液体紫外固体紫外原理及实例
物化实验课件-固体样品的紫外-可见漫反射光谱(uv-vis drs)测定
固体样品的紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)测定一、实验目的1.掌握紫外-可见漫反射原理;2.了解紫外-可见分光光度计的类型和结构;3.数据处理及分析。
二、实验原理1.紫外-可见漫反射光谱与紫外一可见吸收光谱相比,所测样品的局限性要小很多。
吸收光谱符合朗伯-比尔定律,溶液必须是稀溶液才能测量。
而漫反射光谱,所测样品可以是浑浊溶液、悬浊溶液、固体和固体粉末等,试样产生的漫反射符合Kublka-Munk方程式:()2-=R R K S12//∞∞式中:K——吸收系数S——散射系数R∞——表示无限厚样品的反射系数R的极限值,其数值为一个常数。
实际上,一般不测定样品的绝对反射率,而是以白色标准物质为参比(本实验采用BaSO4,其反射系数在紫外-可见区高达98%左右)比较测量得到的相对反射率R∞(样品)/R∞(参比),将此比值对波长作图,构成一定波长范围内该物质的反射光谱。
积分球是漫反射测量中的常用附件之一,其内表面的漫反射物质反射系数高达98%,使得光在积分球内部的损失接近零。
漫反射光是指从光源发出的的光进入样品内部,经过多次反射、折射、散射及吸收后返回样品表面的光。
这些光在积分球内经过多次漫反射后到达检测器。
2.固体漫反射吸收光谱漫反射光谱是一种不同于一般吸收光谱的在紫外、可见和近红外区的光谱,是一种反射光谱,与物质的电子结构有关。
D:漫反射S:镜面反射固体漫反射示意图当光照射固体样品时,固体样品的外层电子产生跃迁。
νλE=h=h*C/式中:E为禁带能h=6.626⨯10-34J⋅S(普朗克常数)C=8⨯108m⋅S-1λ为截止波长,待测本实验测试仪器为岛津公司生产的UV-3600(大附件MPC-3100)分光光度计。
三、实验过程1.打开分光光度计预热20-30min;2.通过UVProbe软件设置相应参数;3.样品漫反射光谱测试;4.数据处理及分析。
四、实验报告及要求1.掌握实验原理以及相关知识;2.参数设置时的技巧;3.计算所测半导体材料的带隙,附图谱。
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。
实例解析——紫外可见分光光度法(UV-VIS)
紫外可见分光光度法实例解析一、原理分析UV-VIS依据电子跃迁光谱,通常分子轨道基态外层电子处在,当分子外层吸收紫外或者可见辐射后,从基态向激发态跃迁。
其中紫外光谱:200~400nm,可见400~780nm。
其定性依据是不同物质对不同波长吸光度不同,定量依据是朗伯比尔定律A= εbc 吸光度分子二、适用范围一般适用于有机物,尤其是含有发色光能团、大共轭体系如含有苯环的有机物的测定三、特点:灵敏度高、选择性好、准确度好、通用性强、操作简单、价格低廉缺点:远不如红外光谱好,很多化合物在紫外没有吸收或者吸收很弱,而且紫外光谱特征性不强。
可以用来检验一些具有大的共轭体系或者发色官能团,并作为其他方法的补充。
四、仪器组成:光源——单色器——狭缝——样品池——检测器五、准备工作实验开始前查相关文献确定显色剂,显色剂:将待测组分形成有色化合物反应类型:络合反应氧化还原反应取代反应缩合反应显色剂选择条件:(1)灵敏度(2)选择性(3)生色物质稳定(4)组成恒定(5)显色剂在测定波长处无明显吸收,有色化合物与显色剂颜色对比大六、实验仪器前期设定:由待测物质查阅相关文献,确定使用可见区还是紫外区,确定光源钨丝或者氢、氘。
由待测物质确定样品池采用紫外区的石英池或者可见区的玻璃池检测器选用光电倍增管达到最佳检测效果七、配置标准检测液、显色剂溶液、参比溶液、标准溶液标准溶液:由分析纯的待测物质配置而成的溶液参比溶液:若仅待测组分和显色剂反应产物有吸收,其他试剂无吸收,用水做参比若显色剂和其他试剂略有吸收,试液本身无吸收,用“试剂空白”(不加试样溶液)参比若待测试液有吸收,而显色剂无吸收,则用“试样空白”(不加显色剂)做参比一般都选用试剂空白,即八、样品前处理,制成相应的溶液,如果其中有干扰离子,则加入掩蔽剂进行掩蔽或者采用化学方法分离出干扰离子九、实验条件确定:(1)最大吸收波长确定取1ml的标准溶液,1ml显色剂配制成溶液,稀释、定容、差文献确定谱线大致范围,多次测定,选择有最大吸收时的波长定为最大吸收波长,并且和标线对比,确定其误差是否在允许范围内,适当控制吸光度在最适范围(2)显色剂用量确定分别取1ml标准液,不同体积显色剂配成溶液,稀释、定容、多次测定得到吸光度-显色剂用量曲线,选择使得曲线平缓的最低用量再增加0.5ml为最佳显色剂用量(设为a ml)(3)显色温度确定取分别取1ml标准液、和a ml的显色显色液,稀释定容,测量在相同时间,不同温度下的吸光度显色时间曲线,得到最适温度T0(4)显色时间的确定分别取1ml标准液、和a ml的显色显色液,稀释定容,恒温T0测量,分在测量得到吸光度-显色时间曲线。
紫外线的物理原理及应用
紫外线的物理原理及应用1. 紫外线的定义与产生方式•紫外线是指波长介于100纳米至400纳米之间的电磁辐射,处于可见光和X射线之间。
•紫外线主要通过电子跃迁和分子振动产生,包括太阳辐射、人工光源和电子设备等。
2. 紫外线的分类和特点•紫外线根据波长的不同,可分为紫外A波(UVA)、紫外B波(UVB)和紫外C波(UVC)。
•UVC波长最短,能量最高,但被地球大气层吸收,对人体影响最小;UVB波长稍长,能量适中,主要影响皮肤;UVA波长最长,能量最低,容易穿透大气层和皮肤,对人体影响最大。
3. 紫外线的物理原理•紫外线的产生源于电磁辐射,主要通过太阳、人造光源和电子设备等发出。
•紫外线是电磁谱中波长较短的部分,其能量高于可见光,但低于X射线。
•紫外线通过电子跃迁和分子振动等过程产生,与物质相互作用时会引起化学和生物反应。
4. 紫外线的应用领域• 4.1 化学领域–紫外线在化学分析中广泛应用,如紫外可见分光光度法和紫外荧光分析法等。
–紫外线可用于催化反应、光催化材料的制备,还能促进化学反应的速度和选择性。
• 4.2 医疗领域–紫外线在医疗领域中被用于疾病的治疗和预防,如紫外线消毒、紫外线灯治疗白癜风等。
–紫外线能够杀灭细菌和病毒,消除皮肤上的疱疹和湿疹等皮肤病。
• 4.3 工业领域–紫外线可用于固化涂层,如油墨、涂料和染料等,提高产品质量和生产效率。
–紫外线还用于杀菌、杀虫和除臭等工业应用,净化空气和水源,保证产品的卫生和质量。
• 4.4 生命科学领域–紫外线在生物学和生物化学研究中具有重要作用,如DNA测序、DNA复制和蛋白质电泳等。
–紫外线还可用于细胞培养、细胞分离和基因工程等生物技术领域。
5. 紫外线的健康风险与防护•长期暴露在紫外线下会引发多种健康问题,如皮肤癌、眼睛疾病和免疫系统抑制等。
•为了减少紫外线的伤害,应采取以下防护措施:–减少太阳照射时间,避免在阳光强烈的时段外出;–使用防紫外线吸收剂的化妆品和防晒霜;–穿着长袖衣物和帽子,戴上太阳镜保护眼睛。
(完整版)紫外可见分光光度计--原理及使用
应用分光光度计已经成为现代分子生物实验室常规仪器。
常用于核酸、蛋白定量以及细菌生长浓度的定量。
我们实验室主要是用来测物质的光度以求得物质的浓度或者酶活。
基本原理分子的紫外可见吸收光谱是由于分子中的某些基团吸收了紫外可见辐射光后,发生了电子能级跃迁而产生的吸收光谱。
它是带状光谱,反映了分子中某些基团的信息,可以用标准光谱图再结合其它手段进行定性分析。
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= kcl式中比例常数k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。
组成各种型号的紫外-可见分光光度计,就其基本结构来说,都是由五个基本部分组成,即光源、单色器、吸收池、检测器及信号指示系统。
1.光源在紫外可见分光光度计中,常用的光源有两类:热辐射光源和气体放电光源。
热辐射光源用于可见光区,如钨灯和卤钨灯;气体放电光源用于紫外光区,如氢灯和氘灯。
2.单色器单色器的主要组成:入射狭缝、出射狭缝、色散元件和准直镜等部分。
单色器质量的优劣,主要决定于色散元件的质量。
色散元件常用棱镜和光栅。
3.吸收池吸收池又称比色皿或比色杯,按材料可分为玻璃吸收池和石英吸收池,前者不能用于紫外区。
吸收池的种类很多,其光径可在0.1~10cm之间,其中以1cm光径吸收池最为常用。
4、检测器检测器的作用是检测光信号,并将光信号转变为电信号。
现今使用的分光光度计大多采用光电管或光电倍增管作为检测器。
5、信号显示系统常用的信号显示装置有直读检流计,电位调节指零装置,以及自动记录和数字显示装置等。
操作步骤操作之前1.1开启电源进行初始化开启主机电源,分光光度计将按屏幕所显示的项目进行自检和初始化,如下图所示。
所有项目检测完毕,初始化结束,整个过程大约需要4min(若使用多池检测需5min)。
每个项目进行初始化操作时将被加亮显示,当初始化完成后,该项右边的星标也将加亮显示。
紫外实验课件
四、分子吸收光谱与电子跃迁
1.紫外—可见吸收光谱
有机化合物的紫外—可见吸收光谱,是其分子中外层价 电子跃迁的结果(三种):σ电子、π电子、n电子。 分子轨道理论:一个成 键轨道必定有一个相应的反 键轨道。通常外层电子均处 于分子轨道的基态,即成键 轨道或非键轨道上。
吸收光谱法紫外可见分光光度法原子吸收光谱法红外吸收光谱法x射线吸收光谱法y射线光谱法莫斯鲍尔核磁共振波谱法激光吸收光谱法电磁波和跃迁类型y射线核跃迁内层电子跃迁远紫外中层电子跃迁紫外可见外层电子跃迁红外光分子振动微波分子转动当强度为i0的一定波长的单色入射光束通过装有均匀待测物的溶液介质时该光束将被部分吸收ia部分反射ir余下的则通过待测物的溶液it即有
1)测量波长的选择:
max Amax 测定灵敏度高 max 左右 较小的A
A E 须在max 下测定 C l
2013-12-9
18
2)吸光度读数范围的选择: 3)参比溶液(空白溶液)的选择:
选A=0.2~0.8
注:采用空白对比消除因溶剂和容器的吸收、光的散射和 界面反射等因素对透光率的干扰
3.紫外—可见分子吸收光谱与电子跃迁
物质分子内部三种运动形式: (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
三种能级都是量子化的,且各自具有相应的能量 分子的内能:电子能量Ee 、振动能量Ev 、转动能量Er 即 E=Ee+Ev+Er ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr
紫外分光光度基本原理和分析
咖啡因样品用紫外光谱定性和定量,上:标准 品;下:样品
(二)吸光系数:郎伯-比尔定律中的K称为吸 光系数。因比色杯的直径用cm为单位,因此K 的单位决定于浓度c用什么单位,如c以mol/L为 单位时K称为摩尔吸光系数,用Emol或εmol表示; 如果物质的分子量未知,浓度可用%为单位,K 称为百分吸光系数,用E%表示。
通过比色方法从显色强度求浓度,这是比色分
析的原理。
入射光强度I0
透过光强度I1 溶液厚度L(比色杯直径)
I1=I0·10-K·L·C移项成:I1/I0=10-K·L·C 式中K为常 数,可因物质的吸光特性和采用单色光的波长
不同而有所不同,与溶液的厚度和浓度无关。
上式写成以10为底的对数,Iog(I1/I0)=-K·L·C ,再以透光度T=I1/I0时,则上式成为IogT=- K·L·C或者-IogT=K·L·C。I1/I0称为透光度或透 光率,表示透过光强度是入射光强度的百分之
使用普通玻璃比色杯,而在紫外分光光度计上 必须用对紫外线无吸收的石英玻璃比色杯。
三. 可见—紫外分光光度计的应用 (一)光谱分析:有时候需要研究某物质在某 溶剂中的光谱特性,如Vc的乙酸溶液在252.0 nm和237.5nm处有吸收波峰。
大多数情况下,比色分析都提供了使用光的 波长(一般是最大吸收峰波长)。如果没有提 供使用波长的话,可以用紫外分光光度计从 200~1000nm范围内扫描吸收光谱,搜索到吸 收峰,再用吸收峰波长来比色分析。
紫外分光光度基本 原理和分析
பைடு நூலகம்
绿、蓝、青、紫等组成的光谱,称为发射光谱。 如果在白炽灯光与棱镜之间放一个有色溶液的 玻璃皿,则通过棱镜后的光谱上会出现一处或 几处暗带,这种带有暗带的光谱称为该有色溶 液的吸收光谱,吸收光谱显示该溶液对光的选 择性吸收的特性。溶液所呈现的颜色是它的吸 收光谱中透过最多、吸收最少的那部分波长光 线的颜色,而暗带部分则是它透过最少、吸收 最多的那部分波长光线的颜色。
紫外分光光度计工作原理
紫外分光光度计工作原理紫外分光光度计(UV-Vis 分光光度计)是一种用于分析和检测物质吸收和传输性质的仪器。
它主要应用于化学、生物、环境等领域,通常用于分析溶液、气体和固态样品中的吸收光谱。
本文将从紫外分光光度计的工作原理、光学系统、样品处理及数据处理等方面进行全面介绍。
一、紫外分光光度计的工作原理UV-Vis 分光光度计的工作原理基于比尔-朗伯定律。
该定律规定了物质溶液对紫外和可见光的吸收现象,即物质浓度与光线透过溶液所受到的衰减之间存在着对数关系。
根据比尔-朗伯定律,溶液中的吸光度(A)与物质浓度(C)、光程(l)以及摩尔吸光系数(ε)之间存在以下关系:A = εcl。
UV-Vis 分光光度计通过测量样品对入射光的吸收,进而确定样品中的物质浓度。
其测量原理主要包括以下几个步骤:1. 光源发射:紫外分光光度计通常采用氙灯或钨灯作为光源,发射宽波长的紫外至可见光光谱范围内的光线。
2. 光线选择:光线通过单色器进行过滤和分解,选择特定波长的光线照射到样品上。
3. 样品吸收:样品吸收特定波长的光线,吸收光强度与样品中的吸收物质浓度成正比。
4. 光线检测:使用光电二极管或光电倍增管检测透过样品的光线强度,从而测定样品对吸收光的强度。
5. 数据处理:根据比尔-朗伯定律,分析检测到的光强度与样品中吸收物质的浓度之间的关系,计算出样品的吸光度。
通过上述步骤,紫外分光光度计可以通过测定样品的吸光度来确定物质的浓度,并且可根据标准曲线或外标法来进行定量分析。
二、光学系统紫外分光光度计的光学系统主要包括光源、单色器、样品室和光电检测器等部分。
这些部分相互协作,完成对样品吸收光谱的测量。
1. 光源:光源通常选用氙灯或钨灯,能够提供足够强度和广泛波长范围的光线。
紫外光源主要用于测量200nm至400nm范围的光谱,可见光源主要用于400nm至800nm范围的光谱。
2. 单色器:单色器的作用是将光源发出的宽谱束光分解成单一波长的光线。
紫外相关原理与知识
紫外可见分光光度法大体原理透射比和吸光度当一束平行光通过均匀的溶液介质时,光的一部份被吸收,一部份被器皿反射。
设入射光强度为I0,吸收光强度为I a,透射光强度为I t,反射光强度为I r,则在进行吸收光谱分析中,被测溶液和参比溶液是别离放在一样材料及厚度的两个吸收池中,让强度同为I0的单色光别离通过两个吸收池,用参比池调节仪器的零吸收点,再测量被测量溶液的透射光强度,所以反射光的影响可以从参比溶液中消除,则上式可简写为透射光强度(I t)与入射光强度(I0)之比称为透射比(亦称透射率),用T表示,则有:溶液的T越大,表明它对光的吸收越弱;反之,T越小,表明它对光的吸收越强。
为了更明确地表明溶液的吸光强弱与表达物理量的相应关系,常常利用吸光度(A)表示物质对光的吸收程度,其概念为:则A值越大,表明物质对光吸收越强。
T及A都是表示物质对光吸收程度的一种量度,透射比常以百分率表示,称为百分透射比,T%;吸光度A为一个无因次的量,二者可通过上式彼此换算。
朗伯-比耳定律朗伯-比耳定律(Lambert-Beer)是光吸收的大体定律,俗称光吸收定律,是分光光度法定量分析的依据和基础。
当入射光波长一按时,溶液的吸光度A是吸光物质的浓度C及吸收介质厚度l(吸收光程)的函数。
朗伯和比耳别离于1760年和1852年研究了这三者的定量关系。
朗伯的结论是,当用适当波长的单色光照射一固定浓度的均匀溶液时,A与l成正比,其数学式为:A = k'l (此即称为朗伯定律,k'为比例系数)而比耳的结论是,当用适当波长的单色光照射一固定液层厚度的均匀溶液时,A与C成正比,其数学表达式为:(此即称为比耳定律,k称为比例系数)归并上述k的数值取决于吸光物质的特性外,其单位及数值还与C和l所采用的单位有关。
l通常采用cm为单位,并用b表示。
所以k的单位取决C采用的单位。
当C采用重量单位g/L时,吸收定律表达为:(a称为吸光系数,单位为)当C采用摩尔浓度mol/L时,吸收定律表达为:(ε称摩尔吸光系数,单位为)有时在化合物的组成不明的情况下,物质的摩尔质量不知道,因此物质的量浓度无法肯定,就不能用摩尔吸光系数,而是采用比吸光系数,其意义是指质量分数为1%的溶液,用1cm吸收池时的吸光度,这时吸光度为:(c的质量百分浓度)ε、a、三者的换算关系为:,(Mr为吸收物质的摩尔质量)在吸收定律的几种表达式中,在分析上是最常常利用的,ε也是最常常利用的,有时吸收光谱的纵坐标也用ε或lgε表示,并以最大摩尔吸光系数表示物质的吸收强度。
(完整版)紫外可见分光光度计--原理及使用
应用分光光度计已经成为现代分子生物实验室常规仪器。
常用于核酸、蛋白定量以及细菌生长浓度的定量。
我们实验室主要是用来测物质的光度以求得物质的浓度或者酶活。
基本原理分子的紫外可见吸收光谱是由于分子中的某些基团吸收了紫外可见辐射光后,发生了电子能级跃迁而产生的吸收光谱。
它是带状光谱,反映了分子中某些基团的信息,可以用标准光谱图再结合其它手段进行定性分析。
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= kcl式中比例常数k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。
组成各种型号的紫外-可见分光光度计,就其基本结构来说,都是由五个基本部分组成,即光源、单色器、吸收池、检测器及信号指示系统。
1.光源在紫外可见分光光度计中,常用的光源有两类:热辐射光源和气体放电光源。
热辐射光源用于可见光区,如钨灯和卤钨灯;气体放电光源用于紫外光区,如氢灯和氘灯。
2.单色器单色器的主要组成:入射狭缝、出射狭缝、色散元件和准直镜等部分。
单色器质量的优劣,主要决定于色散元件的质量。
色散元件常用棱镜和光栅。
3.吸收池吸收池又称比色皿或比色杯,按材料可分为玻璃吸收池和石英吸收池,前者不能用于紫外区。
吸收池的种类很多,其光径可在0.1~10cm之间,其中以1cm光径吸收池最为常用。
4、检测器检测器的作用是检测光信号,并将光信号转变为电信号。
现今使用的分光光度计大多采用光电管或光电倍增管作为检测器。
5、信号显示系统常用的信号显示装置有直读检流计,电位调节指零装置,以及自动记录和数字显示装置等。
操作步骤操作之前1.1开启电源进行初始化开启主机电源,分光光度计将按屏幕所显示的项目进行自检和初始化,如下图所示。
所有项目检测完毕,初始化结束,整个过程大约需要4min(若使用多池检测需5min)。
每个项目进行初始化操作时将被加亮显示,当初始化完成后,该项右边的星标也将加亮显示。
紫外分光光度计及液相色谱仪的原理及使用
一、紫外光谱与荧光光谱在产生原理上有何不同?荧光光谱有何特点?产生荧光光谱的先决条件是什么?1、紫外线光谱产生原理: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,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。
跃迁所吸收的能量符合波尔条件。
当光照射在物质上时,其中某些光被选择性地吸收,当辐射能等于分子中的电子从低能态跃迁到高能态所需能量时,则分子对光产生吸收,即产生了分子吸收光谱。
荧光光谱产生的原理:物质分子吸收某一波长(激发波长)辐射能被激发后,电子以无辐射方式从高激发态跃迁至第一电子激发态的最低振动能级并释放部分能量,再以辐射的方式释放另一部分能量,该辐射能(光)即为荧光,其波长为发射波长,而产生的光谱即为荧光光谱。
2、荧光光谱特点:(1)以荧光强度对激发波长作图,得到激发光谱;同样以荧光强度对发射波长作图得荧光光谱。
激发光谱与发射光谱的图形几乎是镜面对称。
(2)基于物质吸收光后仅释放部分能量来发射荧光,故发射波长大于激发光波长(3)荧光波长是不变的,光谱的形状与激发波长大小无关3、产生荧光光谱的先决条件是:(1)具有较强的紫外-可见光吸收(2)具有一定的荧光效率二、1、在紫外-可见光测试中所用的比色杯与荧光测试时用的比色杯有何不同?在紫外-可见光测试中所用的比色杯为两面透光,荧光测试为四面透光2、玻璃比色杯与石英比色杯各自的适用波长范围?有一个物质的最大吸收为254nm,另一物质的最大吸收为500nm,这两种物质分别可选用哪几种比色杯?玻璃:320nm以上石英:≥210nm第二种物质两种比色杯都可以用,第一种物质则只能用石英比色杯。
紫外-可见分光光度法-n经典案例
紫外-可见分光光度法是一种基于物 质分子对紫外-可见光的吸收特性来 进行定量和定性分析的方法。
特点
具有较高的灵敏度、准确度和重现性 ,可广泛应用于多种物质的分析。
工作原理
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
物质分子在紫外-可见光的特定波长范 围内能够吸收光能,引起分子振动和 电子能级跃迁,从而产生吸收光谱。
通过测量物质在特定波长下的吸光度, 可以推算出物质的浓度。
根据标准曲线和吸光度数据,计 算出水样中重金属离子的浓度。
结果分析
通过对比标准曲线和吸光度数据,可以确定水样中是否存在重金属离子,并计算 出其浓度。
结果的准确性受到多种因素的影响,如试剂的纯度、实验操作的准确性、仪器的 精度等。因此,实验过程中需要严格控制实验条件,确保结果的可靠性。
05
经典案例三:药物中有效成分的测定
结果解释
根据检测结果,判断样品是否符合国家或国际标 准,以及防腐剂的种类和浓度是否合理。
结果应用
为食品监管部门提供依据,对不合格产品进行处 理或召回,保障消费者权益。
04
经典案例二:水中重金属离子的检测
案例概述
目的
检测水样中是否存在重金属离子,如铜、铅、锌等。
原理
重金属离子可以与某些显色剂发生反应,生成有色化合物,通过紫外-可见分光 光度法测定其吸光度,从而确定重金属离子的浓度。
结果分析
1
通过实验,测得感冒清热颗粒中有效成分的浓度 为0.98 mg/mL,与标准值相符。
2
精密度实验结果表明,该方法的相对标准偏差 (RSD)为0.8%,说明方法的精密度较高。
3
回收率实验结果表明,该方法的平均回收率为 98.5%,说明方法的准确度较高。
紫外可见分光光度计原理及操作
紫外可见分光光度法的原理及应用原理:紫外可见分光光度法基于物质对紫外-可见光的吸收特性进行测定。
当光线通过样品时,样品中的分子会吸收特定波长的光,从而产生吸收峰。
通过测量样品吸收的光强,可以得到样品在不同波长下的吸光度。
常用的光谱仪器是分光光度计,它能够实现对不同波长光的选择和测量。
应用:1.定量分析:紫外可见分光光度法可以用于定量分析各种物质。
根据比尔定律,吸光度与物质浓度之间存在一定的线性关系,因此可以根据吸光度测量值推算出物质的浓度。
这在医药、环境监测、食品安全等领域中具有重要意义。
2.药物分析:紫外可见分光光度法广泛应用于药物分析中。
例如,可以利用紫外光谱测定药物的浓度、纯度和含量,评价药物的质量。
同时,通过分析药物在不同波长下的吸收特性,可以了解药物的结构和反应机理,为新药的研发提供重要的信息。
3.生化分析:生物体内的很多生物分子都具有紫外可见吸收特性,这使得紫外可见分光光度法成为生化分析中常用的工具。
例如,可以通过测定蛋白质和核酸在特定波长下的吸光度来研究其构象和浓度。
此外,也可以用于测定血液中的代谢产物、激素和维生素等的浓度。
4.环境监测:在环境监测中,紫外可见分光光度法可用于分析水质、空气中的有害物质和污染物。
例如,可以利用其测定水中化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)和磷酸盐等的浓度。
这对于环境保护和水质安全具有重要意义。
5.食品检测:紫外可见分光光度法在食品行业中也具有广泛应用。
可以通过测定食品中的营养成分和添加剂的含量来评价食品质量和安全性。
例如,可以测定维生素、氨基酸、酚类和色素等在食品中的含量。
总之,紫外可见分光光度法具有简单、快速、高灵敏度和高选择性等优点,且适用范围广泛。
它在化学、制药、环保、医疗和食品等领域中都有不可替代的地位,对于研究物质性质和反应机理,以及保障人类健康和环境安全都起着重要作用。
液体紫外固体紫外原理及实例
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发展简史
4、1859年本生(R.Bunsen)和基尔霍夫(G.Kirchhoff)发现由食 盐发出的黄色谱线的波长和“夫琅和费线,;中的D线波长完全 一致,才知一种物质所发射的光波长(或频率),与它所能吸 收的波长(或频率)是一致的。
5、1862年密勒( Miller)应用石英摄谱仪测定了一百多种物质的 紫外吸收光谱。他把光谱图表从可见区扩展到了紫外区,并指出: 吸收光谱不仅与组成物质的基团质有关。
紫外可见分光光度计 基本知识
2022/3/24
姓名:于贝贝 学号:662085216150 学院:先进化学制造研究院
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紫外-可见分光光度法
紫外的发展史
仪器的原理
仪器组成
固体紫外与液体紫外的区别
紫外应用实例
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发展简史
1、早在1665年,牛顿首次通过分光光度法发现太阳光是复合 光的事实。
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Thank you
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(55nm ,534.2nm)
528.2nm波长对应金颗粒的粒径为40nm左右 [2]
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不同粒径的金颗粒
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参考文献
[1] 王高明,郭城,张亮亮等.积分球光能均匀性的Monte Carlo模拟[J].微光与红外, 2009,39(1):67-69. [2] Y. Feng, J. He, H. Wang, Y. Y. Tay, H. Sun, L. Zhu and H. Chen, J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 2004–2007.
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紫外测试原理及操作规程(3篇)
第1篇一、引言紫外线测试是一种广泛应用于材料、环境、生物等领域的重要检测手段。
它通过测量物质对紫外线的吸收、反射、散射等特性,来评估物质的性能、品质和安全性。
本文将介绍紫外线测试的原理及操作规程。
二、紫外线测试原理1. 紫外线分类紫外线根据波长可分为UVA、UVB和UVC三种。
UVA波长为320-400nm,UVB波长为280-320nm,UVC波长为100-280nm。
其中,UVC具有杀菌消毒作用,UVA和UVB则对生物体的DNA和蛋白质有损伤作用。
2. 紫外线测试原理紫外线测试主要基于以下原理:(1)物质对紫外线的吸收:物质对紫外线的吸收程度与其化学结构、分子结构、分子量等因素有关。
通过测量物质对紫外线的吸收,可以了解物质的化学组成和结构。
(2)物质对紫外线的反射:物质对紫外线的反射程度与其表面性质、颜色、厚度等因素有关。
通过测量物质对紫外线的反射,可以评估物质的光学性能。
(3)物质对紫外线的散射:物质对紫外线的散射程度与其颗粒大小、密度、形状等因素有关。
通过测量物质对紫外线的散射,可以了解物质的微观结构和性能。
三、紫外线测试操作规程1. 准备工作(1)检查仪器设备:确保仪器设备正常运行,如紫外分光光度计、样品池、紫外灯等。
(2)校准仪器:根据仪器说明书进行校准,确保测试数据的准确性。
(3)准备样品:将待测样品制备成均匀、稳定的溶液或悬浮液。
2. 测试步骤(1)设置波长:根据测试目的,选择合适的测试波长。
(2)设置测试参数:设置测试温度、测试时间、样品池厚度等参数。
(3)样品池清洗:用去离子水清洗样品池,去除杂质。
(4)加样:将制备好的样品加入样品池,确保样品均匀分布。
(5)测试:开启紫外灯,进行测试。
记录测试数据。
(6)数据处理:根据测试数据,计算吸光度、反射率、散射率等指标。
3. 数据分析根据测试数据,对样品进行定性、定量分析。
结合样品的化学组成、结构等信息,评估样品的性能、品质和安全性。
紫外分光光度基本原理和分析
对比分析含量。某些情况下,没有标准品,可
以用摩尔吸光系数或百分吸光系数进行测定,
直接测定溶液的吸光度,通过和该纯物质的吸
光系数比较,可以计算出浓度。这样的分析需 要经过精确校正了波长的分光光度计,紫外分 光光度计的波长一般精确到2nm,可以承担这 样的分析。如果知道分子量的话,百分吸光系 数和摩尔吸光系数之间可以互相换算,换算公 式是:百分吸光系数=10×摩尔吸光系数÷物 质的分子量。
比色分析中有时也用透光度做单位,根据透 光度的负对数-IogT=吸光度,透光率为100% 时,吸光度=-Iog1=0,而透光率为1%时,吸 光度=-Iog0.01=2,二者间呈对数指数关系。
当然,只有溶液的浓度和吸光度之间成直线
正比关系时才能进行比色分析,如果溶液的吸 光度与浓度不成正比(不符合郎伯-比尔定律), 则不能使用比色分析。有时,溶液的浓度只在 一定范围内和显色成直线正比关系,而浓度超 过一定限度时,失去正比关系,则不能一概地 用比色结果换算,通常都要研究测定方法中什 么浓度范围内二者成直线正比关系;或者绘制 一系列浓度和吸光度之间的标准曲线,发现浓 度增加到一定限度,标准曲线发生弯曲、变折, 说明超过该浓度时,要对溶液进行稀释才能用 来比色分析。
VB12标准液浓度为30μg/ml,蒸馏水调零,用 361nm测定吸光度A,计算:测定液中VB12含量 (μg/ml)=(A样品/A标准品)×30;注射液中 VB12含量(μg/ml)=(A样品/A标准品)×30 ×n (稀释倍数)÷V(取样量,ml)
2.混合物中两物质同时测定(两物质的最大吸
收峰有部分重合)
不同分子的原子团和原子,它的发射光谱和 吸收光谱不同。因此可以根据其光谱的特征和
紫外可见光谱基本原理PPP文档(最全版)
2)吸光度读数范围的选择: 选 3)参比溶液(空白溶液)的
选择:
空白溶液 配制样品的溶剂 参比池 光学性质和厚度相同 样品池 空白溶液 参比池 调节光路 A参 0 ,T 100% 样品溶液 样品池 A样
ü 注:采用空白对比消除因溶剂和容器的吸收、光的散射和 界面反射等因素对透光率的干扰
吸收光谱: 又称吸收曲线,是以波长( )为横坐标、吸光度(A)为纵坐标所描绘的图形。
2)百分含量吸光系数 / 比吸光系数:(定量分析)
杂散光来源:仪器本身缺陷;
照射物质的光经单色器分光后并非真正单色光
选择较纯单色光(Δλ↓,单色性↑)
单位浓度特、征单位:厚峰度的吸光度 曲线上比左右相邻处都高的一处; 注→:定采性用、空定白量对依比据消m除a因x溶剂和容吸器收的吸程收度、光最的大散射所和对应的 (曲线最大峰处的 )
→ 定性、定量依据
2.吸光系数两种表示法:
1)摩尔吸光系数ε:(结构分析)
在一定λ下,C=1mol/L,L=1cm时的吸光度
2)百分含量吸光系数 / 比吸光系数:(定量分析)
在一定λ下,C=1g/100ml,L=1cm时的吸光度
3)两者关系
M 10
E11c%m
3.吸收光谱(吸收曲线):λ~A
吸收光谱: 又称吸收曲线,是以波长()为横坐标、吸光度
I 01 I 02
I 01 I 02
10 E1Cl I 01 I 02 10(E2 E1)Cl I 01 I 02
A
lg T
E1C
l
lg
I 01
I 02 10(E2 E1)Cl I 01 I 02
➢ 讨论:
入射光的谱带宽度严重影响吸光系数和吸收光谱形状
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按所吸收光的波长区域不同,分为 紫外分光光度法和可见分光光度法,合称 为紫外-可见分光光度法。
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基本原理----朗伯-比尔定律 一、吸光度和透光度
设入射光强度为I0,吸收光强度为Ia,透 射光强度为 It,反射光强度为Ir,则
I0= Ia+ It+ Ir 由于反射光强度很弱,其影响很小,上式 可简化为:
I0= Ia+ It
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吸光度: 为透光度倒数的对数,用A表示, 即A=lg1/T=lgI0/It
透光度:透光度为透过光的强度It与入射光 强度I0之比,用T表示:
即 T= It/I0
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• 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
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紫外-可见分光光度法
紫外的发展史
仪器的原理
仪器组成
固体紫外与液体紫外的区别
紫外应用实例
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固体紫外实例--60nm的金颗粒负载在聚合物中
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液体紫外应用实例--40nmAuNPs的uv数据
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液体紫外应用实例--40nmAuNPs的uv数据
6、美国Beckman公司于1945年,推出世界上第一台成熟的紫外 可见分光光度计商品仪器
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紫外-可见分光光度法
紫外的发展史
仪器的原理
仪器组成
固体紫外与液体紫外的区别
紫外应用实例
2022/3/23
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基本原理
它是利用物质的分子或离子对某一 波长范围的光的吸收作用,对物质进行定 性分析、定量分析及结构分析, 所依据的 光谱是分子或离子吸收入射光中特定波长 的光而产生的吸收光谱。
(55nm ,534.2nm)
528.2nm波长对应金颗粒的粒径为40nm左右 [2]
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不同粒径的金颗粒
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பைடு நூலகம் 参考文献
[1] 王高明,郭城,张亮亮等.积分球光能均匀性的Monte Carlo模拟[J].微光与红外, 2009,39(1):67-69. [2] Y. Feng, J. He, H. Wang, Y. Y. Tay, H. Sun, L. Zhu and H. Chen, J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 2004–2007.
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固体紫外与液体紫外区别---仪器构成
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积分球的原理:
积分球是紫外可见分光光度计最为重要的附属装置,由于积分球的使用,大大扩 展了光度计可以测定的样品形态和种类,比如悬浊样品和不透明类样品。分析测 试中心的紫外-可见分光光度计(U-3310)配置的积分球装置如图所示:
4、1859年本生(R.Bunsen)和基尔霍夫(G.Kirchhoff)发现由食 盐发出的黄色谱线的波长和“夫琅和费线,;中的D线波长完全 一致,才知一种物质所发射的光波长(或频率),与它所能吸 收的波长(或频率)是一致的。
5、1862年密勒( Miller)应用石英摄谱仪测定了一百多种物质的 紫外吸收光谱。他把光谱图表从可见区扩展到了紫外区,并指出: 吸收光谱不仅与组成物质的基团质有关。
液体紫外固体紫外原理及实例
紫外-可见分光光度法
紫外的发展史
仪器的原理
仪器组成
固体紫外与液体紫外的区别
紫外应用实例
2022/3/23
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发展简史
1、早在1665年,牛顿首次通过分光光度法发现太阳光是复合 光的事实。
2、1815年夫琅和费(J. Fraunhofer)仔细观察了太阳光谱, 发现太阳光谱中有600多条暗线,并且对主要的8条暗线标以A、 B、C、D…H的符号。这就是人们最早知道的吸收光谱线,被 称为“夫琅和费线”。
0.575
光源
单色器
检测器
显示
吸收池
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。 检测器:利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信号。 11
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:手执两侧的毛面,盛放液体高度四分之三。
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紫外-可见分光光度法
紫外的发展史
仪器的原理
仪器组成
固体紫外与液体紫外的区别
紫外应用实例
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固体紫外与液体紫外区别
仪器组成 测量参数 所测样品
液体紫外 无积分球 吸光度
固体紫外 有积分球
漫反射
液体样品
悬浊样品和不透明类 样品
3、朗伯( Lambert)早在1760年就发现物质对光的吸收与 物质的厚度成正比,后被人们称之为朗伯定律;比耳 ( Beer)在1852年又发现物质对光的吸收与物质浓度成正 比,后被人们称之为比耳定律。在应用中,人们把朗伯定 律和比耳定律联合起来,又称之为朗伯—比耳定律。
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发展简史
•
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。
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紫外-可见分光光度法
紫外的发展史
仪器的原理
仪器组成
固体紫外与液体紫外的区别
紫外应用实例
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基本组成--单光束分光光度计
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。
光线由输入孔入射后,光线在此球内部被均匀的反射及漫射,因此输出孔所得到 的光线为相当均匀之漫射光束。 而且入射光之入射角度、空间分布、及极化皆不 会对输出之光束强度及均匀度造成影响[1]。
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积分球的基本工作原理
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固体紫外与液体紫外区别---积分球
双光束积分球式分光光度测试仪有两个光栅和两个检测器。测量时光源只闪一次,同 样测样品和参比白。这样就克服了系统变化所带来的误差,测量数据的精度非常高。