UV-Vis原理及应用概述
(UV-Vis)紫外-可见吸收光谱分析..
(三) 吸收池 用光学玻璃制成的吸收池，只能用于可见光区。
用熔融石英（氧化硅）制的吸收池，适用于紫外
光区，也可用于可见光区。
盛空白溶液的吸收池与盛试样溶液的吸收池应互相
匹配，即有相同的厚度与相同的透光性。
(四) ．检测器
（1）光电管和光电増倍管
图11．12光电管检测示意图 1．照射光 2．阳极
A logT
实际测量，往往测量物质的透光率，再转化为吸光强度。
半导体材料中光的吸收规律 紫外-可见光的吸收主要是电子从基态到激发态的跃迁 半导体材料中，电子从基态到激发态的跃迁是和它们 的能带结构相关的。 因此光的吸收规律必然和它们的能带结构相关 直接禁带 间接禁带 ZnO，GaAs，CdS Si，Ge
为吸收系数，d为光在固体中的传播距离。
吸收系数实际表示：光在固体中传播距离 d 1 光强衰减到原来的 e
1
光在物体中的吸收还可以利用透光率T来表示
透光度指强度为 I 0 的入射光照射物体，部分光被吸收
出射光的强度变为I，
I 出射光和入射光的强度比一般用透光率 T 表示 I0
根据吸光度A的定义，可以获得两者的相互关系为
2. 禁戒的直接跃迁 某些情况下，即使在直接禁带的半导体材料中，其价 带顶和导带底都在K空间的原点，但是它们之间的跃 迁即K=0可能被选择定则禁止，而K不为0的情况下的 跃迁反而被允许，一般把这种跃迁称为禁戒的直接跃 迁。同样通过计算，可以得到吸收系数和光子能量的 关系
( ) 3和 hv 为线性关系， 由半导体的吸收光谱，做 B ( ) 3和 hv 的图谱， 就得到线性吸收边 B
紫外吸收光谱：200 ~ 400 nm 可见吸收光谱：400 ~ 800 nm 两者都属电子光谱。
紫外可见分光光度计 普析
紫外可见分光光度计普析紫外可见分光光度计（UV-Vis spectrophotometer）是一种常用的分析仪器，广泛应用于化学、生物、环境等领域的研究和实验中。
本文将从紫外可见分光光度计的原理、应用以及操作步骤等方面进行介绍。
一、紫外可见分光光度计的原理紫外可见分光光度计是利用物质对紫外可见光的吸收特性进行定量分析的仪器。
根据光的波长范围，可分为紫外光区和可见光区两部分。
紫外光区的波长范围为200-400 nm，可见光区的波长范围为400-800 nm。
紫外可见分光光度计的工作原理是通过光源产生的光经过样品后，被光电二极管或光电倍增管接收，形成光谱图，再通过计算机进行数据处理和分析。
在分析过程中，样品溶液的吸收特性会使光强发生变化，根据吸光度与物质浓度之间的线性关系，可以通过测量吸光度来确定物质的浓度。
二、紫外可见分光光度计的应用紫外可见分光光度计在科研和实验中有着广泛的应用。
以下是其中几个常见的应用领域：1. 生物化学分析：紫外可见分光光度计可用于蛋白质、核酸、酶等生物大分子的浓度测定和纯度分析，如蛋白质含量的测定、核酸的纯度检测等。
2. 药物分析：紫外可见分光光度计可用于药物的含量测定、质量控制和稳定性研究，如药物溶液的吸光度测定、药物的光解动力学研究等。
3. 环境监测：紫外可见分光光度计可用于水质、大气和土壤等环境样品的污染物分析和监测，如水中重金属离子的测定、大气中挥发性有机物的测定等。
4. 食品安全检测：紫外可见分光光度计可用于食品中添加剂、农药残留、重金属等有害物质的检测，如食品中硝酸盐含量的测定、食品中防腐剂的测定等。
三、紫外可见分光光度计的操作步骤使用紫外可见分光光度计进行实验时，需要按照以下步骤进行操作：1. 打开仪器电源，并预热一段时间，使光源和光电二极管稳定工作。
2. 根据实验需要选择合适的光源和检测器，设置光的波长范围。
3. 取一定量的样品溶液，注入样品池中，并调节样品池的位置，使光线通过样品溶液。
仪器分析第六章UVVIS
C
O
CH3
—环己烷 …水
异丙叉丙酮的紫外-可见光谱
二、溶剂极性对吸收光谱精细结构的影响 例如：对称四嗪在不同溶剂中的吸收光谱
Ⅰ：在蒸汽态中 Ⅱ：在环己烷中 Ⅲ：在水中
★
三、正确选择溶剂 溶剂对紫外-可见吸收光谱影响很大，因此选择溶
剂应注意下列要求： 1.对试样有很好的溶解力，且对试样应是惰性的； 2.在溶解度允许的范围内，尽量选择极性较小的
二、配位场跃迁
过渡金属离子及其化合物除了电荷迁移跃 迁外，还有配位场跃迁。
配位场跃迁的产生：过渡金属离子配合物 在配体的配位场作用下，5个能量相等的d 轨道或7个能量相等的f轨道裂分成几组能 量不等的d轨道或f轨道，当物质吸收光能 后，处于低能级的d电子或f电子可分别跃 迁至高能级的d轨道或f轨道，产生吸收光 谱。
最大吸收峰所对应的波长λmax是化合物中电 子能级跃迁时吸收的特征波长，对鉴定化 合物尤为重要，与λmax相应的εmax也是定性 和定量分析的另一重要参数。
整个吸收光谱的形状决定于物质的性质， 反映物质分子内部能级分布状况，是物质 定性的依据。
▲
6.2有机化合物紫外—可见吸收光谱
一、有机化合物电子跃迁类型 紫外-可见吸收光谱是由分子中价电子在电
能复合成白光的两种颜色的光叫互补色光。物 质所显示的颜色是吸收光的互补色。
KMnO4的颜色及吸收光谱
▲
6.1 分子吸收光谱基本原理
一、电子跃迁产生紫外—可见吸收光谱 分子和原子一样，也有它的特征分子能级，
这些能级是由分子内部运动决定的。
①价电子的运动
分子内部运动
②分子内原子在平衡 位置附近的振动
使电子从给予体外层轨道向接受体相应的 轨道跃迁产生吸收光谱，此过程又称内氧 化-还原。
紫外分光光度法计算
紫外分光光度法计算紫外分光光度法（UV-Vis spectrophotometry）是一种常见的分析方法，广泛应用于化学、生化和环境领域。
它利用物质对紫外光和可见光的吸收特性，通过测量吸光度来确定物质的浓度。
下面将详细介绍紫外分光光度法的原理、仪器和具体步骤。
原理：紫外分光光度法基于物质分子的电子跃迁过程。
当物质受到紫外光或可见光的照射时，能级较低的电子会吸收光子的能量，跃迁至较高的能级。
物质的吸收特性取决于它的分子结构以及电子能级的分布。
吸光度（A）定义为样品溶液中吸收光的强度与入射光的强度之比，可以表示为A=log(I₀/I)。
仪器：紫外分光光度法所使用的仪器称为紫外可见分光光度计，包含一个光源，一个单色仪、一个样品室和一个光电二极管。
光源会产生连续的电磁辐射，单色仪可以选择所需的波长，并将光传递到样品室。
样品室包含待测样品的池，光会穿过样品后被光电二极管接收，然后转化为电信号并输出到计算机上进行处理。
步骤：1.准备样品溶液。
将待测物质溶解或稀释到合适的浓度。
溶液的量应足够填满样品池。
2.扫描选取波长范围。
根据样品的吸收特性，选择合适的波长范围进行扫描。
典型的波长范围为190 nm至800 nm，在可见光和紫外光区域进行扫描。
3.仪器的校准。
对仪器进行校准操作，通常使用空白试剂（不含待测物质的溶剂）进行校准。
将空白试剂放入样品室并设置为零点，此时光电二极管输出的电信号为零。
4.测量样品的吸光度。
将样品溶液放入样品池中，确保样品表面光滑平整。
选择合适的波长，将光源打开并扫描整个波长范围。
仪器会逐个记录每个波长对应的光电二极管输出的电信号。
通过计算光电二极管输出电信号与校准信号的比值，可以得到每个波长对应的吸光度。
5.绘制吸光度和波长之间的关系曲线。
将所测得的吸光度值绘制成图表，横轴为波长，纵轴为吸光度。
这个曲线被称为吸光度谱，可以帮助确定样品的吸收峰和最大吸收波长。
6.计算浓度。
利用兰伯特-比尔定律，即A=εlc，其中A表示吸光度，ε为摩尔吸光系数，l为光程长度，c为溶液的浓度。
紫外-可见吸收光谱法概述
紫外-可见吸收光谱法（UV-Vis）是一种常用的分析技术，用于研究物质在紫外光和可见光区域的吸收特性。
该技术基于物质分子在特定波长范围内吸收光能的原理，通过测量样品溶液在紫外-可见光谱范围内的吸光度来获取信息。
UV-Vis光谱法可用于定性分析和定量分析。
在定性分析中，通过比较样品的吸收光谱与已知物质的光谱图谱，可以确定样品中存在的化合物或功能基团。
在定量分析中，根据样品吸收的光强度与物质浓度之间的线性关系，可以确定样品中某种物质的浓度。
UV-Vis光谱仪通常由光源、单色器、样品室、光电探测器和数据处理系统组成。
工作原理是通过将光束分为可见光和紫外光两部分，然后透过样品溶液，测量透过样品的光强度和未经样品的光强度之间的差异。
样品吸收的光强度会被转换为吸光度或透射度，并绘制成光谱图。
UV-Vis光谱法在许多领域中得到广泛应用，包括化学、生物化学、环境科学、制药、食品科学等。
它可以用于分析物质的结构、浓度、纯度、反应动力学以及反应机理等方面的研究。
同时，UV-Vis光谱法操作简便、分析速度快，且样品准备相对简单，因此成为了一种常用的分析技术。
紫外分光光度计的使用原理和方法 PPT
这些显色反应,必须满足以下条件:
1、反应得生成物必须在紫外-可见光区有较 强得吸光能力,即摩尔吸光系数较大;
2、反应有较高得选择性,即被测组分生成得 化合物吸收曲线应与共存物质得吸收光谱有 明显得差别;
3、 反应生成得产物有足够得稳定性,以保 证测量过程中溶液得吸光度不变;
4、反应生成物得组成恒定。
按所吸收光得波长区域不同,分为紫外分 光光度法与可见分光光度法,合称为紫外-可见 分光光度法。
紫外-可见分光光度法得特点:
1 与其它光谱分析方法相比,其仪器设备与操 作都比较简单,费用少,分析速度快;
2 灵敏度高; 3 选择性好; 4 精密度与准确度较高; 5 用途广泛。
§1、 紫外-可见吸收光谱
3、 狭缝宽度得选择
为了选择合适得狭缝宽度,应以减少狭 缝宽度时试样得吸光度不再增加为准。一 般来说,狭缝宽度大约就是试样吸收峰半 宽度得十分之一。
二、显色反应条件得选择
对多种物质进行测定,常利用显色反应 将被测组分转变为在一定波长范围有吸收 得物质。常见得显色反应有配位反应、氧 化还原反应等。
参比溶液得选择视分析体系而定,具体有:
1、溶剂参比 试样简单、共存其它成分 对测定波长吸收弱,只考虑消除溶剂与吸收 池等因素;
2、试样参比 如果试样基体溶液在测定 波长有吸收,而显色剂不与试样基体显色 时,可按与显色反应相同得条件处理试样, 只就是不加入显色剂。
3、试剂参比 如果显色剂或其它试剂在 测定波长有吸收,按显色反应相同得条件, 不加入试样,同样加入试剂与溶剂作为参 比溶液。
红移与紫移
在有机化合物中,常常因取代基得变更或 溶剂得改变,使其吸收带得最大吸收波长λmax 发生移动。向长波方向移动称为红移(表3-3), 向短波方向移动称为紫移。
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-可见分光光度计工作原理
紫外-可见分光光度计工作原理
紫外-可见分光光度计（UV-Vis spectrophotometer）是一种用
于测量物质吸光度的仪器。
它的工作原理基于比尔-朗伯定律，即吸光度与溶液中物质浓度之间的线性关系。
下面是紫外-可见分光光度计的工作原理：
1. 光源：紫外-可见分光光度计使用可见光或紫外光作为光源。
这些光源通常是氘灯（白炽灯带有氘灯或钨灯）、氙灯或者LED等Xe光源。
光源发出的宽谱光经过光学系统聚焦形成一
束平行光通过物质样品。
2. 样品室：样品室是光路中的一个空间，用于容纳待测样品。
样品可以是液体、溶液或者固体经过适当的预处理后放置在样品室中。
待测样品能够吸收一定波长范围内的光。
3. 分光器：分光器将平行进入的光束按照不同的波长进行分离。
这通常是通过光栅、光柱或者棱镜等光学元件完成的。
分光器可以调节光束的波长范围。
4. 选择性检测器：分光器将不同波长的光分离后，光束通过选择性检测器进行探测。
可见光范围内常见的检测器包括光电二极管（Photodiode）和光电倍增管（Photomultiplier tube，PMT），紫外光范围内常用的检测器是具有UV增益的PMT。
5. 数据采集和显示：分光光度计通过检测器获取到的光强度信号通过转换电路转换成电信号，然后将其输入数显器、计算机
等数据采集和显示设备。
在数显器上，用户可以观察到吸光度值随波长变化的光谱曲线。
根据比尔-朗伯定律，吸光度与样品中的物质浓度之间有一个线性关系。
因此，通过测量样品的吸光度，可以得到物质在不同波长下的吸光度光谱，从而研究物质的颜色、浓度、变化等信息。
紫外可见分光光度计的测量
紫外可见分光光度计的测量紫外可见分光光度计（UV-Vis分光光度计）是一种广泛应用于化学、生物、环境、医药等领域的分析仪器。
UV-Vis分光光度计可以测量溶液、气体和固体的吸收光谱，其基本原理是利用光的波长和强度来分析物质组成和浓度。
UV-Vis分光光度计的原理UV-Vis分光光度计利用的是荧光分析或吸收分析的原理，即物质吸收或放射与波长、能量的关系。
当物质的分子和原子发生跃迁时，就会吸收某一特定波长的光。
根据分子的能级结构和波长大致确定，溶液中各种物质按照各自分子的能级结构吸收光的波长不同，因此可以测定出物质吸收的波长和吸收光强度。
UV-Vis分光光度计不同于一般的Lab Max，它采用的是分光技术，即将光线分为多个波段，普通的Lab Max仅仅可以得到光线的强弱。
分光技术可以将光线分为不同的波段以获得物质的吸收或者荧光发射谱，由此可以得到分子的能级结构信息和特定波长的吸收或荧光强度。
UV-Vis分光光度计的测量方法在使用UV-Vis分光光度计进行测量之前，需要先进行样品制备和标准曲线的制作。
样品制备样品制备包括液态样品的制备和固态样品的制备，这里以液态样品的制备为例：1.按照所需浓度称取适量试样2.加入适量的溶剂中溶解，摇匀、均匀并过滤3.取动过液体样品，并根据实验要求选择所需样品标准曲线制作标准曲线是确定样品吸收特性的重要工具，标准曲线的制作需要参照国际规范和企业标准。
制作标准曲线的步骤如下：1.准确称取标准样品并按实验要求稀释，得到不同浓度的标准溶液2.分别将不同浓度的标准溶液进行测定，测定结果为吸收值3.绘制标准曲线，并进行拟合4.测定未知样品，并根据标准曲线得到浓度测量方法测量时需要注意以下几点：1.应根据样品的吸光度和吸收波长来选择光程和光强，以获得最佳的吸收信号。
2.在每次测量之前，都要先进行本底校正，即测量纯溶剂或纯水的吸收值，并在实验测量前用其进行校正。
3.进行相应的数据处理，如样品吸收、浓度计算等。
高效液相色谱检测器的种类及特点
一、概述高效液相色谱（HPLC）是一种常用的分析化学技术，广泛应用于化学、生物、医药和食品等领域。
在HPLC技术中，检测器是至关重要的一部分，它负责检测样品中化合物的浓度，并将其转化为可读的信号输出。
本文将对HPLC检测器的种类及特点进行详细介绍。
二、紫外-可见光（UV-Vis）检测器1. 原理：UV-Vis检测器利用化合物中的紫外或可见光吸收特性来检测化合物。
2. 特点：1）广泛适用：UV-Vis检测器适用于大多数有机化合物和许多无机化合物的分析。
2）灵敏度高：对于绝大多数有机化合物，UV-Vis检测器的灵敏度较高。
3）简单易用：UV-Vis检测器的操作相对简单，适合实验室常规分析。
三、荧光检测器1. 原理：荧光检测器利用化合物在受激光照射下产生荧光的特性来检测化合物。
2. 特点：1）高灵敏度：荧光检测器对于有荧光活性的化合物具有极高的灵敏度。
2）特异性强：由于荧光本身具有较高的特异性，荧光检测器可以用于分析中对混杂物的忽略。
3）应用广泛：在生物学、医学和环境领域，荧光检测器得到了广泛的应用。
四、蒸发光散射检测器1. 原理：蒸发光散射检测器通过样品与蒸发后的溶剂之间的差异来检测化合物。
2. 特点：1）通用性强：蒸发光散射检测器对于大多数非吸收性化合物都具有较好的检测能力。
2）无需色谱柱：相比于其他检测器，蒸发光散射检测器可以不需要色谱柱，适用于高分子化合物的检测。
3）灵敏度较低：蒸发光散射检测器的灵敏度通常较低，需要较高浓度的样品才能进行检测。
五、质谱检测器1. 原理：质谱检测器通过将化合物转化为离子，并对离子进行质量分析来检测化合物。
2. 特点：1）高分辨率：质谱检测器具有极高的分辨率，可以准确确定化合物的质荷比。
2）特异性强：质谱检测器对于复杂混合物的成分分析具有很强的特异性。
3）操作复杂：相比于其他检测器，质谱检测器的操作和维护较为复杂，需要专业的操作人员。
六、综述HPLC检测器种类繁多，每种检测器都有其特定的适用场景和优势。
uv-vis是什么
UV-Vis是什么？——探究紫外可见光谱仪UV-Vis（紫外可见光谱仪）是一种用于分析物质的仪器，它通过测量物质在紫外-可见光区域内的吸收和反射来确定物质的化学性质和结构。
它是一种广泛应用于化学、生物、环境、药学等领域的分析仪器。
一、UV-Vis的原理UV-Vis主要基于分子吸收光谱原理，即当分子受到特定波长的光照射时，会吸收部分光能，使分子发生能级跃迁，从而产生吸收峰。
根据分子的化学结构和电子能级分布，吸收峰的位置、强度和形状都会有所不同。
通过测量吸收峰的位置和强度，可以确定物质的化学成分和结构。
二、UV-Vis的应用1. 化学分析在化学分析中，UV-Vis被广泛应用于定量分析、质量控制和化学反应动力学研究等领域。
例如，可以通过测量溶液中某种物质的吸收峰强度来确定其浓度，或者通过比较不同样品的吸收峰位置和形状来确定它们的化学成分。
2. 生物医学在生物医学领域，UV-Vis可以用于检测蛋白质、核酸、酶、细胞等生物分子和细胞的含量和质量。
例如，可以通过测量DNA或RNA的吸收峰来确定其浓度和纯度，或者通过测量蛋白质的吸收峰来确定其构象和含量。
3. 环境监测在环境监测中，UV-Vis可以用于检测水、空气和土壤中的污染物。
例如，可以通过测量水样中某种污染物的吸收峰来确定其浓度和种类，或者通过比较不同水样的吸收峰位置和形状来确定它们的水质状况。
三、UV-Vis的优点1. 非破坏性分析UV-Vis是一种非破坏性的分析方法，不会破坏样品，可以进行多次分析。
2. 灵敏度高UV-Vis可以检测到极低浓度的物质，灵敏度高。
3. 操作简便UV-Vis的操作简便，不需要复杂的样品制备和处理步骤。
四、UV-Vis的局限性1. 受到干扰UV-Vis在分析过程中容易受到样品中其他物质的干扰，影响分析结果的准确性。
2. 受到波长限制UV-Vis的分析波长范围有限，不能对所有物质进行分析。
3. 需要标准曲线UV-Vis需要建立标准曲线才能进行定量分析，需要一定的实验操作和数据处理。
紫外可见光谱法
紫外可见光谱法紫外可见光谱法紫外可见光谱法，也被称为UV-Vis光谱法，是一种广泛应用于化学、生物、医药等领域的分析技术。
它可以快速、准确地测试样品中的化合物的组成和结构，也可以用于质量控制和成份分析等方面。
本文将介绍紫外可见光谱法的原理、应用及优缺点。
一、原理紫外可见光谱法的原理基于样品分子在紫外和可见光区域吸收辐射的现象。
当样品中的化合物受到光的照射时，它会吸收自己所能吸收的波长的光，导致光强度的降低。
通过比较样品前后的光强度差异，就可以确定其所含有的化合物的量。
二、应用紫外可见光谱法在化学、生物、医药等领域中具有重要应用。
以下是一些常见的应用领域：1.化学领域：用于分析化合物的结构和组成、溶液的浓度等。
2.生物领域：用于测定生物分子的含量和结构，如核酸和蛋白质的含量测定。
3.医药领域：用于药品的质量控制，检测药品中残留的杂质等。
4.环境领域：用于测定空气、水、土壤等中的污染物质浓度。
5.食品领域：用于检测食品中的添加剂、色素等成分。
三、优缺点紫外可见光谱法有多种优点，如准确、快速、简单易操作等。
同时，它也有一些缺点：1.受样品的溶液色和浓度等因素的影响较大，会影响测试准确性。
2.无法检测未吸收光的区域，有些化合物可能不会在紫外或可见光谱范围内吸收辐射。
3.分析结构复杂的混合物时，可能需要使用其他检测方法作为辅助手段。
总之，紫外可见光谱法是化学、生物和医学等领域中一种广泛应用的分析技术。
虽然它有一些局限性，但其准确性和简单易操作性仍使其成为研究和应用领域中不可或缺的一部分。
紫外-可见分光度法和傅里叶变换红外光谱的区别
紫外-可见分光度法和傅里叶变换红外光谱的区别紫外-可见分光度法（UV-Vis Spectrophotometry）和傅里叶变换红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy，FTIR）是两种常见的光谱分析技术，它们在原理、应用和特点上有以下区别：
1. 原理：
- 紫外-可见分光度法：利用物质对紫外-可见光区（200-800nm）的吸收特性进行分析。
当光线通过样品时，特定波长的光会被吸收，根据吸收程度可以确定样品中化合物的浓度或含量。
- 傅里叶变换红外光谱：通过测量样品对红外光（2.5-25μm）的吸收或反射情况来获取光谱信息。
红外光与分子的振动和转动能级相互作用，不同的分子结构会产生独特的红外吸收光谱。
2. 应用领域：
- 紫外-可见分光度法：广泛应用于分析化学、环境监测、生物分析等领域，可用于测定化合物的浓度、纯度、反应动力学等。
- 傅里叶变换红外光谱：主要用于有机化合物、高分子材料、生物大分子等的结构鉴定、官能团分析、反应研究等。
3. 特点：
- 紫外-可见分光度法：操作相对简单，分析速度较快，但对复杂混合物的分析可能受到干扰。
- 傅里叶变换红外光谱：具有高分辨率、高灵敏度和广泛的光谱覆盖范围，可以提供更详细的分子结构信息，但对样品的要求较高。
紫外-可见分光度法和傅里叶变换红外光谱在分析物质的性质和结构方面各有优势，选择使用哪种技术取决于具体的分析需求和样品特性。
紫外-分光光度法原理知识讲解
紫外-分光光度法原理紫外分光光度计的使用原理和方法紫外-可见分光光度法(ultraviolet-visible spectrophotometry, UV-VIS)1定义：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。
2分类：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。
3、紫外-可见分光光度法的特点：（1) 其仪器设备和操作都比较简单，费用少，分析速度快;（与其它光谱分析方法相比）（2）灵敏度高;（3）选择性好;（4）精密度和准确度较高;（5）用途广泛。
§1. 紫外-可见吸收光谱1. 物质对光的选择性吸收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。
通过测定被测物质对不同波长的光的吸收强度（吸光度），以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，得出该物质在测定波长范围的吸收曲线。
在吸收曲线中，通常选用最大吸收波长λmax进行物质含量的测定。
2.有机化合物的紫外-可见吸收光谱2.1 有机化合物的电子跃迁与紫外-可见吸收光谱有关的电子有三种，即形成单键的σ电子、形成双键的π电子以及未参与成键的n电子。
跃迁类型有：σ→σ*、n→σ* 、π→π *、 n→π * 四种。
饱合有机化合物的电子跃迁类型为σ→σ*，n→σ*跃迁，吸收峰一般出现在真空紫外区，吸收峰低于200nm，实际应用价值不大。
不饱合机化合物的电子跃迁类型为n→π*，π→π*跃迁，吸收峰一般大于200nm。
生色团：是指分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团。
人们通常将能吸收紫外、可见光的原子团或结构系统定义为生色团。
助色团：是指带有非键电子对的基团，如-OH、-OR、-NHR、-SH、-Cl、-Br、-I等，它们本身不能吸收大于200nm的光，但是当它们与生色团相连时，会使生色团的吸收峰向长波方向移动，并且增加其吸收强度。
紫外可见分光光度法英文缩写
紫外可见分光光度法英文缩写紫外可见分光光度法，即UV-Vis分光光度法，是一种广泛应用于化学领域的分析方法。
其英文缩写为UV-Vis。
UV-Vis分光光度法是利用物质对紫外和可见光的吸收来测定物质的浓度和化学性质的一种分析方法。
其应用范围涵盖了许多领域，如生物化学、分子生物学、有机化学、材料科学等。
UV-Vis分光光度法使用的设备称为分光光度计。
该仪器通过将光源发出的光束分为两束，一束通过待测物质溶液，另一束则由参照溶液通过。
两束光线经过待测物质后分别被检测器探测，得到两束光线传输过程中不同程度上的衰减。
从这些衰减的数据可以计算出溶液中待测物质的浓度。
在UV-Vis分光光度法中，测定物质的浓度是通过测量它的吸收来实现的。
物质的吸收主要是由于分子在吸收紫外或可见光时，其电子从基态跃迁到高能级激发态，使液体或气体中的分子或离子发生电荷转移或电子共价键的形成或破裂等过程而引起的。
吸收的程度和波长
有关，不同物质和不同环境对吸收有不同的影响，因此需要进行常规的校准和标定，以保证测量数据的准确性和可靠性。
UV-Vis分光光度法是一种非常灵敏和精确的分析方法，已广泛应用于分析化学、生物医学分析化学、化学工程、环境废物治理和检测等领域。
其主要优点是简便、快速、准确、灵敏和成本低廉。
同时，UV-Vis分光光度法也存在一些限制，如必须在特定波长范围内进行测量、不能对不透明样品进行测量、需要准确的标准曲线等。
总之，UV-Vis分光光度法已成为化学研究和分析中不可或缺的手段之一，其在各个领域的应用和不断的发展都将对人类社会的进步和发展做出重要贡献。
UV-Vis原理及应用概述
5. 吸光度的测定-空白对比法
（1）采用光学性质相同、厚度相同的吸收池， 装入空白液作参比。
（2）调节仪器，使透过参比的透光率为100%。 （3）测定被测液的透光率或吸光度A。
6. 光度法的误差
主要由两方面引起： 一是实际情况偏离Beer定律； 二是测量误差。
根据A= κcl关系式，以浓度为横坐标，吸光度为纵坐 标作图，应得到一通过原点的直线，称为标准曲线或 工作曲线。
特点：① n→π*跃迁的能量最小，处于长波方
向，一般λmax>270nm ② 跃迁的几率小，吸收强度弱，ε<100
（CH3 ）2 -C=O λmax=280nm ε max=16
CH3NO2
λmax=280nm ε max=22
CH3(CH2)7CNO λmax=370nm ε max=55
4.2 K带
3.5 吸收光谱
又称吸收曲线，以波长λ（nm）为横坐标，以吸光 度A或吸收系数ε为纵坐标。
光谱曲线中最大吸收峰所对应的波长相当于跃迁时 所吸收光线的波长称为λmax。和λmax相应的摩尔吸 收系数为εmax。εmax>104的吸收峰为强带。 εmax<103 的吸收峰为弱带。
曲线中的谷称为吸收谷或最小吸收(λmin)，有时在曲 线中还可看到肩峰（sh）。
电子跃迁类型不同，实际跃迁需要的能量不同， 吸收能量的次序为：
σ→σ*＞n→σ*≥π→π*＞n→π* σ→σ* ～150nm n→σ* ～200nm π→π* ～200nm n→π* ～300nm
常见电子跃迁所处的波长范围及强度
实例
下列结构中所需能量最低和最高的跃迁类 型？ CH2=CHCH= CH2 CH3-CH=CH-CHO
紫外可见漫反射光谱
紫外可见漫反射光谱引言光谱是研究物质结构及其性质的重要手段之一。
其中，紫外可见（UV-Vis）光谱是一种常用的分析技术。
它通过测量材料对紫外和可见光的吸收和散射来获取材料的信息。
在UV-Vis光谱中，除了吸收峰外，还存在着漫反射现象。
本文将重点探讨紫外可见漫反射光谱的原理和应用。
紫外可见光谱简介紫外可见光谱是将物质经过紫外和可见光的照射后，测量它们对光的吸收和散射的强度。
根据花费能量的不同，光谱分为紫外光谱（UV）和可见光谱（Vis）。
UV光谱范围从200纳米到400纳米，而可见光谱范围从400纳米到800纳米。
漫反射光谱的特点漫反射是当光射向一个粗糙的表面时，由于表面不规则，光在不同方向上发生散射而形成的现象。
漫反射光谱与吸收光谱不同，它不需要过滤器来选择特定波长，而是使用漫反射装置收集多个方向的散射光。
漫反射光谱的特点如下：1.宽波长范围：漫反射光谱在紫外和可见光范围都有效，可以用于分析不同波长下的材料。
2.高散射强度：由于漫反射现象的存在，漫反射光谱具有很高的散射强度，可以检测到很低浓度的样品。
3.无需样品处理：相比于吸收光谱需要样品溶解或稀释的处理，漫反射光谱可以直接对固体样品进行测量，简化了实验步骤。
紫外可见漫反射光谱的应用紫外可见漫反射光谱在许多领域都有广泛的应用。
下面列举了一些常见的应用领域：1.材料科学：漫反射光谱可以用于材料的质量控制和表征。
通过测量材料在不同波长下的散射光谱，可以分析材料的结构和成分。
2.化学分析：漫反射光谱可以用于分析化学物质的浓度和反应动力学。
通过测量反应体系中光的散射强度的变化，可以确定反应速率和反应物的浓度。
3.生物医学：漫反射光谱在生物医学领域中有广泛的应用。
例如，它可以用于检测细胞的活性和浓度，分析生物分子的结构和功能等。
4.环境监测：漫反射光谱可以用于环境监测和污染物检测。
通过测量大气中颗粒物的散射光谱，可以判断空气质量和环境污染程度。
实验方法进行紫外可见漫反射光谱的实验通常需要以下步骤：1.样品准备：将固体样品清洁并均匀地摊在样品台上，或用溶液将液态样品摊在样品台上。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4.3 B带
取自德文：benzenoid band（苯型谱带）。它是芳 香族化合物的特征吸收带。是由苯环本身的振 动及闭合环状共轭双键π→π*跃迁而产生的吸收 带，又称苯的多重吸收。
4.3 B带
特点：① 在230～270nm呈现一宽峰， 中心λmax
=256nm，且具有精细结构（在极性溶剂中测 定或苯 环上有取代基时，精细结构消失）
§1 基本原理
UV-Vis的产生 电子跃迁主要类型 常用术语 吸收带
1. 紫外－可见吸收光谱的产生
B
电子能级
转动能级
振动能级
A 分子中电子能级、振动能级和转动能级示意图
吸收辐射能后： △E=△Ee+△Ev+△Er
UV-Vis光谱是由分子外层电子跃迁所产生
的，属于电子光谱。同时，还伴有分子内
② 跃迁的几率大，吸收强度大，ε>104
CH2=CHCH= CH2 λmax=217nm ε max=104
CH3-CH=CH-CHO λmax=217.5nm ε max=1.5× 104 在芳香环上如有发色团取代时，也会出现K带。 苯乙烯λmax=248nm ；ε max=1.4 × 104 ；K带 苯甲醛λmax=249nm ；ε max=1.1 × 104 ； K带
2.5 电荷迁移跃迁
所谓电荷迁移跃迁是指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， 而相应的吸收光谱称为电荷迁移吸收光谱。如 苯酰 基取代物在光作用下的异构反应。电荷迁移吸收带 的谱带较宽，吸收强度较大（ max>104）。
4. 吸收带(absorption band)
在紫外光谱中，吸收峰在光谱中的波带位 置称为吸收带。根据电子跃迁及分子轨道 的种类，可将吸收带分为四种类型。在解 析光谱时，可以从这些吸收带的类型推测 化合物的分子结构。
4.1 R带
取自德文： radikal（ 基团），它是由n→π* 跃迁产生的吸收带，是含杂原子的不饱和基 团，如C=O、—NO2、—NO、—N＝N—等 发色团的特征。
当l以cm，c以mol/L为单位，κ称为摩尔吸 光系数，用 ε表示。 ε的单位为L/mol·cm，它表示在一定的λ下， 物质的浓度为1.0mol/L，液层厚度为1.0cm 时溶液的吸光度。
A lc
3.2 百分吸光系数
在一定的λ下，溶液浓度为1％（即
1g/100ml），液层厚度为1.00cm时的吸光
析测定的方法。这种产生于分子价电子在电子 能级间的跃迁的光谱，广泛用于无机和有机物质
的定性和定量测定。
（近）紫外光区：200～400nm 可见光区：400～800nm
紫外-可见分光光度法的特点
1）与其它光谱分析方法相比，其仪器设备 和操作都比较简单，费用少，分析速度 快;
2）灵敏度高（10-4～10-7g/ml） 3）选择性好; 4）精密度和准确度较高; 5）用途广泛
电子跃迁类型不同，实际跃迁需要的能量不同， 吸收能量的次序为：
σ→σ*＞n→σ*≥π→π*＞n→π* σ→σ* ～150nm n→σ* ～200nm π→π* ～200nm n→π* ～300nm
常见电子跃迁所处的波长范围及强度
实例
下列结构中所需能量最低和最高的跃迁类 型？ CH2=CHCH= CH2 CH3-CH=CH-CHO
ε≈4.7×104 ，由苯环内乙烯键上的π电子被激
发所致。
E2带： λmax 203nm处，中强吸收，ε≈7×103 ， 由苯环的共轭二烯所引起。当苯环上有发色 团取代且与苯环共轭时 ，E2带常与K带合并， 同时吸收峰向长波移动。
例：苯乙酮的三个吸收峰为
O CH3
K（E2）带：λmax = 240nm，ε=1.3×104 B带：λmax =278nm， ε=1100 R带：λmax =319nm， ε =50
天文均有重要的贡献。
3. 吸光系数
Lambert-Beer定律的数学表达式：A= κcl 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，称为吸光系数。
吸光系数的物理意义：吸光物质在单位浓度及单 位厚度时的吸收度。是物质在一定波长下的特 性常数。 作用：定性、定量依据
3.1 摩尔吸光系数
2.3 n→π*跃迁
此跃迁所需能量最小，辐射波长最长，吸 收峰一般都在近紫外区，甚至在可见区。它 是含杂原子的不饱和基团如羰基、硝基等中 的孤对电子向反键轨道跃迁。其特点是吸收 强度弱(ε在10 ～100之间) ，属于禁阻跃迁。
2.4 n→σ*跃迁
此跃迁所需能量比较低，吸收峰一般在 200nm附近，落于远紫外光区和近紫外光区。 具有未共享电子对的一些取代基的饱和有机 物都会产生此跃迁。如CH3OH和CH3NH2 的n*跃迁产生的吸收分别为183nm和 213nm。
Lambert-Beer定律的物理意义：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。
朗伯 Lambert
（1728- 1777）
出生地：Alsace，France
他发现新的几何观念：当三角形
面积逐渐减少时，它的角度和会逐渐
增加。Lambert被大家所熟悉的是他在
② 是弱吸收, εmax =220
苯蒸气的吸收曲线
4.4 E带
取自德文：ethylenic band（乙烯型谱带）。 它是芳香族化合物的另一特征吸收带。 E带 可分为E1及E2两个吸收带，二者可以分别看 成是苯环中的乙烯键和共轭乙烯键所引起的， 也属π→π* 跃迁。
E1带： λmax 184nm左右，强吸收，
3.3 蓝移和红移
某些有机化合物因反应引入含有未共享电子 对的基团使吸收峰向长波长移动的现象称为 长移或红移（red shift）；相反，使吸收峰向 短波长移动的现象称为短移或蓝移（紫移） （blue shift）。
3.4 浓色效应和淡色效应
使吸收强度增加的现象称为浓色效应或增色 效应（hyperchromic effect）；使吸收强度降 低的现象称为淡色效应或减色效应 （hypochromic effect）。
部振动能级和转动能级的跃迁，从而使谱带
变宽。因此，UV-Vis光谱是带状光谱。
2. 电子跃迁主要类型
按照价电子性质不同讨论不同的紫外-可 见吸收光谱。 以甲醛分子为例： 在σ电子，π电子，n（p）电子。
分子轨道理论：
σ成键轨道< π成键轨道< n 非键轨道<π*反键轨道<σ*反键 轨道
分子中外层电子能级及跃迁类型示意图
2.1 σ→σ*跃迁
此跃迁所需能量最大，辐射波长最短，吸 收峰在远紫外区（真空紫外区），波长一 般小于150nm。 饱和烃中的C-C键属于这类跃迁，例如乙烷 的最大吸收波长max为135nm。
2.2 π→π*跃迁
此跃迁所需能量较小，孤立的π→ π*吸收峰在
200nm附近，吸收强度大(ε>104)。含有不饱和 基团的有机物都会产生此跃迁。如乙烯（蒸气） 的最大吸收波长max为162 nm。 分子中若有共轭双键，跃迁所需能量降低， max 增加；共轭系统越长，跃迁所需能量越低， max 增加到210nm以上。
O
CH3
3. 常用术语
3.1 发色团
分子中能吸收紫外光或可见光的结构系统叫 做发色团或生色团。象C=C、C=O、C≡C 等都是发色团。 发色团的结构不同，电子跃迁类型也不同。 一般有π→π* 或n→π* 跃迁。
常见生色团的吸收光谱
生色团 烯 炔 羧基 酰胺基 羰基 偶氮基 硝基 亚硝基 硝酸酯
溶剂 正庚烷 正庚烷 乙醇 水 正己烷 乙醇 异辛酯 乙醚
Chap.2 紫外－可见分光 光度法
（UV-Vis）
主要内容
紫外-可见分光光度法的基本原理 定量分析依据：Lambert-Beer定律 定性和定量分析
紫外-可见分光光度法 （Ultraviolet-visible spectrophotometry, UV-Vis）
又称紫外－可见分子吸收光谱法，它是利用某些物 质的分子吸收200 ~ 800 nm光谱区的辐射来进行分
3.5 吸收光谱
又称吸收曲线，以波长λ（nm）为横坐标，以吸光 度A或吸收系数ε为纵坐标。
光谱曲线中最大吸收峰所对应的波长相当于跃迁时 所吸收光线的波长称为λmax。和λmax相应的摩尔吸 收系数为εmax。εmax>104的吸收峰为强带。 εmax<103 的吸收峰为弱带。
曲线中的谷称为吸收谷或最小吸收(λmin)，有时在曲 线中还可看到肩峰（sh）。
度I0之比，用T（％）表示： 即 T= It / I0
吸光度: 为透光率倒数的对数，用A表示： 即 A=lg1/T=lg I0 /It
1. 吸光度和透光率
2. Lambert-Beer定律
Lambert：λ、c一定时：A∝l Beer： λ、 l一定时：A∝c 合并两式：A ∝ l ·c
（c为吸光物质浓度，l为透光液层厚度）
二氧杂环己烷
/nm 177 178 204 214 186 339，665 280 300，665 270
max
13000 10000 41 60 1000 150000 22 100 12
跃迁类型
* * n* n*
n*，n*
n*， n* n* n*
3.2 助色团
有些原子或基团，本身不能吸收波长大于 200nm的光波，但它与一定的发色团相连时， 则可使发色团所产生的吸收峰向长波长方向 移动，并使吸收强度增加，这样的原子或基 团叫做助色团。一般指带有非键电子对的基 团，如-OH、-OR、-NHR、-SH、-Cl、-Br、 -I等。
特点：① n→π*跃迁的能量最小，处于长波方
向，一般λmax>270nm ② 跃迁的几率小，吸收强度弱，ε<100