紫外可见分光光度计的基本操作精品PPT课件
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紫外可见分光光度计的使用课件PPT
定义与工作原理
定义
紫外可见分光光度计是一种基于 物质对紫外可见光的吸收特性进 行物质定量和定性分析的仪器。
工作原理
通过测量物质在特定波长下的吸光 度，利用朗伯-比尔定律（A=εbc） 计算物质的浓度。
类型与特点
类型
单光束分光光度计、双光束分光光度 计和双波长分光光度计。
特点
具有较高的测量精度和稳定性，广泛 应用于化学、生物学、医学、环境监 测等领域。
每次使用后记录仪器使用 情况，包括测试样品、测 试波长、测试结果等，以 便后续分析。
常见故障排除
波长不准确
检查仪器是否正确设置波长，并 确保仪器没有受到强烈震动或磁
场干扰。
读数不稳定
检查样品是否均匀，仪器是否处于 稳定状态，以及是否有外界干扰。
仪器无响应
检查电源是否正常，仪器是否处于 正常工作状态，以及是否有硬件故 障。
THANKS
开始测量
点击开始按钮，仪器自动扫描并记录 数据。
数据处理
将测量数据导入计算机进行进一步处 理和分析。
实验操作技巧
保持样品池清洁
定期清洗样品池，避免残留物对测量结果的 影响。
选择合适的标准物质
选择与待测样品性质相近的标准物质进行校 准，提高测量准确性。
控制环境因素
确保实验室内温度、湿度和光照等环境因素 稳定，以减小误差。
多次测量求平均值
为减小误差，可以对同一样品进行多次测量， 取平均值作为最终结果。
常见问题及解决方案
波长校准不准确
可能是由于仪器内部棱镜或光路不干 净导致。解决方法是清洁仪器内部并 重新进行波长校准。
测量数据不稳定
数据处理软件崩溃
可能是由于计算机内存不足或软件 bug导致。解决方法是关闭不必要的 程序，释放计算机内存，或更新数据 处理软件。
紫外可见分光光度计原理及操作.ppt
吸收光谱曲线，可根据吸收光谱上的某些特征波长处的吸光度的高低判别或
测定该物质的含量，这就是分光光度定性和定量分析的基础。 3）紫外分光光度法使用基于朗伯-比耳定律(Lambert－Beer)。
朗伯-比耳定律是光吸收的基本定律，俗称光吸收定律，是分光光度法
定量分析的依据和基础。
朗伯-比耳定律
一、透射率T%
dT d lg T 0.434 bdc T
将上两式相比，并将 dT 和 dc 分别换为T 和 c，得
c 0.434T c T lg T
当相对误差 c/c 最小时，求得T=0.368 或 A=0.434。即当A=0.434 时，吸光度读数误差最小！ 通常可通过调节溶液浓度或改变光程 b来控制A的读数在0.15~1.00范类型来自3.比例双光束分光光度计
由同一单色器发出的光被分成两束，一束直接到达检测器，另一束 通过样品后到达另一个检测器。这种仪器的优点是可以监测光源变化带
来的误差，但是并不能消除参比造成的影响
UV-2550的特点
6 挡狭缝可选
PC 控制存储、调用方便 可采用复制、拷贝方法在电子表格和字处理软件中处理数据和打印报 告 可加载膜厚、动力学、多波长、色彩分析等软件 DDM（双闪耀波长双单色器）降低杂散光，提高长波长区的能量响应 （UV-2550）
它的作用是放大信号并以适当方式指示或记录下来。现在一般的紫
外可见分光光度计有计算机控制和主机单片机控制两种类型，功能基本 类似。
类型
紫外-可见分光光度计的类型很多，但可归纳为三种类 型，即单光束分光光度计、双光束分光光度计和比例双光束 分光光度计。
1.单光束分光光度计 经单色器分光后的一束平行光，轮流通过参比溶液和样品溶液，以 进行吸光度的测定。这种简易型分光光度计结构简单，操作方便，维修 容易，适用于常规分析。
紫外——可见分光光度法教学课件PPT
KMnO4
530nm
AB 2
B 2
cBL
B 2cA B B 2 L 1 1 0 0 .4 2 4 1 4 2 0 0 L m o l 1c m 1
在 T = 36.8%(A=0.434)时，浓 度测定的相对误差最小。 在 实际测定时，常将吸光度控 制在0.2 ~ 0.7(T=20% ~65%) 之间。
测定相对误差与透光率的关系
3、参比溶液的选择
样
未考虑吸收池和溶剂对光
品
子的作用
参
I0
比
原则:使试液的吸光度能真正反映待测物的浓度。
利用空白试验来消除因溶剂或器皿对入射光反射和吸收带 来的误差。
例：用光程为1cm的吸收池，在两个测定波长处测定含有
K2Cr2O7和KMnO4两种物质溶液的吸光度。混合物在 450nm处的吸光度为0.38，在530nm处的吸光度为0.71，求 混合物的组成。已知1.010-3 mol/L的K2Cr2O7 在450nm处 吸光度为0.20，而在530nm处为0.05； 1.0 10-4mol/L的 KMnO4在450nm处无吸收，在530nm处吸光度为0.42。
c5 2..0 0 0 5 1 1 6 3 0 0 L g5 .0 0 1 （ 4 0gL 1)
则根据朗伯—比尔定律 A=abc，
a b A c 2 .0 c m 5 .0 0 .3 1 0 0 4 g 0 0 L 1 3 .1 0 -2 L 0 0 - 1 .c .g 1 m
Fe(SCN)3
Fe3+ + 3SCN－
溶液稀释时一倍时，上述平衡向右，离解度增大。所以
Fe(SCN)3的浓度不止降低一半，故吸光度降低一半以上，导致 偏离朗伯—比尔定律。
紫外可见分光光度PPT(完整版)课件
因此，可能的跃迁为σ → σ*、π→ π*、n→ σ* n→ π*等。
2023/10/14
10
Wavelength
2023/10/14
11
て
~104 10～100 100～300
k
~200 200～800
<200 ~150(<200)
Amax(nm)
<U<M<M<xD<U<*0<1<*1<0<*0<0
(red shift 或bathochromic
shift) 指取代基或溶剂效应引起吸收带 向长波方向的移动；
蓝移 ( blue shift 或 hypsochron sh ift) 或紫移： 吸收带向短
波方向移动
2023/10/14
16
常见助色团及其助色效应(红移)λ
-F<-Cl<-Br<-OH<-OCH₃<-N NHCH₃<-N(CH₃)₂<-NHC₆H₅<
6
分子中电子能级、振动能级和转动能级示意图
2023/10/14
不是任一波长的 光都可以被某一物质 所吸收，由于不同物 质的分子其组成结构 不同，它们所具有的 特征能级也不同，故 能级差不同，而各物 质只能吸收与它们内 部能级差相当的光辐 射，所以，不同物质 对不同波长的光吸收 具有选择性。
7
物质颜色与光吸收的关系
2023/10/14
29
四、 无机化合物的吸收光谱
金属离子 金属离子
配位体
d-d配位场跃迁
配位体
配位体π- π*
金属离子
配位体
电荷转移
2023/10/14
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Wavelength
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て
~104 10～100 100～300
k
~200 200～800
<200 ~150(<200)
Amax(nm)
<U<M<M<xD<U<*0<1<*1<0<*0<0
(red shift 或bathochromic
shift) 指取代基或溶剂效应引起吸收带 向长波方向的移动；
蓝移 ( blue shift 或 hypsochron sh ift) 或紫移： 吸收带向短
波方向移动
2023/10/14
16
常见助色团及其助色效应(红移)λ
-F<-Cl<-Br<-OH<-OCH₃<-N NHCH₃<-N(CH₃)₂<-NHC₆H₅<
6
分子中电子能级、振动能级和转动能级示意图
2023/10/14
不是任一波长的 光都可以被某一物质 所吸收，由于不同物 质的分子其组成结构 不同，它们所具有的 特征能级也不同，故 能级差不同，而各物 质只能吸收与它们内 部能级差相当的光辐 射，所以，不同物质 对不同波长的光吸收 具有选择性。
7
物质颜色与光吸收的关系
2023/10/14
29
四、 无机化合物的吸收光谱
金属离子 金属离子
配位体
d-d配位场跃迁
配位体
配位体π- π*
金属离子
配位体
电荷转移
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紫外-可见分光光度法——(最终版)PPT演示课件
第十章 紫外-可见分光光度法
电子跃迁类型
1、※σ→σ*跃迁 跃迁所需能量最大 λ<150nm ε＞104 饱和烃（远紫外区） C-H共价键，如CH4（ λmax 125nm） C-C键，如 C2H6 (λmax 135nm)
仪器分析
第十章 紫外-可见分光光度法
电子跃迁类型
2、π→π*跃迁 跃迁所需能量较大
T,
T A
C
三
者
0.5
的
关
系
0
c
100
T = 0.0 %
A=∞
50
T = 100.0 %
A = 0.0
0
溶液的T越大,说明对光的吸收越小,浓度低; T越小，溶液对光的吸收越大，浓度高
第十章 紫外-可见分光光度法
仪器分析
吸光度的加合性
在多组分体系中如果各吸光物质之间无相互作 用这时体系总的吸光度等于各个吸光物质的吸 光度之和。
仪器分析
2.※百分吸光系数：在一定波长下，
溶液中吸光物质浓度为1%（W/V），液
层厚度为1cm的吸光度。用 E1% 表示， 1cm
单位：ml/cm·g。
将两者之间的转换关系用公式来表达
M E1%
10 1cm
第十章 紫外-可见分光光度法
仪器分析
※摩尔吸光系数ε 的讨论
（1）吸光物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数；
大部分在远紫外区
含非键电子饱和烃衍生物(含N、O、S和卤素等杂原
子)
一氯甲烷 n→σ*跃迁：λmax 173nm 甲醇 n→σ*跃迁：λmax 183nm
第十章 紫外-可见分光光度法
电子跃迁类型
4、n→ π*跃迁
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仪器的校验一
波长准确度的准确检查
同学们根据教师的要求用白纸片遮住光路，改变波长从750nm到 400nm，观察白纸片中颜色的变化。
谱钕滤光片吸收曲线
苯蒸汽的吸收曲线
仪器的校验二
透射比正确度的检验
WK2C2rO7 0.0060%0的0溶液的透射比
波长 /nm
235
257
313
350
温度 /℃
25
18.2
13.7
51.3
22.9
以0.001mol.L-1HClO4为参比，以1cm的石英比色皿做吸收 池，分别在235、257、313、350波长处测定相应溶液的透 射比。
仪器的校验三
吸收池成套性检验
JJG178-96规定 ：石英吸收池：220nm、蒸馏水； 350nm、 0.001mol.L-1HClO4溶液； 玻璃吸收池：600nm、蒸馏水；
➢ 国家标准《公共场所空气中甲醛测定方法》 （GB/T18204.26-2000） ； ➢ 第一法：酚试剂分光光度法 （仲裁法） ； ➢ 第二法：气相色谱法 。
学生根据所查资料现场讨论以决定各方法的优劣
测定过程一
打开电源开关 检验吸收池的成套性 （具体过程在后面内容中操作） 选择工作波长（按设定键，以及增加、减小按钮，进行设定）
组成结构
光源
单色器
吸收池 检测器 信号显示系统
光源
光源：提供符合要求的入射光。 要求：在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱， 具有足 够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。
紫外光源---氘灯(185-375 nm)
可见光源---钨灯(320-1000nm)
单色器
单色器：将光源发射的复合光分解成连续光谱并可从中选出任一波长 单色光的光学系统。
测定过程二
选择测量方式（按方式键选择透射比模式与吸光度模式） 润洗比色皿，依次装入参比溶液和测量溶液 参比溶液于光路中，透射比模式下同时调0和100% 在吸光度模式下，测定测量溶液的吸光度
学生自学仪器使用说明书
学生阅读仪器UV-7504使用说明书
对照说明书,学生认知仪器的主要组成部分
光电池
光电管
光电倍增管
信号显示系统
信号显示器 以检流计或微安表指示仪表 数字显示和自动记录型装置
其他型号仪器
请学生对其他类型的分光光度计认知
7230型紫外可见分光光度计
学生进行仪器的基本操作训练
仪器操作规程
学生总结、归纳并示范Uv7504仪器的操作规程。
学生总结、归纳7230仪器的操作规程 。
紫外可见分光光度法概念
紫外可见分光光度法是基于物质分子对 200-780nm区域光的选择性吸收而建立 起来的分析方法。
紫外可见分光光度法分类
目 视 比 色 法
紫 外 分 光 光 度 法
光 电 比 色 法 分 光 光 度 法
紫 外 可 见 分 光 光 度 法
可 见 分 光 光 度 法
比色分析法：利用比较待测溶液本身的颜色或加入试剂后呈现的颜色深浅来 测定溶液中待测物质的浓度的方法
相对校正法：
K2Cr2O7
用一套比色皿装待测试样的溶剂，以其中一个为参比，测定其他吸收池 的吸光度。
若吸光度为零，或相等，即可配对。 若不相等，可选最小吸光度值的作参比，测定其它的吸光度，求修正值。
学生操作训练、教师指导
学生操作，教师指导。 随机抽查学生进行操作演示。 学生评价。
日常维护、保养
紫外-可见分光光度法模块之
任务2：紫外可见分光光度计的基本操作
能力目标
能认知仪器组成、配套部件和控制面板 阅读说明书，编写仪器操作规程 能熟练操作紫外-可见分光光度计 能对仪器进行校验，和对仪器进行日常维护与保养
课程引入
2005年中央12台曾报道，上海市的蔡女士一家刚住进新房没多久， 丈夫就得了白血病去世。通过检测机构对室内的空气质量进行一次检 测，发现储藏室和卧室中的甲醛含量竟然远远超出标准值的三倍。 请大家思考，现代家装过程中经常会出现甲醛超标，如何进行测定？
吸收池
吸收池：又叫比色皿，用于盛放待测溶液和决定透光液层 厚度的器件。
主要有石英吸收池和玻璃吸 收池两种。 在紫外区须采用石英吸收池， 可见区一般用吸收玻璃池。 主要规格0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm和5.0cm
注意事项：手执两侧器：利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信号。 常用的检测器有光电池、光电管及光电倍增管。
对仪器工作环境的要求 稳固的工作台 温度、湿度合适
仪器保养和维护方法 仪器工作电源 光源使用注意事项 单色器使用注意事项 正确使用吸收池
故障排除
故障排除
引入
问题：为什么分光光度法能测定空气中甲醛的含量？
主要是由于空气中的甲醛与酚试剂反应生成嗪，嗪在酸性溶液中被 高铁离子氧化形成兰绿色化合物，可以对630nm的光产生选择性吸收， 而可以建立相应的分析方法。 问题：为什么不同的物质呈现不同的颜色？
按检测器不同分为目视比色法和光电比色法。 以人的眼睛来检测颜色深浅的方法称目视比色法； 以光电转换器为检测器来区别颜色深浅的方法称光电比色法； 根据物质对不同波长的单色光的吸收程度不同而对物质进行定性和定量分析的 方法称为分光光度法。
紫外可见分光光度法特点
较高的灵敏度； 适合于测定低含量和微量组分，而不适用于中高组分 分析速度快，操作简便； 价格低廉，应用广泛
单色器主要由狭缝、色散元件 和透镜系统组成。 ➢ 色散元件是棱镜和反射光栅的组合 ➢ 狭缝和透镜系统控制光的方向 棱镜单色器 ➢ 利用不同波长的光在棱镜内折射 率不同将复合光色散为单色光。
光栅单色器 ➢ 一系列等宽、等距离的平行狭缝 ➢ 以光的衍射现象和干涉现象为基础（平面反射光栅和平面凹面光栅）
原因
由于溶液对光的选择性吸收引起的， 溶液呈现的是被吸收物质的互补色。 硫酸铜溶液吸收黄光，呈现兰色。 高锰酸钾溶液吸收绿色光，呈现紫红色
几种光的性质
单色光：具有同一波长的光称为单色光。 复合光：含有多种波长的光称为复合光。 互补光：如果把适当颜色的两种光按一定强度比例混合， 可合成白色光，这两种颜色的光称为互补色。 可见光：凡是能被肉眼感觉到的光称为可见光。