紫外光谱教学用
紫外可见光谱仪的使用方法
紫外可见光谱仪的使用方法紫外可见光谱仪是一种用于分析物质的仪器，它能够通过测量样品在紫外可见光波段的吸收和反射来确定其成分和结构。
在化学、生物、药物等领域，紫外可见光谱仪被广泛应用于定量分析、质量控制和研究工作中。
本文将介绍紫外可见光谱仪的使用方法，帮助用户正确、高效地操作该仪器。
1. 样品准备。
在使用紫外可见光谱仪之前，首先需要准备好待测样品。
样品应尽量纯净，避免杂质和杂散光的干扰。
对于液体样品，通常需要将其置于透明的石英或玻璃容器中，以确保光线能够透过样品。
对于固体样品，可以将其制成薄片或溶解后进行测试。
2. 仪器调试。
在进行测试之前，需要对紫外可见光谱仪进行适当的调试。
首先检查仪器的光源和检测器是否正常工作，调整光路使其处于最佳状态。
同时，还需要对仪器进行基准校准，以确保测试结果的准确性和可靠性。
3. 测量操作。
在进行测量操作时，需要按照以下步骤进行：将样品装入样品室，并关闭室门，确保样品处于稳定状态。
选择合适的波长范围和光谱扫描速度，根据样品的特性进行调整。
启动光源，开始进行光谱扫描。
在扫描过程中，可以观察样品的吸收曲线，并记录下相应的数据。
测量结束后，关闭光源，取出样品，并对仪器进行清洁和维护工作。
4. 数据处理。
在得到光谱数据后，需要进行相应的数据处理和分析工作。
可以利用专业的光谱软件进行数据处理，绘制吸收曲线、计算吸光度等参数。
同时，还可以进行定量分析和结构推断等工作，以获得更多有用的信息。
5. 注意事项。
在使用紫外可见光谱仪时，需要注意以下事项：避免样品污染和光路污染，保持仪器的清洁和整洁。
注意光源的使用寿命和稳定性，及时进行更换和维护。
根据样品的特性和要求，选择合适的测量条件和参数，以获得准确可靠的测试结果。
总结。
紫外可见光谱仪是一种重要的分析仪器，正确使用和操作对于获得准确的测试结果至关重要。
通过本文介绍的使用方法，希望能够帮助用户更好地掌握紫外可见光谱仪的操作技巧，提高工作效率和测试准确性。
紫外光谱仪的使用流程和注意事项
紫外光谱仪的使用流程和注意事项简介紫外光谱仪是一种广泛应用于化学、生物、环境科学等领域的实验仪器。
它可以通过测量物质在紫外光区的吸收行为，帮助研究人员了解样品的化学结构和浓度等信息。
本文将介绍紫外光谱仪的使用流程和一些注意事项。
使用流程使用紫外光谱仪进行实验前，需要按照以下流程进行操作：1.准备样品：–将需要进行测量的样品准备好。
–样品应该是纯净的，去除其中可能存在的杂质。
2.打开仪器：–在使用紫外光谱仪之前，确保仪器的电源已经连接，并且主机已经打开。
–按照仪器操作说明书，打开仪器的软件。
3.调整光路：–按照仪器操作说明书，将样品放入样品室中。
–调整光路，确保光线能够正确地通过样品。
–确保样品室中无尘，以避免影响实验结果。
4.选择波长：–根据实验的需要，选择合适的波长进行实验。
–使用仪器的操作界面，选择所需的波长。
5.校准：–在开始测量之前，进行校准操作。
–使用标准溶液进行校准，确保仪器的准确性和精度。
6.测量样品：–将样品放入样品室中，确保样品与仪器接触良好。
–在操作界面上选择测量参数，开始测量。
7.记录数据：–根据需要，记录测量结果。
–可以选择将数据保存到仪器上的内存中，或者通过连接计算机来保存数据。
8.关机：–实验结束后，关闭紫外光谱仪的软件。
–断开仪器的电源。
注意事项在使用紫外光谱仪进行实验时，需要注意以下事项：•操作安全：–在操作过程中，要注意安全，避免造成人身伤害。
–避免暴露在紫外辐射下，尽量减少与光线直接接触的时间。
•样品准备：–样品应该是纯净的，确保没有杂质的干扰。
–样品准备过程中，要注意防止交叉污染。
•光路调整：–在使用紫外光谱仪之前，要确保光路的调整是正确的。
–校准样品室中的光路，确保光线能够正确地通过样品。
•波长选择：–根据实验的需要，选择合适的波长进行测量。
–在选择波长之前，要了解所使用的光源的输出范围。
•校准操作：–定期进行仪器的校准操作，确保测量结果的准确性和精度。
–使用标准溶液进行校准，选择合适的校准方法。
用紫外可见光谱法求禁带宽度课件
分子吸收光谱的产生
01
分子吸收光谱是由于分子内部能级跃迁产生的。
02
当特定频率的光子与分子相互作用时，分子吸收光子
能量并从低能级跃迁到高能级，形成吸收光谱。
03
不同分子具有不同的能级结构，因此具有独特的吸收
光谱。
紫外可见光谱的原理
01
紫外可见光谱法是一种通过测量物质对紫外和可见光的吸收程 度来分析物质成分的方法。
02
影响电子和空穴的行为
在光照条件下，光子能量大于禁带宽度的光子能够将价带电子激发到导
带，形成电子பைடு நூலகம்空穴对。
03
影响半导体的应用范围
不同禁带宽度的半导体材料适用于不同的电子器件和光电器件。
紫外可见光谱法简介
定义
紫外可见光谱法是一种通过测量 物质对紫外可见光的吸收光谱来 研究物质结构和分析物质组成的 方法。
比色皿
选择合适规格的比色皿，确保样品溶 液有足够的吸收。
实验设备与操作
操作步骤
1
2
1. 打开紫外可见分光光度计，预热30分钟。
3
2. 调整仪器参数，如狭缝宽度、扫描速度等。
实验设备与操作
3. 将标准参比溶液放入比色皿中，放 入样品架，记录数据。
4. 将待测样品溶液放入比色皿中，放 入样品架，记录数据。
未来研究方向与展望
新材料发现与性质研究
随着新材料不断涌现，研究其禁带宽度与性质之间的关系是未来 的重要方向。
交叉学科应用拓展
加强与其他学科领域的交叉融合，拓展禁带宽度在生物医学、环境 科学等领域的应用。
高精度测量技术发展
提高紫外可见光谱法的测量精度和稳定性，以更准确地测定禁带宽 度。
紫外吸收光谱法测定苯甲酸[教材]
![紫外吸收光谱法测定苯甲酸[教材]](https://img.taocdn.com/s3/m/dd02a10f3169a4517723a387.png)
紫外吸收光谱法测定苯甲酸[教材]紫外吸收光谱法测定苯甲酸紫外吸收光谱法测定苯甲酸紫外吸收光谱法测定苯甲酸紫外吸收光谱法测定苯甲酸山梨酸和未知物化学生物系吴丹一、实验目的 1 通过实验了解苯甲酸，山梨酸的紫外吸收特征，并利用这些特征对未知物进行定性鉴定。
2 通过测定有机化合物紫外吸收光谱，掌握鉴别化合物中发色团及其化合物类型的方法。
3 掌握有机化合物结构与紫外吸收光谱之间内在联系的规律。
二、实验原理 1 电磁波谱范围表光谱名称 X射线远紫外光紫外光可见光近红外光中红外光远红外光微波无线电波波长范围 0.01,,10 nm 10,,200 nm 200,, ,,400 nm ,, 400,, ,,750 nm ,, 0.75,,2.5 ?m 2.5,,5.0 ?m 5.0,, 1000 ?m 0.1,,100 cm 1,,1000 m 跃迁类型 K和L层电子中层电子价电子价电子分子振动分子振动分子转动和低位振动分子转动分析方法 X射线光谱法真空紫外光谱法紫外光度法比色及可见光度法近红外光谱法中红外光谱法远红外光谱法微波光谱法核磁共振光谱法 2 用紫外或可见光照射含有共轭结构的不饱和化合物共轭结构的不饱和化合物时，分子中的共轭结构的不饱和化合物价电子会从基态向激发态跃迁，此时，电子吸收了某一波长的紫外(可见)光。
能级跃迁所需的能量与被吸收的紫外(可见)光波长之间的关系，可按下式计算: E = hf = hc / λ 式中: h---普郎克常数 ?E—电子能级的能量差(KJ?mol-1) f ，λ—被吸收光的频率和波长电子跃迁主要有σ?σ* ，n?σ*, π?π*,n?π* 四种形式，它们跃迁所需能量大小为: σ?σ* , n?σ* ? π?π* , n?π* 其中σ?σ* 及n?σ* 的跃迁能量大，吸收的光的波长落在真空紫外部分，而n?σ* 和共轭体系π?π* 跃迁能量较小，落在紫外可见光的范围内。
紫外可见光谱仪的使用方法
紫外可见光谱仪的使用方法紫外可见光谱仪是一种广泛应用于化学、生物、药物、环境等领域的分析仪器，它可以用来测定物质的吸收、发射和散射光谱。
在实验室中，正确使用紫外可见光谱仪对于获得准确的实验数据至关重要。
下面我们将详细介绍紫外可见光谱仪的使用方法。
首先，准备样品。
在进行紫外可见光谱分析之前，需要准备好待测样品。
样品的准备包括样品的制备、溶解和稀释。
确保样品的浓度适中，不要太浓或太稀，以免影响后续的光谱分析。
接着，打开紫外可见光谱仪。
在使用紫外可见光谱仪之前，需要先打开仪器并进行预热。
一般情况下，紫外可见光谱仪需要预热一段时间，以确保仪器处于稳定状态。
在预热过程中，可以进行一些仪器的调试和校准工作，以确保仪器的准确性和稳定性。
然后，进行基准校准。
在进行样品测量之前，需要对紫外可见光谱仪进行基准校准。
基准校准是为了确保仪器的测量结果准确可靠。
在进行基准校准时，需要使用标准溶液进行校准，校准的波长范围通常是200-800nm。
校准完成后，可以进行样品的测量。
接下来，进行样品测量。
将准备好的样品放入紫外可见光谱仪的样品室中，调整好波长范围和扫描速度等参数，然后开始测量样品的光谱。
在测量过程中，需要确保样品室密封良好，避免外界光线的干扰。
测量完成后，可以得到样品的吸光度数据。
最后，分析和处理数据。
得到样品的吸光度数据后，需要进行数据的分析和处理。
可以利用专业的数据处理软件对数据进行处理，得到样品的光谱图和相关的分析结果。
在数据处理过程中，需要注意数据的准确性和可靠性，避免出现误差。
总之，正确使用紫外可见光谱仪需要严格按照操作规程进行，确保样品的准备、仪器的校准和数据的处理都符合标准要求。
只有这样，才能获得准确可靠的实验数据，为科研工作和实验分析提供有力的支持。
希望以上介绍对您在使用紫外可见光谱仪时有所帮助。
化学实验中的紫外光谱技术
化学实验中的紫外光谱技术紫外光谱技术是一种利用紫外光进行物质分析的方法，广泛应用于化学领域的实验中。
它基于物质吸收在紫外光区域的特性，通过测量样品在不同波长下的吸光度，可以提供关于物质结构、含量和反应动力学等方面的信息。
本文将介绍紫外光谱技术在化学实验中的应用，包括测定物质浓度、鉴定物质结构和研究化学动力学等方面。
1. 物质浓度的测定紫外光谱技术常用于测定溶液中的物质浓度。
这是因为许多物质在紫外光区域会吸收特定波长的光，吸光度与物质浓度呈线性关系。
通过构建标准曲线，我们可以通过比较待测溶液的吸光度与标准溶液的吸光度来确定物质的浓度。
这种定量分析方法在生化实验中广泛应用，如测定DNA和蛋白质的浓度。
2. 物质结构的鉴定紫外光谱技术对于物质结构的鉴定也有重要作用。
不同的化学官能团在紫外光区域会吸收特定波长的光，吸收峰的位置和强度能够提供信息，进而用于确定物质的结构。
例如，含有酮官能团的物质在200-300 nm波长范围内显示强烈吸收，而含有羟基的物质则在200-250 nm波长范围内表现吸收峰。
通过对物质的紫外吸收特征进行分析，我们可以推测其结构，有助于化学识别和分析。
3. 化学动力学的研究紫外光谱技术也可用于研究化学反应的动力学过程。
通过监测反应物和产物在紫外光区域的吸收变化，我们可以了解反应的速率和机理。
在这种应用中，我们将以时间为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制紫外吸收光谱随时间变化的曲线，称为动力学吸收光谱。
通过分析动力学吸收光谱上的吸收峰位置和强度的变化，可以揭示反应过程中中间体的形成和消失情况，从而深入理解反应的动力学。
除了上述应用，紫外光谱技术还可用于监测环境中的污染物、评估药物的纯度和稳定性，并在有机合成、生物化学和食品科学等领域中发挥重要作用。
虽然紫外光谱技术有许多优点，如快速、无损伤等，但也有一些局限性。
对于大多数有机物而言，紫外吸收区域仅限于200-400 nm，因此不适用于所有物质的分析。
紫外可见光谱仪的使用方法
紫外可见光谱仪的使用方法
首先，使用紫外可见光谱仪前，需要对仪器进行必要的准备工作。
首先，确保
仪器已经接通电源并预热至稳定状态。
其次，检查光谱仪的光源和检测器是否正常工作，确保仪器处于良好的工作状态。
接着，准备好待测样品的溶液，并将其放入光谱仪的样品室中。
最后，调节光谱仪的参数，如波长范围、光谱分辨率等，以适应待测样品的特性。
在进行样品测量时，需要注意一些操作细节。
首先，选择合适的波长范围进行
测量，一般情况下，紫外区域适用于测量含有双键或芳香环的化合物，而可见光区域适用于测量有色物质。
其次，调节光谱仪的基线，确保测量的准确性。
在测量过程中，应该避免空气、水汽等对测量结果的干扰，保持实验环境的稳定。
最后，进行多次测量，取平均值作为最终的测量结果，以提高数据的可靠性。
除了基本的测量操作，对于一些特殊样品的测量，还需要采取一些特殊的操作
方法。
比如，对于浓度较低的样品，可以采用较长的光程或者进行多次扫描以提高信噪比；对于吸光度较高的样品，可以适当稀释后再进行测量，以避免信号饱和。
此外，在测量过程中，还需要注意样品室的清洁和维护，避免杂质对测量结果的影响。
在测量结束后，需要对仪器进行适当的关闭和清理。
首先，关闭光源和检测器，断开电源。
其次，清洁样品室和光学系统，保持仪器的干净整洁。
最后，记录实验数据并进行数据分析，得出实验结论。
总之，正确地使用紫外可见光谱仪对于获得准确的实验数据至关重要。
通过本
文介绍的使用方法，希望读者能够掌握正确的操作技巧，提高实验数据的可靠性和准确性，为科研工作和实验教学提供帮助。
紫外-可见光谱仪操作使用介绍
多原子分子电子能级跃迁的种类
有机化合物外层电子为:σ键的σ电子;π键的π 电子;未成键的孤电子对n电子,它们所可能发 生的跃迁,定性地可用下图表示。
基本术语 a.生色团 生色团(chromophore)：产生紫外(或可见)吸 生色团 收的不饱和基团，如C＝C、C＝O、NO2等。 b.助色团 助色团(auxochrome)：其本身是饱和基团(常 助色团 含杂原子)，它连到生色团时，能使后者吸收波 长变长或吸收强度增加(或同时两者兼有)，如： OH、 NH2、Cl等。 c.深色位移 深色位移(bathochromic shift) ：由于基团取 深色位移 代或溶剂效应，最大吸收波长变长。深色位移 亦称为红移(red shift)。
紫外光谱由分子外层电子在不同能级间 跃迁产生。
朗伯—比尔定律(Lambert-beer)
I A＝log ＝εcl I0
A=吸光度 I0=入射光强度 I=入射光通过样品后的透射强度 ε＝摩尔吸光度（cm-1.m-1） C=摩尔浓度(mol) l=光程(cm)
当产生紫外吸收的物质为未知物时，其吸收强 1% 度可 E1cm用表示:
基本原理
电子跃迁产生紫外－可见吸收光谱
分子的总能量是其键能(电子能)、振动能和转动能 的总和，当分子从辐射的电磁波吸收能量之后，分 子会从低能级跃迁到较高的能级。吸收频率决定于 分子的能级差，其计算式为：
∆E = hυ 或 ∆E = hC /λ
式中 ∆E为分于跃迁前后能级差； υ、λ分别为所吸收的电磁波的频率及波长 C为光速； h为普朗克常数。
分子的电子状态能约为 8.38 ×104~8.38 ×105 (J/mol) (4.19×105相当于286nm处发生紫外吸收) 分子振动能约为4.19×103~2.09×104 (J/mol)，分 子转动能约为419~41.9 (J/mol)。 虽然每项能量不同,且有一定的变化范围,但其 变化均是量子化的 。由上可见,分子从电子基态跃 迁到电子激发态的 ∆E远大于振动能级,转动能级的 ∆E。因此,电子跃迁所吸收的电磁波是吸收光谱中 频率最高的,即紫外可见光.
紫外光谱仪的使用操作流程
紫外光谱仪的使用操作流程1. 介绍紫外光谱仪是一种用于分析物质的化学仪器，通过测量样品在紫外光波长范围内的吸收特性，可以获得样品的光谱信息。
本文将介绍紫外光谱仪的使用操作流程，帮助用户正确、高效地操作该仪器。
2. 准备工作在使用紫外光谱仪之前，需要做一些准备工作，以确保仪器的正常运行和测试结果的准确性。
2.1 样品准备准备待测样品，并将其转移至样品室。
确保样品的质量和纯度符合要求，避免杂质对测试结果的影响。
2.2 仪器检查•检查紫外光谱仪的电源连接是否正常，并确保仪器接地良好。
•检查仪器各部件的状态，如光源、检测器、进样系统等。
如发现异常，及时进行维修或更换。
3. 启动仪器启动紫外光谱仪前，需要按照以下步骤进行操作：3.1 检查光源•打开紫外光谱仪的电源，待其完成自检。
•检查光源是否正常，并在必要时校准或更换光源。
3.2 打开软件界面•打开紫外光谱仪的测试软件，并确保与仪器的连接正常。
•在软件界面上选择相应的测试模式和参数。
4. 样品测量流程进行样品测量时，需要按照以下流程进行操作：4.1 背景扫描首先进行背景扫描，以排除仪器和试剂的干扰。
具体操作步骤如下： 1. 在样品室中放置纯溶剂或空白试剂，并调整仪器参数至所需的范围。
2. 点击软件界面上的“背景扫描”按钮，开始进行背景扫描。
3. 等待背景扫描完成，记录背景光谱图。
4.2 样品扫描待背景扫描完成后，可以开始进行样品扫描。
具体操作步骤如下： 1. 使用进样系统将样品转移到样品室中，调整仪器参数至所需的范围。
2. 点击软件界面上的“样品扫描”按钮，开始进行样品扫描。
3. 等待样品扫描完成，记录样品光谱图。
4.3 数据处理和分析完成样品扫描后，可以进行数据处理和分析，以获得目标物质的相关参数。
具体操作步骤如下： 1. 打开软件界面上的数据分析功能，并导入样品光谱图数据。
2. 执行所需的数据处理方法，如计算吸光度、绘制光谱图等。
3. 分析数据并记录所得结果。
仪器分析实验一 紫外吸收光谱定性分析的应用
实验一紫外吸收光谱定性分析的应用一、实验目的1、掌握紫外吸收光谱的测绘方法。
2、学会利用吸收光谱进行未知物鉴定的方法。
3、学会杂质检出的方法。
二、基本原理紫外吸收光谱为有机化合物的定性分析提供了有用的信息。
其方法是将未知试样和标准品以相同浓度配制在相同的溶剂中, 在分别测绘吸收光谱, 比较二者是否一致也可将未知试样的吸收光谱与标准图谱, 如萨特勒紫外吸收光谱图相比较, 如果吸收光谱完全相同, 则一般可以认为两者是同一种化合物。
但是, 有机化合物在紫外区的吸收峰较少, 有时会出现不同的结构, 只要具有相同的生色团, 它们的最大吸收波长相同, 然而其摩尔吸光系数或比吸光系数E 值是有差别的。
因此需利用和处的或E 等数据作进一步比较。
在测绘比较用的紫外吸收光谱图时, 应首先对仪器的波长准确性进行检查和校正。
还必须采用相同的溶剂, 以排除溶剂的极性对吸收光谱的影响。
同时还应注意PH值、温度等因素的影响。
在实际应用时, 应注意溶剂的纯度。
三、仪器与试剂1、仪器T6型（或其他型号）紫外可见分光光度计1㎝石英比色皿2、试剂间苯二酚溶液苯甲酸溶液苯二铵溶液四、实验步骤1、已知芳香族化合物标准光谱的绘制在一定的实验条件下, 以相应的溶剂作参比, 用1㎝石英比色皿, 在一定的波长范围内扫描（或测绘）各已知标准物质的吸收光谱作为标准光谱。
如苯甲酸溶液的和间苯二酚溶液的标准溶液的标准光谱的绘制。
2、各已知芳香族化合物的标准光谱也可通过查阅有关手册得到, 但应注意实验条件的一致。
3、未知芳香族化合物的鉴定（1）称取0.100 g未知芳香族化合物, 用去离子水溶解后转让100 ml容量瓶中, 稀释至刻度, 摇匀。
实验前, 稀释100倍使用。
用1㎝石英比色皿, 以去离子水作参比, 在200-400波长范围内扫描测定未知芳香族化合物吸收光谱（如使用无扫描功能的紫外可见分光光度计测定时应首先每间隔20 nm测量一次吸光度, 然后每间隔10 nm 、5 nm 、2 nm、 1 nm、 0.5 nm 测量一次吸光度。
紫外吸收光谱仪操作过程
紫外吸收光谱仪操作过程
操作紫外吸收光谱仪的一般步骤如下：
1. 打开紫外吸收光谱仪的电源开关，并等待一段时间让仪器进行预热。
2. 打开电脑上的相关软件程序，并将光谱仪与电脑连接。
3. 调整仪器的光程，通常使用一个标准样品来校准光程。
4. 准备样品溶液，通常将待测溶液置于石英或玻璃池中，确保池中无气泡和杂质。
5. 将样品池放入光谱仪中固定好，并关闭仪器的盖板。
6. 调节仪器的光源强度和扫描速度，以及选择适当的波长范围。
7. 点击电脑软件上的开始按钮，启动扫描过程。
8. 观察电脑屏幕上的光谱曲线，记录吸收峰的位置和吸光度值。
9. 根据实验需求，可以进行重复测量，或调整仪器参数进行进一步分析。
10. 测量完成后，关闭软件程序和电脑连接，关闭光谱仪的电
源开关。
11. 清洗使用过的样品池，并将仪器整理好，恢复原来的工作
状态。
以上是一般的操作步骤，具体的步骤可能会因不同的紫外吸收光谱仪型号和实验目的而有所不同，建议根据具体的使用手册进行操作。
紫外光谱分析技术使用方法详细介绍
紫外光谱分析技术使用方法详细介绍紫外光谱分析技术是一种常用的物质分析方法，广泛应用于生化、环境和材料科学等领域。
该技术基于物质分子在紫外光（200-400 nm）波段的吸收特性，通过测量吸收光强度来定量或定性分析物质。
本文将详细介绍紫外光谱分析技术的使用方法及其在不同领域的应用。
一、紫外光谱仪的基本原理与结构紫外光谱仪是一种专门用于分析物质在紫外光波段的吸收特性的仪器。
其基本原理是利用物质分子的π-π*跃迁或n-π*跃迁所吸收的紫外光能量与物质的浓度成正比。
紫外光谱仪通常由光源、进样系统、分光器、检测器等组成。
光源可以是氘灯或氙灯，分光器可选择光栅或棱镜，检测器一般选择光电二极管或光电倍增管。
二、样品制备与进样系统样品的制备对于紫外光谱分析至关重要。
对于溶液样品，首先应选择适当的溶剂，使样品能够充分溶解。
同时还需控制样品的浓度，以保证吸光度在仪器可检测的范围内。
对于固体样品，通常可以通过将其溶解或悬浮于适当的溶剂中，形成溶液或悬浮液进行测量。
进样系统通常采用光纤或玻璃管道将样品引入光谱仪中，并保证采样过程中的稳定性和准确性。
三、光谱测量与数据处理进行光谱测量前，应对仪器进行校准，以保证测量结果的准确性。
校准通常包括对仪器的零点校准和波长校准两个步骤。
校准完成后，可以进行样品的吸光度测量。
在测量过程中，应选择合适的光谱扫描速度和波长范围。
为了提高测量的精度和减小误差，通常需要进行多次重复测量，并取平均值作为最终结果。
数据处理可以采用光谱软件进行，如去噪、基线校正和光谱峰识别等。
四、紫外光谱分析的应用领域紫外光谱分析技术在生化、环境和材料科学等领域具有广泛的应用。
在生化领域，紫外光谱可用于蛋白质、核酸和酶活性等的定量分析；在环境领域，紫外光谱可用于水质监测、大气污染物监测和土壤中有机物含量的测定；在材料科学领域，紫外光谱可用于材料的光学性质研究、涂层和液晶显示器等的质量控制。
五、紫外光谱分析技术的优势和局限性紫外光谱分析技术具有快速、灵敏和非破坏性等优点。
紫外光谱使用
返回
化合物
溶剂
Λmax
ε
λmax
ε
甲醛
蒸气
304
18
175
18000
乙醛
蒸气
310
5
丙酮
蒸气
289
12.5
182
10000
2-戊酮
己烷
278
15
—
—
4-甲基-2-戊酮
异辛烷
283
20
—
—
环戊酮
异辛烷
γ射线
10-3~0.1nm
核跃迁
X射线
0.1~10nm
内层电子跃迁
远紫外
10~200nm
中层电子跃迁
紫外
200~400nm
外层（价）电子跃迁
可见
400~800nm
红外
0.8~50μm
分子转动和振动
远红外
50~1000μm
微波
0.1~100cm
无线电波
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R带：未共用电子的n*跃迁产生，特征是吸收强度弱，log 1
影响紫外吸收的因素
共轭体系的形成使吸收红移 超共轭效应 ：烷基与共轭体系相连时，可以使波长产生少量红移 空间效应：空间位阻，构型，构象，跨环效应 跃迁的类型 外部因素：溶剂效应 ，温度，PH值影响
返回
共轭效应
共轭系统的能级示意图 及共轭多烯的紫外吸收 返回
CH3-CH=CH-CH=CH-COOH
延长一个共轭双键 30
β单取代羧酸基准值 208
[说明]紫外可见吸收光谱仪原理及使用
![[说明]紫外可见吸收光谱仪原理及使用](https://img.taocdn.com/s3/m/9026a8443a3567ec102de2bd960590c69ec3d8d5.png)
紫外可见吸收光谱仪分光光度法分析的原理是利用物质对不同波长光的选择吸收现象来进行物质的定性和定量分析，通过对吸收光谱的分析，判断物质的结构及化学组成。
本仪器是根据相对测量原理工作的，即选定某一溶剂（蒸馏水、空气或试样）作为参比溶液，并设定它的透射比（即透过率T）为100%，而被测试样的透射比是相对于该参比溶液而得到的。
透射比（透过率T）的变化和被测物质的浓度有一定函数关系，在一定的范围内，它符合朗伯—比耳定律。
T=I/Io A=KCL=‐㏒I/Io其中T 透射比（透过率） A 吸光度 C 溶液浓度K 溶液的吸光系数L 液层在光路中的长度I 光透过被测试样后照射到光电转换器上的强度Io 光透过参比测试样后照射到光电转换器上的强度1. 液晶显示器：用于显示测量信息、参数及数据。
2. 键盘：共有八个触摸式按键，用于控制和操作仪器3. 样品室：用于放置被测样品。
基本操作步骤：连接仪器电源线，确保仪器供电电源有良好的接地性能。
接通电源，使仪器预热30分钟。
若要实现精确测试或作全性能检查，请再执行一次自动校正功能。
在仪器与电脑非连接状态时，按<方式>键5秒左右，待显示器显示“SELFTESTING FILTER”后松手，至仪器自动校正后，显示器显示“XXX..Xnm 0.000A”即可进行测试。
用<方式>键设置测试方式，透射比（T），吸光度（A）用<设置>键和<∧>键或< ∨>键设置您想要的分析波长。
如没有进行上步操作，仪器将不会变换到您想要的分析波长。
根据分析规程，每当分析波长改变时，必须重新调整0ABS/100%T。
UV-2102C/PC/PCS型紫外可见分光光度计根据这一规程，特别设计了防误操作功能：当波长改变时，显示器第二列会显示“WL=×××.×nm”字样，（设置波长）与第一列左侧显示“×××.×nm”（当前波长）不一致时，提示您下步必须按<确认>键，显示器第一列右侧会显示“BLANKING”，即仪器变换到您所设置的波长及调0ABS/100%T。
紫外光谱仪使用方法原理
紫外光谱仪使用方法原理紫外光谱仪是一种常用的分析仪器，用于测量物质在紫外光区域（200-400纳米）的吸收和透射特性。
下面我将从使用方法和原理两个方面来回答你的问题。
使用方法：1. 样品制备，将待测物质溶解或悬浮于适当的溶剂中，并确保样品浓度适中，以避免过高或过低的吸光度。
2. 仪器准备，打开紫外光谱仪电源，确保仪器处于工作状态。
选择合适的检测模式（吸光度、透射率等）和波长范围。
3. 校准，进行仪器的校准，以确保测量结果准确可靠。
一般会使用标准溶液进行校准，根据仪器的要求进行操作。
4. 测量，将样品放入光谱仪的样品室中，调整路径长度（如果需要），选择合适的波长范围和光程，开始测量。
记录吸光度或透射率数值。
5. 数据处理，根据实验需要，可以进行数据处理和分析，比如绘制吸光度曲线、计算浓度等。
原理：紫外光谱仪的工作原理基于物质对紫外光的吸收特性。
当紫外光通过样品时，样品中的分子会吸收特定波长的光，从而产生吸收峰。
紫外光谱仪通过测量样品对不同波长光的吸收程度，得到样品的吸光度曲线。
紫外光谱仪的主要组成部分包括光源、光栅、样品室、光电转换器和检测器等。
光源产生紫外光，经过光栅的分光作用，将不同波长的光分离出来，然后光线通过样品室，样品吸收部分光线，剩余的光线通过光电转换器转化为电信号，最后由检测器测量并记录吸光度或透射率数值。
紫外光谱仪的原理基于比尔-朗伯定律，即吸光度与溶液中物质浓度和光程的乘积成正比。
根据这个定律，可以通过测量吸光度来推测物质的浓度。
总结起来，紫外光谱仪的使用方法包括样品制备、仪器准备、校准、测量和数据处理等步骤。
其工作原理是基于物质对紫外光的吸收特性，利用光源、光栅、样品室、光电转换器和检测器等组件来测量样品的吸光度或透射率，从而获得相关的分析数据。
紫外光谱教学用
在环体系中:
松香酸 λmax=235nm,ε=16100
左旋海松酸
λmax=270nm,ε=7100 同环双键，张力大，双键扭曲
(3). 构象的影响： 一般地, λmax(axial, 直立键)> λmax (equatorial，平伏键). 如:胆甾烷-3-酮
选择溶剂
在测定紫外、可见吸收光谱时，应注明在何种溶剂中测定。 与已知化合物紫外光谱作对照时也应注意所用的溶剂是否相同。
紫外光谱法分析时，必须正确选择溶剂。选择溶剂时注意 下列几点：
（1）溶剂应能很好地溶解被测试样，溶剂对溶质应该是 惰性的。即所成溶液应具有良好的化学和光化学稳定性。
（2）在溶解度允许的范围内，尽量选择极性较小的溶剂。 （3）溶剂在样品的吸收光谱区应无明显吸收。 此外，要配制合理的浓度,以获得适中吸收强度谱图。
λmax ：254nm
λmax ：280nm
λmax ：261nm
3.隔离效应：当不含杂原子的饱和基团C引入共轭体 系A-B中成为A-C-B体系时，A与B间的共轭作用被 阻止，成为两个独立的生色团，即C具有隔离效应。
4.加和规律：3中A-C-B体系的紫外光谱就是A和B结 构的紫外光谱的加和，即一个化合物的紫外光谱为 该分子中相互不共轭部分的结构单元紫外光谱的加 和，这一现象称为加和规律。一个溶液体系也是如 此。
顺式: λmax=280nm,ε=10500 肉桂酸, 反式：λmax=295nm,ε=27000
顺式: λmax=280nm,ε=13500
花青色素类化合物
R1=R2=R3=R4=H R1=CH3，R2=R3=R4=H R4=CH3，R1=R2=R3=H R1=R4=CH3，R2=R3=H
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31 谱学有关的基本概念 2 紫外光谱基础 3 药物结构与其紫外光谱的关系 34 紫外光谱在药物研究中的应用
31 谱学有关的基本概念
何为波谱？
光的波粒二象性
波动性
• 波长：相邻波峰或波谷之间的 距离
• 频率：光在1s内通过某点的周 波数目
• 波数：每厘米长度距离包含的 周波数目
按照光速不变原理，三者满足：
• 测量仪器的影响：仪器要定期校正。
3 药物结构与其紫外光谱的关系
3.1 紫外光谱仪
• Spectrophotometer • spectrometer
基本组成
光源
单色器
样品室
检测器
显示
1. 光源
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。
可见光区：钨灯作为光源，其 辐射波长范围在320～2500 nm。
微粒性
光量子方程（Einstein-Planck）：
波粒二象性（wave-particle duality）：在量子力学里，微观粒子在不同条件下分 别表现出波动或粒子的性质。这种量子行为称为波粒二象性，是微观粒子的基本 属性之一。1905年，爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释，人们开始意识到光 波同时具有波和粒子的双重性质。1924年，德布罗意提出“物质波”假说，认为 和光一样，一切物质都具有波粒二象性。
λmax ：254nm
λmax ：280nm
λmax ：261nm
3.隔离效应：当不含杂原子的饱和基团C引入共轭体 系A-B中成为A-C-B体系时，A与B间的共轭作用被 阻止，成为两个独立的生色团，即C具有隔离效应。
4.加和规律：3中A-C-B体系的紫外光谱就是A和B结 构的紫外光谱的加和，即一个化合物的紫外光谱为 该分子中相互不共轭部分的结构单元紫外光谱的加 和，这一现象称为加和规律。一个溶液体系也是如 此。
⑷ n →π＊跃迁 需能量最低，吸收波长λ>200nm。这类跃迁在跃迁选律上 属于禁阻跃迁，摩尔吸光系数一般为10～100 L·mol-1 ·cm-1， 吸收谱带强度较弱。分子中孤对电子和π键同时存在时发生n →π＊ 跃迁。丙酮n →π＊跃迁的λ为275nm, εmax为22 L·mol1 ·cm -1（溶剂环己烷)。
紫外区：氢、氘灯。发射185～ 400 nm的连续光谱。
2.单色器
将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出一任波长单色光的光学系 统。
①入射狭缝：光源的光由此进入单色器； ②准光装置：透镜或返射镜使入射光成为平行光束； ③色散元件：将复合光分解成单色光；棱镜或光栅；
7.其他影响
• 氢键的影响：溶质分子内形成氢键会使吸收带红移；溶质分子 间形成氢键使相关吸收带发生蓝移。
• 互变异构：某些化合物在溶液中可能存在两种或多种互变异构 体，这些异构体的互变过程常伴随着双键的位置移动和共轭体 系的变化。
• 温度的影响：温度降低，减小了振动和转动对吸收带的影响， 出现精细结构，温度升高，分子碰撞频率增加，精细结构消失， 谱带变宽。
470 510（双键扭曲） 473 510 （双键扭曲）
在环体系中:
松香酸 λmax=235nm,ε=16100
左旋海松酸
λmax=270nm,ε=7100 同环双键，张力大，双键扭曲
(3). 构象的影响： 一般地, λmax(axial, 直立键)> λmax (equatorial，平伏键). 如:胆甾烷-3-酮
紫外光谱的影响因素
1. 发色团共轭的影响：能有效降低电子跃迁所需要的 能量，使吸收带发生红移和增色作用。
乙烯：λmax 166nm（15000）；丁二烯： λmax 217nm（21000）
2. 助色团及烷基取代的影响：当烯、炔及芳香环等结 构中不饱和碳上的氢被助色团取代时，由于n-π共轭， 使吸收带发生红移和增色作用。
顺式: λmax=280nm,ε=10500 肉桂酸, 反式：λmax=295nm,ε=27000
顺式: λmax=280nm,ε=13500
花青色素类化合物
R1=R2=R3=R4=H R1=CH3，R2=R3=R4=H R4=CH3，R1=R2=R3=H R1=R4=CH3，R2=R3=H
Λmax/nm
正己烷 CHCl3 CH3OH H2O π→π* max/nm 230 238 237 243 n→π* max/nm 329 315 309 305
(3)与样品分子形成氢键。如溶剂与羰基形成氢键，则n→π*的吸收峰蓝移。 (4) 改变溶剂的极性，会引起吸收带形状的变化。 例如，当溶剂的极性由非极性改变到极性时，精细结构消失，吸收带变向平滑。
选择溶剂
在测定紫外、可见吸收光谱时，应注明在何种溶剂中测定。 与已知化合物紫外光谱作对照时也应注意所用的溶剂是否相同。
紫外光谱法分析时，必须正确选择溶剂。选择溶剂时注意 下列几点：
（1）溶剂应能很好地溶解被测试样，溶剂对溶质应该是 惰性的。即所成溶液应具有良好的化学和光化学稳定性。
（2）在溶解度允许的范围内，尽量选择极性较小的溶剂。 （3）溶剂在样品的吸收光谱区应无明显吸收。 此外，要配制合理的浓度,以获得适中吸收强度谱图。
分子能级与吸收光谱
2 紫外光谱基础
物质对光的吸收是选择性的， 利用被测物质对某波长的光的吸 收来了解物质的特性，这就是光 谱法的基础。
紫外-可见吸收光谱基本概念
价电子
• 原子壳层中最外层电子，仅考虑未满壳层中的电子。 分子轨道
• 成键轨道σ、π；反键轨道 σ*、π*；非键轨道n
分子轨道可以由分子中原子轨道波函数的线性组合而得到。有几个原子轨道就可 以可组合成几个分子轨道，其中有一部分分子轨道分别由对称性匹配的两个原子轨道 叠加而成，两核间电子的概率密度增大，其能量较原来的原子轨道能量低，有利于成 键，称为成键分子轨道，如σ、π轨道（轴对称轨道）；同时这些对称性匹配的两个 原子轨道也会相减形成另一种分子轨道，结果是两核间电子的概率密度很小，其能量 较原来的原子轨道能量高，不利于成键，称为反键分子轨道，如 σ*、π* 轨道。还有 一种特殊的情况是由于组成分子轨道的原子轨道的空间对称性不匹配，原子轨道没有 有效重叠，组合得到的分子轨道的能量跟组合前的原子轨道能量没有明显差别，所得 的分子轨道叫做非键分子轨道。
CH3CHO中C=O的n→π*跃迁所产生的λ290nm，ε1.7。
(2) K吸收带：含共轭双键分子中π→π*跃迁所致。λ>200nm, ε很大(>103).
(3) B吸收带:指闭合环状共轭双键分子中π→π*跃迁所致。是芳环的主要 特征吸收带，其波长较长，但强度较弱。如苯的B吸收带波长为256nm， ε=21.5。 若芳香族化合物同时有K吸收带、B吸收带、R吸收带紫外吸收，则 λ：
分子轨道之间的跃迁类型
• 基态 激发态 • 基态:能量最低状态 S0 • 激发态:电子处于反键轨道上为激发态
• σ→σ*跃迁 • π→π*跃迁 • n→π*跃迁 • n→σ*跃迁
自学内容：跃迁选率与禁阻跃迁
⑴ σ→σ＊跃迁
所需能量最大，σ电子只有吸收远紫外光的能量才能发生跃 迁。饱和烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区(吸收波长 λ<200nm，只能被真空紫外分光光度计检测到)。如甲烷的λ为 125nm,乙烷λmax为135nm。
2.助色团：杂原子的饱和基团，与发色团或饱和烃 相连，可使分子吸收光的波长增大、吸收强度增加。 • 一般都是含n电子的基团 • 如-OH、-NH2、-Cl、-SR、-OR等。
3.长移、短移 • 长移：长波方向移动，又称红移 • 短移: 短波方向移动，又称蓝（紫）
移
4.增色效应和减色效应 • 吸收强度增加称增色效应或浓色效应 • 使吸收强度减弱称减色效应或淡色
R>B>K; ε:R<B<K
(4) E吸收带: 也是芳环化合物的特征吸收带，源于苯环中三个烯双键的 π→π*跃迁。可分为E1带和E2带。λ(E1)<200nm, λ(E2)>200nm; 但ε(E1)> ε(E2)。
常用术语
1.发色团：分子中可以吸收光子而导致电子跃迁的 基团
• 含π→π* 或n→π*跃迁的基团 • 如C=C、C=O、-N=N-、NO2、-C=S等
5.空间效应的影响
• 空间位阻的影响：由于空间阻碍，导致体 系共轭程度下降，吸收带蓝移。
• 顺反异构的影响：反式异构体的空间位阻 小，共轭程度高，吸收带红移。
• 分子构象的影响：自学内容 • 跨环共轭效应的影响：自学内容
(1). 共轭程度增加,将导致红移,吸收强度也增加. 如苯的E2 λmax=204nm,ε=7400;
紫外光谱区域划分及图示
• 远紫外区：10-200 nm • 近紫外区：200-400 nm • 可c
• 百分透过率:T=I/I0 • A=lg(I0/I)=lg(1/T)
吸光系数的物理意义：吸光物质在单位浓度、单位
厚度时的吸光度。是定性和定量的依据。有两种表 示方法：
精细结构
紫外光谱的测定大都是在溶液中进行的，绘制出的吸收 带大都是宽带，这是 因为分子振动能级的能级差为0.05～ 1 eV，转动能级的能差小于0.05 eV，都远远低于电子能 级的能差，因此当电子能级改变时，振动能级和转动能级 也不可避免地会有变化，即电子光谱中不但包括电子跃迁 产生的谱线，也有振动谱线和转动谱线，分辨率不高的仪 器测出的谱图，由于各种谱线密集在一起，往往只看到一 个较宽的吸收带。若紫外光谱在惰性溶剂的稀溶液或气态 中测定，则图谱的吸收峰上因振动吸收而会表现出锯齿状 精细结构。降低温度可以减少振动和转动对吸收带的贡献， 因此有时降温可以使吸收带呈现某种单峰式的电子跃迁。 溶剂的极性对吸收带的形状也有影响，通常的规律是溶剂 从非极性变到极性时，精细结构逐渐消失，图谱趋向平滑。