紫外分光光度法测定未知物
紫外可见分光光度计基本原理
应用
定量分析——标准曲线法
最大吸收波长
在一定波长下，测定某物质的标准 系列溶液的吸光度做标准曲线，然 后测定样品溶液的吸光度值，根据 所测吸光度，求出所测溶液浓度。
吸
AX
光
度
波长范围
CX
应用
定量分析——对照法
A标 = K c标 l Ax = K cx l
cx = Ax C标
A0
谢谢！
称为电荷迁移吸收光谱。
例如:某些取代芳烃可产生这种分子内电荷迁移跃迁吸收带。谱带较宽，吸收强度较大， εmax可大于104
无机化合物 电子迁移跃迁 吸收光谱 配位场跃迁
收能量后向σ*反键跃迁，这种跃迁可以吸收波长在200nm左右。
n
π *跃迁：含有杂原子不饱和基团，如C=O,C=S,-N=N-等化合物，这种跃
迁一般处于近紫外区（200 ～ 400nm）。
电荷迁移跃迁：用电磁辐射照射化合物时，电子从给予体向与接受体相联系
的轨道上跃迁。因此，电荷迁移跃迁实质是一个内氧化还原的过程，而相应的吸收光谱
吸光物质的溶液时，在入射光的波长强度以及溶液的温 度等因素保持不变的情况下，该溶液的吸光度A与溶液 的浓度c及液层厚度l的乘积成正比关系，称为朗伯比尔 定律。
A=K·c·l
适用条件：单色光、稀溶液
朗伯比尔定律
A=K·c·l K—比例常数，与入射光的波长、溶液的性质、
液层厚度以及温度有关。 c—吸光物质的浓度。 l—透光液层厚度。
定义
紫外-可见分光光度法（ultraviolet and visible spectrophotometry ;
UV- vis ）是研究物质在紫外-可见光区（200 ～ 800nm）分子吸收光谱的分析方 法。
1.紫外分光光度法测定未知样含量-方案+公式+图
紫外分光光度法测定未知样含量(含方案、公式、标准误吸收光谱图)1.仪器1.1紫外可见分光光度计(T6型)；1.2石英吸收池(1cm)：2只；1.3比色管（50mL）10支；1.4吸量管5mL：2支。
2.试剂2.1苯甲酸标准溶液(0.1mg/mL)；2.2未知液：浓度约为40～60ug/mL。
3.实验操作3.1吸收曲线的绘制3.1.1标准苯甲酸吸收曲线绘制在一支50mL比色管中由2.1配制成浓度为0～10ug/mL范围内的溶液，以水定容，并摇匀。
于波长200～350nm范围内每间隔10nm测定一次吸光度，在最大吸收波长附近间隔5 nm测定一次测定吸光度，再次根据最大吸收波长，附近间隔1 nm测定一次吸光度，绘制吸收曲线，从曲线上确定苯甲酸的最大吸收波长（作为定量测定波长）。
附图：苯甲酸的吸收曲线。
3.1.2标准水杨酸吸收曲线绘制在一支50mL比色管中由2.1配制成浓度为0～10ug/mL范围内的溶液，以水定容，并摇匀。
于波长200～350nm范围内每间隔10nm测定一次吸光度，在最大吸收波长附近间隔5 nm测定一次吸光度，再次根据最大吸收波长附近，间隔1 nm测定一次吸光度，绘制吸收曲线，从曲线上确定水杨酸的最大吸收波长（作为定量测定波长）。
附图：水杨酸吸收曲线。
3.1.3未知液吸收曲线的绘制准确吸取含苯甲酸的未知液若干体积（5mL）于一支50mL比色管中，以水定容并摇匀。
以蒸馏水为参比，于波长200～350nm范围内每间隔10nm测定一次吸光度，在最大吸收波长附近间隔5 nm测定一次吸光度，再次根据最大吸收波长，附近间隔1 nm测定一次吸光度，绘制吸收曲线。
（观察3.1.1和3.1.2各自所得吸收曲线有什么相同之处？这说明了什么问题？对于一个未知样品如何利用分光光度法进行定性？）附图：未知液的吸收曲线。
3.2吸收池配套性检查石英吸收池装蒸馏水，于定量测定波长处，以一个吸收池为参比，测定并记录另一吸收池的吸光度（其偏差应小于0.5%，可配成一套使用，否则更换）作为校正值。
紫外可见分光光度法
紫外可见分光光度法摘要：本文介绍了紫外可见分光光度法的发展、原理、特点及应用，并列举多项实例说紫外可见分光光度法在各个领域中的应用。
关键词有机分析吸收光谱紫外可见分光光度法1．发展人们在实践中早已总结出不同颜色的物质具有不同的物理利化学性质。
根据物质的这些特性可对它进行有效的分析和判别。
由于颜色本就惹人注意，根据物质的颜色深浅程度来对物质的含量进行估计，可追溯到古代及中世纪。
1852年，比尔(Beer)参考了布给尔(Bouguer) 1729年和朗伯(Lambert)在1760年所发表的文章，提出了分光光度的基本定律，即液层厚度相等时，颜色的强度与呈色溶液的浓度成比例，从而奠定了分光光度法的理论基础，这就是著名的比尔朗伯定律。
1854年，杜包斯克(Duboscq)和奈斯勒(Nessler)等人将此理论应用于定量分析化学领域，并且设计了第一台比色计。
到1918年，美国国家标准局制成了第一台紫外可见分光光度计。
此后，紫外可见分光光度计经不断改进，又出现自动记录、自动打印、数字显示、微机控制等各种类型的仪器，使光度法的灵敏度和准确度也不断提高，其应用范围也不断扩大。
紫外可见分光光度法从问世以来，在应用方面有了很大的发展，尤其是在相关科学发展的基础上，促使分光光度计仪器的不断创新，功能更加齐全，使得光度法的应用更拓宽了范围。
目前，分光光度法己为工农业各个部门和科学研究的各个领域所广泛采用，成为人们从事生产和科研的有力测试手段。
我国在分析化学领域有着坚实的基础，在分光光度分析方法和仪器的制造方面国际上都己达到一定的水平。
2．原理物质的吸收光谱本质上就是物质中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波长的光能量，相应地发生了分子振动能级跃迁和电子能级跃迁的结果。
由于各种物质具有各自不同的分子、原子和不同的分子空间结构，其吸收光能量的情况也就不会相同，因此，每种物质就有其特有的、固定的吸收光谱曲线，可根据关学科发展的基础上，促使分光光度计仪器的不断创新，功能更加齐全，使得光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。
仪器分析紫外分光光度计习题答案
第4章 紫外可见分光光度法-习题解答思考题1．什么是选择性吸收？它与物质的分子结构有什么关系？【答】当对某一物质从长波到短波进行扫描时，光波能量νh E =符合某一价电子的量子化能级差基态激发态E E E -=∆时，该频率ν（或波长λ）的光则被吸收，而其它波长的光不被吸收的现象，称为光的选择性吸收。
被选择性吸收的某一波长光的大小反映了某一跃迁所需的量子化能级差的大小，与跃迁类型有关，即与组成分子的元素和化学键类型有关，所以选择性吸收的波长是物质分子结构的反映。
2．紫外吸收光谱有什么特征？紫外光谱说明什么？ 【答】（1）紫外吸收光谱是由于分子的价电子能级跃迁引起的，是带状光谱。
（2）由于分子的价电子能级跃迁只有*→σσ、*→σn 、*→ππ、*→πn 四种基本跃迁类型，加上电荷迁移跃迁和配位场跃迁两种变化形式，所以分子的紫外吸收光谱一般吸收峰的数量比较少，而且各种能级跃迁的能量差别不是很大，各吸收带之间常常有重叠而不易区分的现象，特征性不是很强。
（3）紫外光谱的三大要素为吸收峰的位置（横坐标）、强度（纵坐标）和光谱形状。
吸收峰在横坐标的位置和形状为化合物定性的指标，而峰的强度为化合物定量的指标；基本参数是最大吸收峰的峰的位置max λ和相应吸收带的强度max ε。
（4）通过吸收峰位置可判断产生吸收带化合物的类型和骨架结构；吸收峰的强度有助于K 带、B 带和R 带灯吸收带类型的识别；峰的形状也有助于化合物类型的判断。
总之，化合物的紫外光谱是化合物元素组成、化学键、共轭与骨架情况的部分结构信息的反映。
3．为什么说Beer 定律只适用于单色光？【答】从吸收光谱的三大要素可知，吸收峰的强度是化合物定量的依据。
在一个吸收峰的不同波长处相对应的吸收强度是不相同，即它们的吸光系数不相同，在最大波长max λ处的吸光系数max ε最大，两侧均逐渐变小，所以可以认为吸光系数是波长的函数：)(λεf =，但在某一波长处——也就是单色光的条件下，吸光度系数是某一确定的常数值，这时才有化合物的吸光度与浓度成正比的关系式kc cl A ==ε成立。
紫外可见分光光度法与分子荧光光度法的比较
紫外可见分光光度法与分子荧光光度法的比较定义：紫外可见分光光度法：根据被测量物质分子对紫外-可见波段范围（150～800纳米）单色辐射的吸收或反射强度来进行物质的定性、定量或结构分析的一种方法；分子荧光光度法：利用物质吸收较短波长的光能后发射较长波长特征光谱的性质，对物质定性或定量分析的方法。
可以从发射光谱或激发光谱进行分析。
组成部件：紫外可见分光光度法：①辐射源。
必须具有稳定的、有足够输出功率的、能提供仪器使用波段的连续光谱，如钨灯、卤钨灯（波长范围350～2500纳米），氘灯或氢灯（180～460纳米），或可调谐染料激光光源等。
②单色器。
它由入射、出射狭缝、透镜系统和色散元件（棱镜或光栅）组成，是用以产生高纯度单色光束的装置，其功能包括将光源产生的复合光分解为单色光和分出所需的单色光束。
③试样容器，又称吸收池。
供盛放试液进行吸光度测量之用，分为石英池和玻璃池两种，前者适用于紫外到可见区，后者只适用于可见区。
容器的光程一般为 0.5～10厘米。
④检测器，又称光电转换器。
常用的有光电管或光电倍增管。
⑤显示装置。
这部分装置发展较快。
较高级的光度计，常备有微处理机、荧光屏显示和记录仪等，可将图谱、数据和操作条件都显示出来。
分子荧光光度法：激发光源、单色器、样品池、检测器和记录显示部分。
1. 光源能发射紫外到可见区波长的光、强度大、稳定。
常用的有溴钨灯、高压汞灯、氙灯。
2. 单色器，两个单色器。
3. 样品池通常用石英制成。
4. 检测器：光电倍增管。
常见类型：紫外可见分光光度法：1.单光束。
简单，价廉，适于在给定波长处测量吸光度或透光度，一般不能作全波段光谱扫描，要求光源和检测器具有很高的稳定性。
2.双光束自动记录，快速全波段扫描。
可消除光源不稳定、检测器灵敏度变化等因素的影响，特别适合于结构分析。
仪器复杂，价格较高。
3.双波长。
将不同波长的两束单色光(λ、λ1 ) 快束交替通过同一吸收池而后到达检测器。
紫外可见分光光度法简介
化合物
共轭双键数 max / nm
m ax
CH2 CH2
1
195
5000
C H 2 C H C O O H 2
200
10000
H 2 CC HC HC H 2 2
217
21000
CH3 CH CH2 COOH3
254
25000
H (C H C H )3H3
258
a
35000
10
另有一些基团，本身并不产生吸收峰，但与生色团共存于同一分 子时，可引起吸收峰的位移和吸收强度的改变，这些基团称为助 色团。如苯环的一个氢原子被一些基团取代后，苯环在254nm处 的吸收带的最大吸收位置和强度就会改变。
吸光度: 为透光度倒数的对数，用A表示， 即
A=lg1/T=lgI0/It
a
19
二、朗伯-比尔定律
朗伯-比尔定律：当一束平行单色光通过含有吸光物质的稀溶液时，溶液的吸光 度与吸光物质浓度、液层厚度乘积成正比，即
A= κ cl
式中比例常数κ与吸光物质的本性，入射光波长及温度等因素有关。c为吸光 物质浓度，l为透光液层厚度。
a
5
在分子发生电子能级跃迁的同时，总是伴随着振 动能级和转动能级的跃迁。所以，在分子的电 子光谱中，包含有不同振动能级跃迁产生的若 干吸收谱带和转动能级跃迁产生的若干吸收谱
线不。出一电般 子情 光况 谱下中由振于动能E 级e和转动EV 能 级 跃E 迁r所,分产辨
生的谱线结构，观察到的只是这些谱线展宽后 合并在一起形成的较宽的吸收带。所以通常又 将分子的电子光谱称为带状光谱。
生色团 化合物
羰基
H3C C
溶剂
正己烷
CH3
紫外分光光度法测定有机物实验方法
紫外分光光度法测定有机物实验方法紫外分光光度法测定未知物1.仪器1.1 紫外分光光度计（T6）；配石英比色皿（1cm）：4 个；1.2容量瓶（100mL、50mL）:各10 只；1.3吸量管（1mL、2mL 5mL 10mL）:各1 支；1.4移液管（20mL、25mL 50mL）:各1 支。
2.试剂2.1标准溶液（1mg/mL）:从维生素C水杨酸、糖精钠、苯甲酸四种物质中任取其中两种，分别配成1mg/mL的标准溶液，作为储备液。
2.2未知液：浓度约为40〜60ug/mL。
其必为给出的两种标准物质中的一种。
3. 实验操作3.1吸收池配套性检查石英吸收池在220nm装蒸馏水，以一个吸收池为参比，调节T为100%测定其余吸收池的透射比，其偏差应小于0.5%，可配成一套使用，记录其余比色皿的吸光度值作为校正值。
说明:参赛选手可以自由选择使用比色皿的个数（大赛提供4 个）。
3.2未知物的定性分析将两种标准储备液和未知液均配成浓度约为10ug/mL的待测溶液（配制方法由选手自定）。
以蒸馏水为参比，于波长200〜350nm范围内测定三种溶液吸光度，并作吸收曲线。
根据吸收曲线的形状确定未知物，并从曲线上确定最大吸收波长作为定量测定时的测量波长。
四种标准物质溶液的吸收曲线参见附图。
3.3未知物的定量分析根据未知液吸收曲线上最大吸收波长处的吸光度，确定未知液的稀释倍数，并配制待测溶液。
合理配制标准系列溶液（推荐:标准储备液先稀释10 倍（100ug/mL），然后再配制成所需浓度），于最大吸收波长处分别测出其吸光度。
然后以浓度为横坐标，以相应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线。
根据待测溶液的吸光度，从标准曲线上查出未知样品的浓度。
未知样要平行测定两次。
推荐方法3.3.1维生素C含量的测定：准确吸取1mg/mL的维生素C标准储备液10ml，在100mL容量瓶中定容（此溶液的浓度为100ug/mL）。
再分别准确移取0、1、2、4、6、8、10mL上述溶液，在50mL容量瓶中定容（浓度分别为0、2、4、8、12、16、20ug/mL）。
分析化学课后习题答案
第十章紫外－可见分光光度法1.名词解释:吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发色团、助色团、红移、蓝移。
2.什么叫选择吸收？它与物质的分子结构有什么关系？物质对不同波长的光吸收程度不同,往往对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。
这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。
由于各种物质分子结构不同,从而对不同能量的光子有选择性吸收,吸收光子后产生的吸收光谱不同,利用物质的光谱可作为物质分析的依据。
3.电子跃迁有哪几种类型？跃迁所需的能量大小顺序如何？具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱？紫外吸收光谱有何特征？电子跃迁类型有以下几种类型:σ→σ*跃迁,跃迁所需能量最大; n →σ*跃迁,跃迁所需能量较大,π→π*跃迁,跃迁所需能量较小;n→ π*跃迁,所需能量最低。
而电荷转移跃迁吸收峰可延伸至可见光区内,配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。
分子结构中能产生电子能级跃迁的化合物可以产生紫外吸收光谱。
紫外吸收光谱又称紫外吸收曲线,就是以波长或波数为横坐标,以吸光度为纵坐标所描绘的图线。
在吸收光谱上,一般都有一些特征值,如最大吸收波长(吸收峰),最小吸收波长(吸收谷)、肩峰、末端吸收等。
mbert-Beer定律的物理意义就是什么？为什么说Beer定律只适用于单色光？浓度C与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素有哪些？朗伯－比耳定律的物理意义:当一束平行单色光垂直通过某溶液时,溶液的吸光度A与吸光物质的浓度c及液层厚度l成正比。
Beer定律的一个重要前提就是单色光。
也就就是说物质对单色光吸收强弱与吸收光物质的浓度与厚度有一定的关系。
非单色光其吸收强弱与物质的浓度关系不确定,不能提供准确的定性定量信息。
浓度C与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素(1)定律本身的局限性:定律适用于浓度小于0、01 mol/L的稀溶液,减免:将测定液稀释至小于0、01 mol/L测定(2)化学因素:溶液中发生电离、酸碱反应、配位及缔合反应而改变吸光物质的浓度等导致偏离Beer定律。
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紫外分光光度法测定未知物
1.仪器
1.1紫外分光光度计（UV-1801型）；配石英比色皿（1cm）2个
1.2容量瓶（100mL）：10个；容量瓶（250mL）1个
1.3吸量管（10mL、5mL）：各1支
1.4移液管（20mL、25mL、50mL）：各1支
2.试剂
2.1标准溶液（1mg/mL）：维生素C、水杨酸、苯甲酸、山梨酸、邻二氮菲分别配成1mg/mL的标准溶液，作为储备液。
2.2未知液：浓度约为（40~60ug/mL）。
（其必为给出的五种物质之一）
3.实验操作
3.1比色皿配套性检查
石英比色皿装蒸馏水，以一只比色皿为参比，在测定波长下调节透射比为100%，测定其余比色皿的透射比，其偏差应小于0.5%，可配成一套使用。
3.2未知物的定性分析
将五种标准储备液均稀释成10ug/mL的试液（配制方法由选手自定）。
以蒸馏水为参比，于波长200~350nm范围内扫描五种溶液，绘制吸收曲线，根据所得到的吸收曲线对照标准谱图，确定被测物质的名称，并依据吸收曲线确定测定波长。
五种标准物质溶液的吸收曲线参五种标准物质溶液的吸收曲线参五种标准物质溶液的吸收曲线参五种标准物质溶液的吸收曲线参考考考考附图附图附图附图。
3.3未知物定量分析
根据未知液吸收曲线上测定波长处的吸光度，确定未知液的稀释倍数，并配制待测溶液3份，进行平行测定。
推荐方法
3.3.1维生素C含量的测定：准确吸取1mg/mL的维生素C标准储备液50.00mL，在250mL容量瓶中定容（此溶液的浓度为200ug/mL）。
再分别准确移取1、2、4、6、8、10mL上述溶液，在100mL容量瓶中定容（浓度分别为2、4、8、12、16、20 ug/mL）。
准确移取20.00mL维生素C未知液，在100mL容量瓶中定容，于
最大吸收波长处分别测定以上溶液的吸光度。
由标准曲线上查得未知液的浓度。
3.3.2苯甲酸含量的测定：准确吸取1mg/mL的苯甲酸标准储备液25.00mL，在250mL容量瓶中定容（此溶液的浓度为100 ug/mL）。
再分别准确移取1、2、4、6、8、10mL上述溶液，在100mL容量瓶中定容（浓度分别为1、2、4、6、8、10ug/mL）。
准确移取10.00mL苯甲酸未知液，在100mL容量瓶中定容，于最大吸收波长处分别测定以上溶液的吸光度。
由标准曲线上查得未知液的浓度。
3.3.3水杨酸含量的测定：准确吸取1mg/mL的水杨酸标准储备液50.00mL，在250mL容量瓶中定容（此溶液的浓度为200ug/mL）。
再分别准确移取1、2、4、6、8、10mL上述溶液，在100mL容量瓶中定容，（浓度分别为2、4、8、12、16、20 ug/mL）。
准确移取20.00mL水杨酸未知液，在100mL容量瓶中定容，于最大吸收波长处分别测定以上溶液的吸光度。
由标准曲线上查得未知液的浓度。
3.3.4山梨酸含量的测定准确吸取1mg/mL的山梨酸标准储备液25.00mL，在250mL容量瓶中定容（此溶液的浓度为100 ug/mL）。
再分别准确移取1、2、3、4、5mL上述溶液，在100mL容量瓶中定容（浓度分别为1、2、3、4、5ug/mL）。
准确移取5mL山梨酸未知液，在100mL容量瓶中定容，于最大吸收波长处分别测定以上溶液的吸光度。
由标准曲线上查得未知液的浓度。
3.3.5邻二氮菲含量的测定准确吸取1mg/mL的邻二氮菲标准储备液25.00mL，在250mL容量瓶中定容（此溶液的浓度为100 ug/mL）。
再分别准确移取1、2、3、4、5mL上述溶液，在100mL容量瓶中定容（浓度分别为1、2、3、4、5ug/mL）。
准确移取5mL邻二氮菲未知液，在100mL容量瓶中定容，于最大吸收波长处分别测定以上溶液的吸光度。
由标准曲线上查得未知液的浓度。
4、结果计算根据未知液的稀释倍数，可求出样品溶液的浓度。
T6新世纪紫外可见分光光度计操作规程
一、开机自检：打开仪器主机电源，仪器开始初始化；约3分钟时间初始化完成。
初始化完成后，仪器进入主菜单界面。
二、进入光度测量状态：按键，进入光度测量界面。
三、进入测量界面：按键进入样品测定界面。
四、设置测量波长：按键，输入测量的波长，按键确认，仪器将自动调整波长。
五、进入设置参数：按键进入参数设定界面，按键使光标移动到“试样设定”，按键确认，进入设定界面。
六、设定使用样品池个数：按键使光标移动到“使用样池数”，按键循环选择需要使用的样品池个数。
七、样品测量：按键返回到参数设定界面，再按键返回到光度测量界面。
在1号样品池内放入空白溶液，2号池内放入待测样品。
关闭好样品池盖后按键进行空白校正，再按键进行样品测量。
如果需要测量下一个样品，取出比色皿，更换为下一个测量的样品按键既可读数。
如果需要更换波长，可以直接按键，调整波长。
如果每次使用的比色皿数量是固定个数，下一次使用仪器时可以跳过第五、六步骤直接进入样品测量。
注意注意注意注意：：：：更换波长后必须重新按更换波长后必须重新按更换波长后必须重新按更换波长后必须重新按进行空白校正进行空白校正进行空白校正进行空白校正。
八、结束测量：测量完成后记录数据, 退出程序或关闭仪器后测量数据将消失。
确保已从样品池中取出所有比色皿，清洗干净以便下一次使用。
按键直到返回到仪器主菜单界面后再关闭仪器电源.
紫外分光光度法测定水杨酸的含量
1.仪器
1.1紫外分光光度计（T6）
1.2石英比色皿（1cm）：2个
1.3容量瓶（100mL）：7只
1.4吸量管（1 mL、2 mL、5 mL、10mL）：各1只
2.试剂
2.1水杨酸标准溶液（1mg/mL）;
2.2未知液：浓度约为50~55。
3.实验操作
3.1吸收池配套性检查石英吸收池在220nm装蒸馏水，以一个吸收池为参比，调节为100%，测定另一吸收池的透射比，其偏差应小于0.5%，可配成一套使用，记录第二比色皿的吸光度值作为校正值。
3.2吸收曲线的绘制准确吸取未知液5mL，于100 mL容量瓶中配成浓度约为10的待测溶液，以蒸馏水为参比，于波长200~350nm范围内测定吸光度，作吸收曲线，从曲线上查得最大吸收波长（230nm和297nm附近）。
3.3标准曲线的绘制准确吸取水杨酸标准溶液若干体积，稀释成一系列不同浓度的标准溶液（0~16），于最大吸收波长分别测出其吸光度。
然后以浓度为横坐标，以相应的吸光度为纵坐标绘制出标准曲线。
3.4样品测定由步骤3.2的测定结果，从标准曲线查出样品的浓度。
4.结果计算
根据未知液的稀释倍数，可求出未知液的浓度。