光源用于紫外光区,如氘灯。它可在160-375 nm 范围内产生连续光源。氘灯的灯管内充有氢的同位素氘,它是紫外光区应用最广泛的一种光源。 3.2单色器 单色器是能从光源辐射的复合光中分出单色光的光学装置,其主要功能:产生光谱纯度高的波长且波长在紫外可见区域内任意可调。 单色器一般由入射狭缝、准光器(透镜或凹面反射镜使入射光成平行光)、

紫外光谱法分析聚合物结构特征

紫外光谱法分析聚合物结构特征 课程名称聚合物结构表征 姓名檀笑风 学号0814121034 专业08高分子材料与工程一班 任课老师林志勇钱浩

一、实验目的 (1)了解紫外光谱分析法的基本原理; (2)初步掌握紫外光谱样品的制备和紫外光谱仪的使用; (3)练习紫外吸收光谱的应用和谱图的分析方法。 二、实验原理 紫外-可见吸收光谱是物质中分子吸收200-800nm光谱区内的光而产生的。这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级跃迁(原子或分子中的电子,总是处在某一种运动状态之中。每一种状态都具有一定的能量,属于一定的能级。这些电子由于各种原因(如受光、热、电的激发)而从一个能级转到另一个能级,称为跃迁。)当这些电子吸收了外来辐射的能量就从一个能量较低的能级跃迁到一个能量较高的能级。因此,每一跃迁都对应着吸收一定的能量辐射。具有不同分子结构的各种物质,有对电磁辐射显示选择吸收的特性。吸光光度法就是基于这种物质对电磁辐射的选择性吸收的特性而建立起来的,它属于分子吸收光谱。 电子跃迁类型

跃迁所需能量为:σ→σ* >n→σ* ≥π→π* >n→π* 与有机化合物有关的价电子有σ、π和n电子,主要跃迁有:1.N-V跃迁:由基态跃迁至反键轨道:σ-σ*、π-π* 2.N-Q跃迁:非键电子跃迁到反键轨道:n-σ*、n-π* 3.N-R跃迁:σ电子激发到更高能级或电离 吸收波谱: σσσππ -- > 远紫外 配位场跃迁 电荷转移跃迁 *** 频率 此外,与分光光度法有关的跃迁还有: 4.电荷转移跃迁,常见过渡金属与有机配位体(显色剂)之间电子转移跃迁,大多在可见光区,吸收强度大,往往用于定量分析。 5.配位场跃迁,d-d或f-f轨道在配位场作用下简并,轨道分裂,产生d-d(Ⅳ、V 周期)、f-f (La系、Ar系)跃迁。此吸收能量少,吸收强度较小,多在可见光区。 光谱图一般用A~λ或T%~λ表示: 聚苯胺由还原单元和氧化单元构成,其结构单元可表示为:,其中Y表示氧化一还原程度。 紫外吸收光谱能直接反映聚苯胺的能带结构和掺杂过程中的结构变化。在各国学者努力下,通

紫外可见光谱分析

1、冬枣果皮红色素的紫外可见光谱分析 由图能够看出,在冬枣红色素提取液光谱图上共有7个吸收峰。随着波长的增加,吸光值呈现慢慢减小的趋势。花色苷类化合物在紫外区270~280 nm和465~550 nm之间有明显的吸收峰,类黄酮类色素在250~350 nm之间有明显的吸收峰。通过特点性反映查验,能够初步判定冬枣色素是花色苷类和类黄酮类化合物。 2、番茄红素的紫外可见光谱分析

番茄红素在不同极性的溶剂中的紫外光谱的吸收峰的位置、强度、形状常常发生转变是溶质-溶剂分子之间彼此作用的结果。番茄红素主吸收带的产生是由其共轭π电子从基态跃迁到第二激发态引发,番茄红素分子所处的介质环境对吸收带波长和吸收强度有较大阻碍,由图和表分析取得:番茄红素在具有较低折光率的溶剂-非极性溶剂(正己烷、石油醚)和极性中等的溶剂(丙酮、乙酸乙酯)中特点吸收带波长超级接近,但在较高折光率的溶剂苯、二硫化碳中特点吸收带波长明显红移,可能是高折光率的溶剂对番茄红素激发态的稳固作用比基态强的结果。 用苯和二硫化碳作为溶剂时,与丙酮相较,番茄红素的溶解速度快,颜色变深,番茄红素的3个吸收峰发生明显红移,同时还发此刻二硫化碳中,番茄红素吸收光谱的谱带变宽,475nm处的峰值变得模糊。当番茄红素溶于极性溶剂时产生溶剂化,由于激发态和基态的电荷散布不同而使这两种状态的溶剂化程度不同,溶剂的极性愈大,有机分子的成键π轨道向反键π*轨道的跃迁波长愈长,说明激发态的极性比基态大,能级降低的比基态多,从而发生红移效应。溶剂化还限制了分子的自由转动,因此转动光谱表现不出来,若是溶剂的极性专门大,分子的振动也受到了限制因此振动引发的精细结构消失。番茄红素溶解在苯和二硫化碳两种溶剂极性不一样的溶剂,产生红移的大小也不一样。由于二硫化碳的极性比苯大,番茄红素的二硫化碳溶液吸收峰的位置红移最为显著。 3、TiO2 纳米膜紫外可见光谱 图1 为膜A05 和膜A′05 的紫外可见光谱,从图上可看出,热处置温度对膜的紫外可见光谱有必然的阻碍,热处置温度高,膜的可见区的透射率明显下降,这可能是由于高的热处置温度可形成较大的粒子,从而引发较大的光散射. 两种膜未见明显光干与作用. 图2 为膜B10 和膜B′10 的紫外可见光谱,从图上可看出,膜B′10 的透光率小,最大吸收波长发生红移,这是由于膜B′10 是一次提拉形成的膜,粒子间距离大,膜较厚,因此透光率就小.膜B10 分两次成膜,粒子间距小、重叠密,膜的厚度相对就小,透光率大. 两种膜在可见区光的干与作用均较强,且干与模式不一样. 图3为膜C10和膜C10 的紫外可见光谱,从图上可看出,膜C10和膜C’10 的透光率大

仪器分析:第九章紫外习题解答

第九章紫外习题解答 1.试简述产生吸收光谱的原因. 解:分子具有不同的特征能级,当分子从外界吸收能量后,就会发生相应的能级跃迁.同原子一样,分子吸收能量具有 量子化特征.记录分子对电磁辐射的吸收程度与波长的关系就可以得到吸收光谱. 2.电子跃迁有哪几种类型?这些类型的跃迁各处于什么波长范围? 解:从化学键的性质考虑,与有机化合物分子的紫外-可见吸收光谱有关的电子为:形成单键的s电子,形成双键的p电子以及未共享的或称为非键的n电子.电子跃迁发生在电子基态分子轨道和反键轨道之间或基态原子的非键轨道和反键轨道之间.处于基态的电子吸收了一定的能量的光子之后,可分别发生σ - σ *, σ - π *, π - σ *,n - σ *, π→ π *,n- π *等跃迁类型.π- π *,n - π *所需能量较小,吸收波长大多落在紫外和可见光区,是紫外-可见吸收光谱的

主要跃迁类型.四种主要跃迁类型所需能量DE大小顺序为:n - π *< π - π *≤n - σ *< σ - σ *. 一般σ - σ *跃迁波长处于远紫外区,<200nm,π - π *,n → σ *跃迁位于远紫外到近紫外区,波长大致在150-250nm之间,n →π *跃迁波长近紫外区及可见光区,波长位于250nm-800nm 之间。 3. 何谓助色团及生色团?试举例说明. 解:能够使化合物分子的吸收峰波长向长波长方向移动的杂原子基团称为助色团,例如CH 的吸收峰波长位于远紫外区,小 4 于150nm但是当分子中引入-OH后,甲醇的正己烷溶液吸收波长位移至177nm,-OH起到助色团的作用. 当在饱和碳氢化合物中引入含有π键的不饱和基团时,会使

紫外吸收光谱的横纵坐标

紫外吸收光谱的横纵坐标 紫外吸收光谱的横纵坐标 --------------------------------- 紫外吸收光谱是一种紫外光谱分析仪,它是用来测量物质中分子中的分子键的吸收特性的。它的原理是,在物质中的分子,会吸收一定的紫外光,形成特殊的吸收光谱,从而可以用它来分析该物质中的分子结构。 紫外吸收光谱是以X轴和Y轴为坐标,构成一个图形。X轴是波长,从近红外到近紫外,一般以毫微米nm为单位。Y轴是强度,表示吸收光谱的强度,一般以百分率为单位。 X轴即波长,它是紫外吸收光谱分析中最重要的坐标,它能够反映出分子中吸收能力的变化,从而可以用来分析物质中的分子结构。当紫外光在物质中通过时,分子会发生变化,在不同的波长上,物质中的分子会有不同的吸收能力。因此,X轴能够反映出物质中分子的吸收情况。 Y轴即强度,它是衡量分子吸收能力的坐标。一般来说,Y轴表示的是物质中分子所吸收的光强度,也就是它们吸收了多少百分比的光。根据不同的X轴波长,Y轴上所显示出来的数值也会有所不同。 因此,X轴和Y轴是紫外吸收光谱分析中最重要的两个坐标,它们能够反映出物质中的分子吸收能力情况。而通过对这两个坐标进行分析,就可以得出物质中分子的结构情况,为我们了解物质中分子结构提供帮助。 此外,X轴和Y轴还可以用于其他光谱分析方法中。例如在可见光、近红外、近红外四重峰以及元素光谱中都会用到X和Y坐标来衡量不同光谱之间的相似性。因此,X和Y坐标是光谱分析中一 个重要的工具。

总之,X轴和Y轴是紫外吸收光谱分析中最重要的坐标。它们可以用来衡量物质中分子的吸收能力情况,并可以用于其他光谱分析方法中,为我们了解物质中分子结构提供帮助。

紫外可见吸收光谱习题集及答案

五、紫外可见分子吸收光谱法(277题) 一、选择题( 共85题) 1. 2 分(1010) 在紫外-可见光度分析中极性溶剂会使被测物吸收峰( ) (1) 消失(2) 精细结构更明显 (3) 位移(4) 分裂 2. 2 分(1019) 用比色法测定邻菲罗啉-亚铁配合物时,配合物的吸收曲线如图1所示,今有a、b、 c、d、e滤光片可供选用,它们的透光曲线如图2所示,你认为应选的滤光片为( ) 3. 2 分(1020) 欲测某有色物的吸收光谱,下列方法中可以采用的是( ) (1) 比色法(2) 示差分光光度法 (3) 光度滴定法(4) 分光光度法 4. 2 分(1021) 按一般光度法用空白溶液作参比溶液,测得某试液的透射比为10%,如果更改参 比溶液,用一般分光光度法测得透射比为20% 的标准溶液作参比溶液,则试液的透 光率应等于( ) (1) 8%(2) 40%(3) 50%(4) 80% 5. 1 分(1027) 邻二氮菲亚铁配合物,其最大吸收为510 nm,如用光电比色计测定应选用哪一种 滤光片?( ) (1) 红色(2) 黄色(3) 绿色(4) 蓝色 6. 2 分(1074) 下列化合物中,同时有n→π*,π→π*,σ→σ*跃迁的化合物是( ) (1) 一氯甲烷(2) 丙酮(3) 1,3-丁二烯(4) 甲醇 7. 2 分(1081) 双波长分光光度计的输出信号是( ) (1) 试样吸收与参比吸收之差(2) 试样在λ1和λ2处吸收之差 (3) 试样在λ1和λ2处吸收之和(4) 试样在λ1的吸收与参比在λ2的吸收之差 8. 2 分(1082) 在吸收光谱曲线中,吸光度的最大值是偶数阶导数光谱曲线的( ) (1) 极大值(2) 极小值(3) 零(4) 极大或极小值 9. 2 分(1101) 双光束分光光度计与单光束分光光度计相比,其突出优点是( ) (1) 可以扩大波长的应用范围(2) 可以采用快速响应的检测系统 (3) 可以抵消吸收池所带来的误差(4) 可以抵消因光源的变化而产生的误差

紫外光谱分析实验

紫外光谱分析实验 紫外光谱分析实验二、【实验目的要求】 通过实验了解苯的B吸收带精细结构及其在不同溶剂中精细结构的变化;利用紫外光谱法对分析纯环已烷、正已烷进行纯度检验;测量样品中苯的浓度。 要求同学掌握紫外光谱仪的仪器基本构造及分析原理;利用所学过的紫外光谱知识,解释苯在不同形态下的B吸收带精细结构变化;对分析纯环已烷、正已烷的纯度的检验,及可能含有的杂质是什么;设计出合理的方法测出样品中苯的浓度。三、【实验原理】紫外吸收光谱法是有机分析中一种常用的方法,具有仪器设备简单、操作方便、灵敏度高的特点,已广泛应用于有机化合物的定性、定量和结构鉴定。 由于紫外吸收光谱的吸收峰通常很宽,峰的数目也很少,因此在结构分析方面不具有十分专一性。通常是根据最大吸收峰的位置及强度判断其共轭体系的类型及在结构相似的情况下,区分共轭方式不同的异构体。1.化合物中微量杂质检查 利用紫外光谱法可以方便地检查出某些化合物中的微量杂质。例如,在环己烷中含有微量杂质苯,由于苯有一B吸收带,吸收波长在220~270nm范围,而环己烷在此处无明显吸收峰。因此,根据在220~270 nm处有苯的粗细结构吸收带,即可判断环己烷中是否有微量杂质苯存在。2.未知样品的鉴定 用紫外光谱法鉴定未知样品时,若有标准样品,则把试样和标准样品用相同的溶剂,配制成相同浓度的溶液,分别测量吸收光谱,如果两者为同一化合物,则吸收光谱应完全一致。若无标准样品,可与文献上的标准谱图进行比较。 在实际测定中,我们还常常利用紫外吸收峰的波长和强度进行定性分析。例如,烟碱(尼古丁)在0.1N硫酸中最大吸收峰波长λmax

为260纳米,百分吸光系数=343。如果某化合物在相同条下测得的λmax和与烟碱的数据一致,则该化合物结构与烟碱结构就基本相同。3.定量分析 应用紫外光谱法进行定量分析的方法很多,如:a. 标准曲线法、b. 对照法、c. 吸光系数法、d. 混和物的定量、e. 双波长分光光度法。但最常用最简单的方法就是\标准曲线法\。根据光的吸收定率: A=εbc ε-吸光系数;b-吸收池液层厚度;c-溶液浓度 如果液层厚度保持不变,即b一定,入射光波长和其他条件也保持不变,则在一定浓度范围内,所测得的吸光度与待测物质的浓度成正比。配制一系列浓度的标准溶液,在λmax处分别测定吸光度。以标准溶液的浓度为横座标,相应的吸光度A为纵座标,绘出标准曲线,如图所示。 如果测出未知浓度样品的吸光度值,就可以从标准曲线中上查出样品的浓度。4.有机化合物分子结构的推断1)共轭体系的确定通过测定有机化合物的紫外光谱,可以确定分子中有无共轭体系及共轭的程度。如果一种化合物在210nm以上无吸收,可以认为不含共轭体系。在210~250nm区域有较强吸收带,则可能有两个共轭双键。例如:1,3丁二烯的λmax为217nm,εmax为21.000。如果在260~350nm区域有强吸收带,表示有三至五个共轭双键。例如:葵五烯有五个共轭双键,其λmax为335nm,εmax为118.000。随着共轭体系的增加,最大吸收波长红移,吸收强度增大。2)互变异构体的判别 某些有机化合物在溶液中存在互变异构体,利用它们紫外吸收光谱的特点,可以进行判别。例如,乙酰乙酸乙酯存在酮式和烯醇式两种异构体。 酮式异构体孤立羰基,不存在共轭体系,在近紫外区无强的吸收,只是在吸收波长272nm(εmax=16)处有弱吸收,由n→π*跃迁引起;烯醇式异构体具有共轭体系,故在近紫外有较强的吸收,吸收峰波长

紫外光谱实验报告

紫外光谱实验报告 实验目的: 本次实验旨在掌握紫外光谱的基本原理和应用,了解不同化合物的紫外吸收光谱特征,提高实验操作技能和分析能力。 实验原理: 紫外光谱测定的是物质对紫外光的吸收情况。分子中的电子从一个能量状态跃迁到另一个能量状态时,会吸收一定波长的光子,这就是紫外光谱的吸收峰。化合物的紫外吸收光谱特征取决于它的分子结构、共轭体系、取代基和溶剂极性等。通过紫外光谱测定可以研究分子的电子结构、推断化合物的结构骨架和取代基的类型等。 实验步骤: 准备实验仪器和试剂。 按照仪器操作规程开机,并检查仪器是否正常。 空白试验:将纯净水注入石英比色皿中,放入样品槽中,记录紫外光透过率。 将待测试剂注入石英比色皿中,放入样品槽中,记录紫外光透过率。 实验完毕后,按照仪器关机程序关闭仪器,清理实验用品。

实验结果: 记录下不同化合物的紫外吸收光谱图和对应的吸光度值,根据吸光度值计算出紫外光透过率,并分析其紫外吸收光谱特征和影响因素。 实验分析: 本次实验根据化合物的紫外吸收光谱特征,分析了各化合物的电子结构和分子结构特点,推断出它们的结构骨架和取代基类型等。同时,我们还注意到溶剂的极性对化合物的紫外吸收光谱产生了影响,说明了极性溶剂中的分子更易发生电子跃迁,从而影响了化合物的紫外吸收光谱特征。通过本次实验,我们更深入地理解了紫外光谱的基本原理和应用。 结论: 通过本次实验我们熟练掌握了紫外光谱测定方法和数据分析技巧,深入理解了化合物的紫外吸收光谱特征和影响因素,提高了我们的实验操作技能和分析能力。 在实验过程中,我们注意到了一些注意事项。例如,在操作仪器时需要轻拿轻放样品,避免震动和阳光直射等对实验结果产生干扰。在选择样品时也需要考虑到其浓度和溶解度等因素,以避免误差的出现。此外,在处理实验数据时也需要认真对待,避免计算错误或误导分析结果。 通过本次实验,我们认识到紫外光谱测定是一种快速、简单、灵敏的分析方法,对于有机化合物的分析和研究具有重要的应用价值。

紫外-可见光谱分析方法

紫外—可见光谱分析方法在环境监测中的应用 紫外—可见光谱分析水质监测技术是现代环境监测的一个重要开展方向, 与传统的化学分析、电化学分析和色谱分析等分析方法相比, 光谱分析技术更具有操作简便、消耗试剂量小、重复性好、测量精度高和检测快速的优点, 非常适合对环境水样的快速在线监测。目前该技术主要有原子吸收光谱法、分子吸收光谱法以及高光谱遥感法, 其中高光谱遥感法由于测量精度不高多数用于定性分析, 而原子吸收光谱法精度虽高, 但由于首先要把样品汽化, 因而耗能较高, 系统体积大, 不适合广泛使用, 比拟而言, 分子吸收光谱法是目前应用较为广泛的水质分析技术, 其中紫外—可见光谱分析法可直接或间接地测定水中大多数金属离子、非金属离子和有机污染物的含量, 具有灵敏、快速、准确、简单等优点, 并可实现对多种水质参数的检测, 在对饮用水、地表水、工业废水等水体的在线监测中具有显著的技术优势, 是国内外科研机构与主要分析仪表厂商竞相研发的现代水质监测技术。 1、UV-VIS分光光度计的开展情况 紫外可见分光光度计的开展从历史上看,分光光度计按其光路可分为两类。第一类是单光束仪器,这类仪器的优点是光效率高,构造简单和价格廉价,缺点是稳定性差,漂移较大。第二类是双光束仪器,这类仪器具有稳定性高、漂移小的优点,但构造复杂、价格较贵、效率较低。后来开发的一种分光束系统吸取了单光束仪器光效率高的优点,它使初始光束的小局部直接导向光强检测器,大局部经过样品,从而可使仪器信噪比高、反响快。 随着计算机技术在分析仪器领域的广泛应用,单光束、双光束UV-VIS分光光度计均得到了极大的开展。如利用计算机技术在单光束型分光光度计上可实现波长自动扫描的功能。在微机控制下,这种仪器(如国内的721型)还可实现光门开闭、调零、透过率与吸光度测定的自动化及局部校正仪器漂移的功能。在实验室常规分析、在线分析及流动注射分析中均有应用。双光束型仪器在计算机控制下,可以任意选择单光束、双光束或双、单光束模式进展扫描。如有些仪器可进展固定波长分析、全波长扫描和时间动力学测定等,在固定波长方式下,最多可同时测定12个波长,同时读取相应波长下的吸光度或透过率,并可同时乘以相应的计算因子在波长扫描方式下,可以在全波长范围内任意选择所需要的扫描波段,并可计算拾取的峰、谷、点、一至多阶导数、对数光密度、散射光校正、光谱的相加、减、相乘和净吸收值,可完成屡次重复的扫描并将光谱图显示在同一屏幕上,根据需要对图形进展电子图形放大、自动标尺处理、峰形平滑处理,时间动力学测定

紫外可见光谱分析技术

紫外可见光谱分析技术及其发展和应用 医学院宋宗辉2016201632 紫外-可见吸收光谱法概述 分子的紫外-可见吸收光谱法是基于分子内电子跃迁产生的吸收光谱进行分析的一种常用的光谱分析法。分子在紫外-可见区的吸收与其电子结构紧密相关。紫外光谱的研究对象大多是具有共轭双键结构的分子。紫外-可见以及近红外光谱区域的详细划分如下图所示。紫外-可见光区一般用波长(nm)表示。其研究对象大多在200-380 nm的近紫外光区和/或380-780 nm的可见光区有吸收。紫外-可见吸收测定的灵敏度取决于产生光吸收分子的摩尔吸光系数。该法仪器设备简单,应用十分广泛。如医院的常规化验中,95%的定量分析都用紫外-可见分光光度法。在化学研究中,如平衡常数的测定、求算主-客体结合常数等都离不开紫外-可见吸收光谱。 紫外可见区域 1.1分子结构与吸收光谱 1.1电子能级和跃迁 从化学键性质考虑,与有机物分子紫外-可见吸收光谱有关的电子是:形成单键的σ电子,形成双键的π电子以及未共享的或称为非键的n电子。有机物分子内各种电子的能级高低次序下图所示,σ*>π*>n>π>σ。标有*者为反键电子。

电子能级及电子跃迁示意图 可见,σ→σ*跃迁所需能量最大,λmax<170 nm,位于远紫外区或真空紫外区。一般紫 外-可见分光光度计不能用来研究远紫外吸收光谱。如甲烷,λmax =125 nm。饱和有机化 合物的电子跃迁在远紫外区。 1.2生色团 π→π*所需能量较少,并且随双键共轭程度增加,所需能量降低。若两个以上的双键被单键隔开,则所呈现的吸收是所有双键吸收的叠加;若双键共轭,则吸收大大增强,波长红移,λmax和εmax均增加。如单个双键,一般λmax为150-200nm,乙烯的λmax = 185nm;而共轭双键如丁二烯λmax = 217nm,己三烯λmax = 258nm。 n→π*所需能量最低,在近紫外区,有时在可见区。但π→π*跃迁几率大,是强吸收带;而n→π*跃迁几率小,是弱吸收带,一般εmax<500。许多化合物既有π电子又有n 电子,在外来辐射作用下,既有π→π*又有n→π*跃迁。如-COOR基团,π→π*跃迁λmax=165 nm,εmax=4000;而n→π*跃迁λmax=205nm,εmax=50。π→π*和n→π*跃迁都要求有机化合物分子中含有不饱和基团,以提供π轨道。含有π键的不饱和基团引入饱和化合物中,使饱和化合物的最大吸收波长移入紫外-可见区。这类能产生紫外-可见吸收的官能团,如一个或几个不饱和键,C=C,C=O,N=N,N=O等称为生色团(chromophore)。某些生色团的吸收特性见下表。 某些生色团及相应化合物的吸收特性

分析化学第九章吸光光度法

分析化学第九章吸光光度法 分析化学第九章吸光光度法 分析化学是科学研究中的重要分支,它致力于研究物质的组成、结构和性质,以及物质之间的相互转化和反应。其中,吸光光度法是分析化学中常用的方法之一,它基于物质对光的选择性吸收原理,可以对不同物质进行定性和定量分析。 吸光光度法的原理是,不同的物质对光具有不同的吸收性质,当光线通过物质时,物质会吸收特定波长的光,从而产生吸收光谱。通过对吸收光谱的分析,我们可以了解物质的分子结构和组成,进而进行定性和定量分析。 吸光光度法具有许多优点。首先,它具有较高的灵敏度,可以检测到低浓度的物质。其次,它适用于多种不同类型的样品,包括气体、液体和固体。此外,吸光光度法还具有较高的准确性和可靠性,因此被广泛应用于化学、生物学、环境科学和医学等领域。 在吸光光度法的应用中,需要注意一些问题。首先,吸光光度法只能对有颜色的物质进行分析,因此对于无颜色的物质需要进行预处理。其次,吸光光度法要求样品的浓度和厚度适当,否则会影响分析结果。此外,吸光光度法还受到多种因素的影响,如温度、湿度和光的波长等。

总之,吸光光度法是分析化学中重要的方法之一,它具有较高的灵敏度、准确性和可靠性,被广泛应用于多个领域。在应用吸光光度法时,需要注意一些问题,以保证分析结果的准确性和可靠性。随着科学技术的不断发展,吸光光度法将会得到进一步完善和提高。 分析化学第九章吸光光度法 分析化学第九章:吸光光度法 分析化学是一门应用广泛的学科,其中第九章吸光光度法是其中重要的内容之一。吸光光度法是一种基于光吸收原理的定量分析方法,适用于测定溶液中低浓度组分的浓度。本文将介绍第九章吸光光度法的基本原理、应用和优点。 吸光光度法的基本原理是朗伯-比尔定律。该定律表明,当一束单色光通过一定浓度的溶液时,光吸收的程度与溶液的浓度和液层厚度成正比。具体来说,当光通过溶液时,溶质分子会吸收特定波长的光,使得透射光的强度减弱。溶液浓度越高,光吸收越强烈;液层厚度越大,光吸收也越强烈。基于这一原理,我们可以根据吸光度值来计算溶液中溶质的浓度。 吸光光度法的应用非常广泛,涉及到化学、生物、环境、医疗等多个领域。例如,在环境监测中,吸光光度法可以用于测定水样中的重金属离子、有机污染物等;在医疗领域,吸光光度法可以用于测定人体内的微量元素、药物浓度等。此外,吸光光度法还具有许多优点,例

第9章-紫外可见吸收光谱法

第九章紫外可见吸收光谱法 §9-1 概述 利用紫外可见分光光度计测量物质对紫外可见光的吸收程度〔吸光度〕和紫外可见吸收光谱来确定物质的组成、含量,推测物质结构的分析方法,称为紫外可见吸收光谱法或紫外可见分光光度法〔ultraviolet and visible spectrophotometry,UV-VIS〕。它具有如下特点: 〔1〕灵敏度高适于微量组分的测定,一般可测定10-6g级的物质,其摩尔吸收系数可以到达104~105数量级。 (2) 准确度较高其相对误差一般在1%~5%之。 (3) 方法简便操作容易、分析速度快。 (4) 应用广泛不仅用于无机化合物的分析,更重要的是用于有机化合物的鉴定与结构分析〔鉴定有机化合物中的官能团〕。可对同分异构体进展鉴别。此外,还可用于配合物的组成和稳定常数的测定。 紫外可见吸收光谱法也有一定的局限性,有些有机化合物在紫外可见光区没有吸收谱带,有的仅有较简单而宽阔的吸收光谱,更有个别的紫外可见吸收光谱大体相似。例如,甲苯和乙苯的紫外吸收光谱根本一样。因此,单根据紫外可见吸收光谱不能完全决定这些物质的分子结构,只有与红外吸收光谱、核磁共振波谱和质谱等方法配合起来,得出的结论才会更可靠。 §9-2 紫外可见吸收光谱法的根本原理 当一束紫外可见光〔波长围200~760nm〕通过一透明的物质时,具有某种能量的光子被吸收,而另一些能量的光子那么不被吸收,光子是否被物质所吸收既决定于物质的部结构,也决定于光子的能量。当光子的能量等于电子能级的能量差时〔即ΔE电 = h f〕,那么此能量的光子被吸收,并使电子由基态跃迁到激发态。物质对光的吸收特征,可用吸收曲线来描述。以波长λ为横坐标,吸光度A为纵坐标作图,得到的A-λ曲线即为紫外可见吸收光谱〔或紫外可见吸收曲线〕。它能更清楚地描述物质对光的吸收情况〔图9-1〕。 从图9-1中可以看出:物质在某一波长处对光的吸收最强,称为最大吸收峰,对应的波长称为最大吸收波长〔λmax〕;低于高吸收峰的峰称为次峰;吸收峰旁

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