紫外吸收光譜法實驗裝置圖

⑴ 紫外可見吸收光譜法的基本原理

紫外可見吸收光譜的基本原理是利用在光的照射下待測樣品內部的電子躍遷，電子躍遷類型有：
（1）σ→σ* 躍遷 指處於成鍵軌道上的σ電子吸收光子後被激發躍遷到σ*反鍵軌道
（2）n→σ* 躍遷 指分子中處於非鍵軌道上的n電子吸收能量後向σ*反鍵軌道的躍遷
（3）π→π* 躍遷 指不飽和鍵中的π電子吸收光波能量後躍遷到π*反鍵軌道。
（4）n→π* 躍遷 指分子中處於非鍵軌道上的n電子吸收能量後向π*反鍵軌道的躍遷。
電子躍遷類型不同，實際躍遷需要的能量不同：
σ→σ* ～150nm
n→σ* ～200nm
π→π* ～200nm
n→π* ～300nm
吸收能量的次序為：σ→σ*>n→σ*≥π→π*>n→π*
特殊的結構就會有特殊的電子躍遷，對應著不同的能量（波長），反映在紫外可見吸收光譜圖上就有一定位置一定強度的吸收峰，根據吸收峰的位置和強度就可以推知待測樣品的結構信息。

⑵ 紫外—可見吸收光譜分析方法

4.3.1.1 定性分析

無機元素的定性分析應用紫外—可見分光光度法比較少，主要採用原子發射光譜法或化學分析法。在有機化合物的定性分析鑒定及結構分析方面，由於紫外-可見吸收光譜較為簡單，光譜信息少，特徵性不強，並且不少簡單官能團在近紫外光區及可見光區沒有吸收或吸收很弱，在應用時也有較大的局限性。但是，這種方法可適用於不飽和有機化合物，尤其是共軛體系的鑒定，以此推斷未知物的骨架結構。此外，還可配合紅外光譜法、核磁共振波譜法和質譜法等常用的結構分析法進行定性鑒定和結構分析，不失為一種有利的輔助方法。

吸收光譜的形狀、吸收峰的數目和位置及相應的摩爾吸光系數，是定性分析的光譜依據，而最大吸收波長λ_max及相應的ε_max是定性分析的最主要參數。比較法有標准物質比較法和標准譜圖比較法兩種。利用標准物質比較，在相同的測量條件下，測定和比較未知物與已知標准物的吸收光譜曲線，如果兩者的光譜完全一致，則可以初步認為它們是同一類化合物；利用標准譜圖或光譜數據比較，對於沒有標准物質或標准物質難於得到的物質，此方法適用。

4.3.1.2 結構分析

紫外—可見分光光度法可以進行化合物某些基團的判別，共軛體系及構型、構象的判斷。

(1)某些特徵基團的判別

有機物的不少基團(生色團)，如羰基、苯環、硝基、共軛體系等，都有其特徵的紫外或可見光吸收帶，紫外-可見分光光度法在判別這些基團時，有時是十分有用的。如在270～300nm處有弱的吸收帶，且隨溶劑極性增大而發生藍移，就是羰基產生吸收帶的有力證據；在184nm附近有強吸收帶、204nm附近有中強吸收帶、260nm附近有弱吸收帶且有精細結構，則是苯環的特徵吸收，等等。

(2)共軛體系的判斷

共軛體系會產生很強的K吸收帶，通過繪制吸收光譜，可以判斷化合物是否存在共軛體系或共軛的程度。如果一化合物在210nm以上無強吸收帶，可以認定該化合物不存在共軛體系；若215～250nm區域有強吸收帶，則該化合物可能有兩至三個雙鍵的共軛體系，如1，3-丁二烯，λ_max為217nm，ε_max為21000；若260～350nm區域有很強的吸收帶，則可能有三至五個雙鍵的共軛體系，如癸五烯有五個共軛雙鍵，λ_max為335nm，ε_max為118000。

(3)異構體的判斷

包括順反異構及互變異構兩種情況的判斷。

順反異構體的判斷：生色團和助色團處於同一平面時，會產生最大的共軛效應。由於反式異構體的空間位阻效應小，分子的平面性較好，共軛效應強，因此λ_max及ε_max都大於順式異構體。

互變異構體的判斷：某些有機化合物在溶液中可能有兩種以上的互變異構體處於動態平衡中，這種異構體的互變過程常伴隨有雙鍵的移動及共軛體系的變化，因此會產生吸收光譜的變化。最常見的是某些含氧化合物的酮式與烯醇式異構體之間的互變。例如，乙醯乙酸乙酯就是酮式和烯醇式兩種互變異構體，它們的吸收特性不同，酮式異構體在近紫外光區時λ_max為272nm(ε_max為16000)；烯醇式異構體的λ_max則為243nm(ε_max為16000)。兩種異構體的互變平衡與溶劑有密切關系，在像水這樣的極性溶劑中，由於羰基可能與H₂O形成氫鍵以降低能量達到穩定狀態，所以酮式異構體占優勢；而在像乙烷這樣的非極性溶劑中，則形成分子內的氫鍵且形成共軛體系，以使能量降低達到穩定狀態，所以烯醇式異構體比率上升。

此外，紫外—可見分光光度法還可以判斷某些化合物的構象(如取代基是平伏鍵還是直立鍵)及旋光異構體等。

4.3.1.3 定量分析

紫外—可見分光光度法定量分析的常見方法有以下幾種。

(1)單組分的定量分析

如果在一個試樣中只要測定一種組分，且在選定的測量波長下，試樣中其他組分對該組分不幹擾，那麼進行單組分的定量分析較為簡單。一般有標准對照法和標准曲線法兩種。

標准對照法：在相同條件下，平行測定試樣溶液和某一濃度c_S(應與試液濃度接近)的標准溶液的吸光度A_x和A_S，則由c_S可計算出試樣溶液中被測物質的濃度c_x。

A_S=Kc_S，A_x=Kc_x，c_x=c_SA_x/A_S

由於標准對照法僅使用單個標准，引起誤差的偶然因素較多，故結果往往較不可靠。

標准曲線法：是實際分析工作中最常用的一種方法。配製一系列不同濃度的標准溶液，以不含被測組分的空白溶液作為參比，測定標准系列溶液的吸光度，繪制吸光度-濃度曲線，稱為校準曲線(包括標准曲線或工作曲線)。在相同條件下測定試樣溶液的吸光度，從校準曲線上找出與之對應的未知組分的濃度。

此外，有時還可以採用標准加入法(做法與原子吸收光譜法相同)。

(2)多組分的定量分析

根據吸光度具有加和性的特點，在同一試樣中可以同時測定兩種或兩種以上的組分。假設要測定試樣中的兩種組分為A、B，如果分別繪制A、B兩純物質的吸收光譜，可能有三種情況，如圖4.12所示。圖4.12 a表明兩組分互不幹擾，可以用測定單組分的方法分別在λ₁、λ₂測定A、B兩種組分；圖4.12 b表明A組分對B組分的測定有干擾，而B組分對A組分的測定無干擾，則可以在λ₁處單獨測量A組分，求得A組分的濃度c_A，然後在λ₂處測量溶液的吸光度及A、B純物質的和，根據吸光度的加和性則可以求出c_B；圖4.12c表明兩組分彼此互相干擾，此時在λ₁、λ₂處分別測定溶液的吸光度

及

，而且同時測定A、B純物質的

、

及

、

，然後列出聯立方程，解得c_A、c_B。

現代岩礦分析實驗教程

式中：M_r為衍生物的相對分子質量，扣除生色團的相對分子質量後得到該化合物的相對分子質量；l為吸收介質厚度(cm)。

(2)氫鍵強度的測定

溶劑效應對吸收光譜的影響表明，溶劑極性增大，會引起吸收帶的藍移和紅移，主要是由於溶質分子與溶劑分子的相互作用而引起的，如果它們之間具有可形成氫鍵的基團，則是由於形成氫鍵所引起的，因而可以通過吸收波長的移動程度來測定氫鍵的強度。

(3)在電化學研究方面的應用

分光光度法與電化學結合，構成了一個嶄新的研究領域——光譜電化學。光譜電化學技術包括透射技術、鏡反射技術和內反射技術三種。以分光光度法為測量手段，研究某些無機物、有機物和生物物質在電極上的電化學行為，可以同時獲得氧化還原體系的吸收光譜和氧化還原電位，以此研究所發生的電化學反應的歷程及動力學；還可以測定發生電化學反應所轉移的電子數、標准電位、摩爾吸光系數以及反應中間產物或最終產物的擴散系數等。光譜電化學發展很快，在研究無機、有機和生物化學氧化還原機理和均相反應動力學等方面將會發揮極大的作用。

⑶ 紫外可見吸收光譜法的簡介

分子的紫外可見吸收光譜法是基於分子內電子躍遷產生的吸收光譜進行分析的一種常用的光譜分析法。分子在紫外-可見區的吸收與其電子結構緊密相關。紫外光譜的研究對象大多是具有共軛雙鍵結構的分子。如，膽甾酮（a）與異亞丙基丙酮（b）分子結構差異很大，但兩者具有相似的紫外吸收峰。兩分子中相同的O=C-C=C共軛結構是產生紫外吸收的關鍵基團。
紫外-可見以及近紅外光譜區域的詳細劃分如圖4.4所示。紫外-可見光區一般用波長（nm）表示。其研究對象大多在200-380 nm的近紫外光區和/或380-780 nm的可見光區有吸收。紫外-可見吸收測定的靈敏度取決於產生光吸收分子的摩爾吸光系數。該法儀器設備簡單,應用十分廣泛。如醫院的常規化驗中，95%的定量分析都用紫外-可見分光光度法。在化學研究中，如平衡常數的測定、求算主-客體結合常數等都離不開紫外-可見吸收光譜。

⑷ 紫外光譜的光譜圖

右圖是乙酸苯酯的紫外光譜圖。
紫外光譜圖提供兩個重要的數據：吸收峰的位置和吸收光譜的吸收強度。從圖中可以看出，化合物對電磁輻射的吸收性質是通過一條吸收曲線來描述的。圖中以波長（單位nm）為橫坐標，它指示了吸收峰的位置在260 nm處。縱坐標指示了該吸收峰的吸收強度，吸光度為0.8。
吸收光譜的吸收強度是用Lambert（朗伯）—Beer（比爾）定律來描述的，這個定律可以用下面的公式來表示：
A=lg(I0/I)=kcl=lg(1/T)
式中A稱為吸光度(absorbance)。I0是入射光的強度，I是透過光的強度，T=I/I0為透射比(transmiπance)，又稱為透光率或透過率，用百分數表示。l是光在溶液中經過的距離（一般為吸收池的長度）。c是吸收溶液的濃度。κ=A/(cl)，稱為吸收系數(absorptivity)。若c以mol/L為單位，l以cm為單位，則κ稱為摩爾消光系數或摩爾吸收系數，單位為c㎡·mol（通常可省略）。
A，T，(1-T)（吸收率），κ，lgκ都能作為紫外光譜圖的縱坐標，但最常用的是κ，lgκ。上圖是以吸光度A為縱坐標的紫外光譜圖，下面四幅圖是以T，1-T，κ，lgκ為縱坐標的紫外光譜圖。由圖可知，透過率與吸收率正好相反，如吸收率為20%，透過率恰好為80%。 最大吸收時的波長（λmax）為紫外的吸收峰，在以吸光度、κ，lgκ、吸收率為縱坐標的譜圖中，λmax處於吸收曲線的最高峰頂，而在以透過率為縱坐標的譜圖中，λmax處於曲線的最低點。紫外吸收的強度通常都用最大吸收峰的κ值即κmax來衡量。在多數文獻報告中，並不繪制出紫外光譜圖，只是報道化合物最大吸收峰的波長及與之相應的摩爾消光系數。例如CH₃I的紫外吸收數據為λmax 258 nm(365)，這表示吸收峰的波長為258 nm，相應的摩爾消光系數為365。
紫外光譜的測定大都是在溶液中進行的，繪制出的吸收帶大都是寬頻，這是 因為分子振動能級的能級差為0.05～1 eV，轉動能級的能差小於0.05 eV，都遠遠低於電子能級的能差，因此當電子能級改變時，振動能級和轉動能級也不可避免地會有變化，即電子光譜中不但包括電子躍遷產生的譜線，也有振動譜線和轉動譜線，解析度不高的儀器測出的譜圖，由於各種譜線密集在一起，往往只看到一個較寬的吸收帶。若紫外光譜在惰性溶劑的稀溶液或氣態中測定，則圖譜的吸收峰上因振動吸收而會表現出鋸齒狀精細結構。降低溫度可以減少振動和轉動對吸收帶的貢獻， 因此有時降溫可以使吸收帶呈現某種單峰式的電子躍遷。溶劑的極性對吸收帶的形狀也有影響，通常的規律是溶劑從非極性變到極性時，精細結構逐漸消失，圖譜趨向平滑。

⑸ 在紫外光譜分析中，什麼是吸收光譜曲線什麼是標准曲線

以A為吸光度做縱坐標，以入射光波長為橫坐標，在一定溫度，濃度，液層厚度條件下測量，所得曲線為光吸收曲線。是選擇最大吸收入射光波長的依據。
固定液層厚度和入射光波長，測定一系列標准溶液的吸光度A，以A為縱坐標，以對應的標准溶液濃度c為橫坐標，所得通過原點的直線稱為標准曲線。是吸光光度法一種定量方法。
吸收曲線表示同一溶液對不同波長的吸光度，能找出最大吸收波長，便於用最大吸收波長作為吸收光進行定量，減小誤差。‍然而，吸光度的大小隻能表示物質的相對濃度，於是，需用已知濃度的標准溶液繪制標准曲線，根據未知溶液的吸光度就能知道絕對濃度了。

⑹ 紅外吸收光譜法和紫外可見分子吸收光譜法的區別

1、吸收的波長不一樣。紅外吸收光譜法中，樣品吸收的是紅外波段的電磁輻射；紫外可見光譜法中，樣品吸收的是紫外-可見波段的電磁輻射。

2、儀器原理有區別。紅外光譜法應用的是傅立葉變換紅外光譜，紅外光經過邁克爾遜干涉儀發生干涉後照射樣品，採集到樣品的干涉圖再經過傅立葉變換得到樣品的光譜； 而紫外-可見吸收光譜是用雙光路分別檢測樣品和參比的透過光強，然後做差得到的樣品光譜。

3、光譜反映的意義不同。紅外吸收光譜能給出樣品分子的振-轉結構信息，可以用於鑒定分子結構； 紫外-可見光譜給出的是分子的電子態躍遷信息，用於確定分子的激發性質。

(6)紫外吸收光譜法實驗裝置圖擴展閱讀：

物質的紫外吸收光譜基本上是其分子中生色團及助色團的特徵，而不是整個分子的特徵。如果物質組成的變化不影響生色團和助色團，就不會顯著地影響其吸收光譜，如甲苯和乙苯具有相同的紫外吸收光譜。

另外，外界因素如溶劑的改變也會影響吸收光譜，在極性溶劑中某些化合物吸收光譜的精細結構會消失，成為一個寬頻。所以，只根據紫外光譜是不能完全確定物質的分子結構，還必須與紅外吸收光譜、核磁共振波譜、質譜以及其他化學、物理方法共同配合才能得出可靠的結論。

⑺ 紫外可見吸收光譜法的工作原理

紫外-可見吸收光譜的產生及基本原理
2.1 物質對光的選擇性吸收
分子的紫外-可見吸收光譜是基於分子內電子躍遷產生的吸收光譜進行分析的一種常用的光譜分析方法。當某種物質受到光的照射時，物質分子就會與光發生碰撞，其結果是光子的能量傳遞到了分子上。這樣，處於穩定狀態的基態分子就會躍遷到不穩定的高能態，即激發態：

M（基態）+hv------M*（激發態）

這就是對光的吸收作用。

由於物質的能量是不連續的，即能量上一量子化的。只有當入射光的能量（hv）與物質分子的激發態和基態的能量差相等時才能發生吸收
△E=E2-E1= hv=hc/λ
而不同的物質分子因其結構的不同而具有不同的量子化能級，即△E不同，故對光的吸收也不同。

名詞：吸收光譜曲線（光吸收曲線）PPP7：它反映了物質對不同波長光的吸收情況。PPP7圖2-1表示不同濃度的高錳酸鉀溶液的吸收光譜。

紫外-可見吸收光譜定性分析的依據：光吸收程度最大處的波長叫做最大吸收波長，用λmax表示，同一種吸光物質，濃度不同時，吸收曲線的形狀不同，λmax不變，只是相應的吸光度大小不同，這是定性分析的依據。

紫外-可見吸收光譜定量分析的依據：朗伯-比爾定律。
2.2 朗伯-比爾定律。
紫外-可見分光光度計的定量分析的依據是朗伯-比爾定律。
當單色光通過液層厚度一定的含吸光物質的溶液後，溶液的吸光度A與溶液的濃度c成正比，此公式的物理意義是，當一束平行的單色光通過均勻的含有吸光物質的溶液後，溶液的吸光度與吸光物質濃度及吸收層厚度成正比。

2.3 偏離比爾定律的原因
主要原因：目前儀器還不能提供真正的單色光以及吸光物質性質的改變。
（1）非單色光引起的偏離
（2）由於溶液本身的化學和物理因素引起的偏離

⑻ 紫外可見吸收光譜法測定的是多少nm波段電磁波

紫外光波長:400nm以下,可見光波長:400-760nm,紅外光:大於760nm 詳細介紹：可見光通常指波長范圍為:390nm - 780nm 的電磁波.人眼可見范圍為:312nm - 1050nm 紫外光波長比可見光短,但比X射線長的電磁輻射.紫外光在電磁波譜中范圍波長為10-400 nm.這范圍內開始於可見光的短波極限,而與長波X 射線的波長相重迭.紫外光被劃分為A 射線、B 射線和C 射線(簡稱UVA、UVB 和UVC),波長范圍分別為400-315nm,315-280nm,280-190nm.

⑼ 紫外可見吸收光譜的形成原理

原理：

在有機化合物分子中有形成單鍵的σ電子、有形成雙鍵的π電子、有未成鍵的孤對n電子。當分子吸收一定能量的輻射能時，這些電子就會躍遷到較高的能級，此時電子所佔的軌道稱為反鍵軌道，而這種電子躍遷同內部的結構有密切的關系。

在紫外吸收光譜中，電子的躍遷有σ→σ*、n→σ*、π→π*和n→π*四種類型，

各種躍遷類型所需要的能量依下列次序減小： σ→σ*>n→σ*>π→π*>n→π*

由於一般紫外可見分光光度計只能提供190～850nm范圍的單色光，因此，我們只能測量n→σ*的躍遷，n→π*躍遷和部分π→π*躍遷的吸收，而對只能產生200nm以下吸收的σ→σ*的躍遷則無法測量。

(9)紫外吸收光譜法實驗裝置圖擴展閱讀：

在數值上等於1mol/L的吸光物質在1cm光程中的吸光度，ε= A/CL，與入射光波長、溶液的性質及溫度有關。

（1）吸光物質在特定波長和溶劑中的一個特徵常數，定性的主要依據。

（2）值愈大，方法的靈敏度愈高。

物質的紫外吸收光譜基本上是其分子中生色團及助色團的特徵，而不是整個分子的特徵。如果物質組成的變化不影響生色團和助色團，就不會顯著地影響其吸收光譜，如甲苯和乙苯具有相同的紫外吸收光譜。

另外，外界因素如溶劑的改變也會影響吸收光譜，在極性溶劑中某些化合物吸收光譜的精細結構會消失，成為一個寬頻。所以，只根據紫外光譜是不能完全確定物質的分子結構，還必須與紅外吸收光譜、核磁共振波譜、質譜以及其他化學、物理方法共同配合才能得出可靠的結論。

吸收與色散是相互依賴的，這是一種普遍的物理規律。有吸收就有色散，遠離共振的低頻區，吸收弱，則是正常色散；在共振區，有強烈吸收，表現為反常色散。經典電子論解釋了色散與吸收的規律，定性地與實驗結果一致。但是，定量的關系應當建立在量子論的基礎之上。