紫外分光光度法原理
紫外分光光度计的工作原理
紫外分光光度计的工作原理
紫外分光光度计是根据溶液中溶质对紫外光的吸收程度来测定溶液中溶质浓度的仪器。
其工作原理主要包括光源、样品室、色散元件和检测器等部分。
1. 光源：紫外分光光度计一般使用氙灯或镁灯作为光源，发出的紫外光包含一定范围的波长。
2. 样品室：样品室是装有待测溶液的容器，紫外光通过样品室时会与溶质分子发生作用。
3. 色散元件：色散元件（如棱镜、光栅等）主要用于将光线分散成不同波长的组分，形成光谱图。
4. 检测器：检测器可以测量不同波长下的光强度，一般使用光电二极管或光电倍增管作为检测元件。
工作过程如下：
a. 光源发出的光经过光源输出端口射入样品室；
b. 样品室中的溶液会吸收部分光能，形成吸收光谱；
c. 吸收光谱经过色散元件后，被分散成不同波长的光组分；
d. 不同波长的光组分经过检测器测量光强度，得到吸光度；
e. 根据光强度的变化，可以通过比较溶液吸光度与标准曲线的关系，推断出溶质的浓度。
总结：紫外分光光度计利用溶质对紫外光的吸收特性，通过测量光强度的变化来获得溶质浓度的信息。
简述紫外可见分光光度法的基本原理。
简述紫外可见分光光度法的基本原理。
紫外可见分光光度法是一种常用的分析方法，通过测量物质在紫外可见光区的吸光度来分析物质的浓度。
其基本原理如下：
1. 光源：使用特定波长范围的光源，通常是紫外光或可见光。
光源产生的光经过一系列光学元件聚焦后，成为一个具有特定波长范围的光束。
2. 分光器：分光器将光束分离成不同波长的光束。
分光器通常
使用棱镜或光栅等光学元件来分散光束，使其成为不同波长的光谱。
3. 样品池：将待测样品置于样品池中，光束通过样品时，样品
会吸收特定波长的光。
吸收光的强度与样品中某种物质的浓度成正比。
4. 检测器：检测器接收通过样品后的光束，并将光信号转化为
电信号。
光的强度由电压信号表示。
5. 计算和分析：使用计算机或其他数据处理设备对电信号进行
分析和计算，得出样品中某种物质的浓度。
通过测量样品在不同波长下的吸光度，可以得到样品的吸收光谱。
根据光的强度与浓度之间的线性关系，可以通过比较吸收光强度与标准曲线的关系来确定样品中某种物质的浓度。
紫外分光光度计的原理
紫外分光光度计的原理
紫外分光光度计是一种常用的分析仪器，用于测量物质在紫外光区域的吸光度。
它的工作原理是基于兰伯特-比尔定律和比
尔定律。
兰伯特-比尔定律是指在同一溶液中，吸光度与溶液中活质浓
度和光程的乘积成正比。
当紫外光通过溶液时，一部分光会被溶液中的活质吸收，而另一部分会透过溶液。
吸光度的大小反映了活质的浓度。
比尔定律则是指吸光度与活质的摩尔吸光系数、溶液中的活质浓度以及光程的乘积成正比。
摩尔吸光系数是指单位摩尔活质在一定光程下吸收的光的强度。
紫外分光光度计主要由光源、单色器、样品室和光检测器组成。
光源通常采用氙灯或镓灯发出紫外光。
紫外光经过单色器被分离成所需的波长。
样品室中的溶液会对特定波长的光进行吸收。
吸收的光经过光检测器转化为电信号，然后被放大和处理后显示在光度计上。
在使用紫外分光光度计时，首先需要设置参比光，即空白试液，以校正仪器的基线。
然后将待测溶液放入样品室中，测量其吸光度。
利用摩尔吸光系数和比尔定律可以计算出溶液中活质的浓度。
总之，紫外分光光度计利用活质对紫外光的吸收特性，基于兰
伯特-比尔定律和比尔定律原理，通过测量溶液的吸光度来定量分析活质的浓度。
紫外分光光度法原理
紫外分光光度法原理紫外分光光度法是一种常见的分析化学方法，用于测定样品中的化学物质含量。
它基于紫外线在分子中产生激发态的原理，通过比较样品和标准溶液的吸光度差异，得出样品中化学物质的浓度。
本文将详细介绍紫外分光光度法的工作原理及其应用。
一、紫外线和电子激发紫外线是指在波长大约在10-400纳米之间的一段光谱区域中的光。
波长越短，能量越高。
紫外线在分子中产生电子激发，从而促进化学反应的进行。
具体来说，当分子中的原子或化学键吸收紫外线的能量时，会发生电荷转移或电子跃迁，使得分子的电子结构发生改变。
二、紫外分光光度法的基本原理光是一种电磁波，在介质中传播时会产生光的吸收和散射等现象。
分子吸收光的能力与其能级结构、电子云结构、分子大小等有关。
在紫外光谱区域，通常与分子中的电子跃迁有关，如π-π*转移、σ-σ*转移等。
这些跃迁都伴随着分子的光谱吸收带，即分子吸收光的波长范围。
紫外光谱是以样品对紫外光的吸收强度为纵坐标，以波长为横坐标的图形。
紫外分光光度法将分子吸收光谱转化为测定物质的方法。
工作原理如下：在紫外光谱的吸收峰处选定特定的波长，用一定波长的光束照射样品。
样品中的化合物将吸收部分光子，这些被吸收的光子会导致样品的发生电离、激发等反应，从而改变样品的光学性质。
此时，检测样品的光束将少量吸收，增加了光束的强度和传输路径。
通过测定空白和样品的吸光度差异，就可以确定样品中化学物质的含量。
在使用紫外分光光度法时，还需要考虑许多因素，如衬底选择、溶剂选择、光程长度等。
衬底的选择应避免自身对分析物的吸收，同时要考虑是否能够防止样品的氧化或水解等分解反应。
溶剂的选择应考虑其与样品相容性、化学稳定性、纯度及其自身的吸光度等。
光程是指光束穿过样品的路径长度，它会影响到样品的吸光度和精确度。
在实际操作中，需根据样品的特点和检测方法的要求，合理选择衬底、溶剂和光程长度。
三、紫外分光光度法的应用紫外分光光度法广泛应用于各种样品的化学成分分析，如药品、食品、化妆品、石油、环境等。
紫外分光光度法原理
紫外分光光度法原理
紫外分光光度法是一种广泛应用于化学、生物、环境等领域的分析方法，它利
用物质对紫外光的吸收特性来进行定量或定性分析。
其原理是基于物质分子在紫外光照射下，能够吸收特定波长的光线，吸收量与物质的浓度成正比。
接下来我们将详细介绍紫外分光光度法的原理及其应用。
首先，紫外分光光度法的原理是基于兰伯-比尔定律，即溶液中吸光度与浓度
和光程的乘积成正比。
当紫外光通过溶液时，溶液中的物质会吸收特定波长的光，吸光度与溶液中物质的浓度成正比。
这种吸收特性可以用来确定物质的浓度，从而实现定量分析。
其次，紫外分光光度法的原理还涉及到分子的电子跃迁。
在紫外光照射下，分
子的电子会发生跃迁，从基态跃迁到激发态，吸收特定波长的光。
不同的物质由于其分子结构的不同，会吸收不同波长的光，因此可以通过测量吸光度来确定物质的种类和浓度。
紫外分光光度法广泛应用于药物分析、环境监测、生物化学等领域。
在药物分
析中，可以用紫外分光光度法来确定药物的含量和纯度；在环境监测中，可以用来检测水体中有机物的浓度；在生物化学中，可以用来研究生物分子的结构和功能等。
总之，紫外分光光度法是一种简单、快速、准确的分析方法，其原理基于物质
对紫外光的吸收特性。
通过测量溶液的吸光度，可以确定物质的浓度和种类，具有广泛的应用前景。
希望本文能够帮助读者更好地理解紫外分光光度法的原理及其应用。
紫外可见分光光度法原理
紫外可见分光光度法原理
紫外可见分光光度法是一种用以测定溶液中有机物含量的快速、准确的分析方法，在医药行业、食品行业及环境检测行业中都得到了广泛的应用。
它是通过比较被测样品与标准样品的分光光度比值，从而计算指定物质的含量的方法。
紫外可见分光光度测试主要是“传感-数据处理-传感器”的模型，它通过测定样品中吸收光谱特性的分光光度，测量出样品中物质的含量。
紫外分光光度仪基于光谱对待解的化学物质暴露到指定波长范围的光源，当样品吸收光子时，两个灵敏的波长探测器计量研究的物质的定量含量。
当样品通过紫外可见分光光度仪测量时，其反应机理是：紫外可见光照射到样品中的有源化学物质，它会发生吸收并反射出去，被灵敏的光照度探测器感受到，并与用于提供参照的标准物质的反射值进行比较。
通过比较，可以确定被测样品中物质的含量，提高检测精度。
目前，紫外可见分光光度仪已成为各行各业测定物质含量的重要工具。
由于紫外可见分光光度仪的实时检测能力和快速测量功能，在医药，食品等行业中都得到了广泛应用，例如用于测试血液清液、药物相关物质含量及检测快检卡等。
紫外可见分光光度仪也可以检测一些重要耐用性性质，如油污、成分等，为企业提供检测数据及结果，以确保产品质量及符合环保要求。
总之，紫外可见分光光度法是一种用于测定溶液中有机物含量的分析方法。
它既能检测物质含量，还可以检测耐用性性质。
因此，在进行相关的材料检测时，可以采用紫外可见分光光度仪，为企业提供准确可靠的检测数据，以保证产品质量及符合环保要求。
紫外分光光度法
第4节 紫外分光光度法
• （3）紫外吸收光谱常用吸收曲线来描述。
•
即用一束具有连续波长的紫外光照射
一定浓度的样品溶液，分别测量不同波长下
溶液的吸光度，以吸光度对波长作图得到该
化合物的紫外吸收曲线，即紫外吸收光谱。
•
化合物的紫外吸收特征可以用曲线上
最大吸收峰所对应的最大吸收波长λmax 和
该波长下的摩尔吸光系数εmax 来表示。
远紫外区，而在近紫外光区是透明的， 它们的吸收光谱曲线必须在真空中测定。
（一）紫外吸收光谱的产生
2、价电子的种类及电子跃迁类型：
• ②n → σ* 跃迁
• 含有氧、氮、硫、卤素等杂原子的饱和 烃衍生物都可发生 n → σ* 跃迁，它比 σ → σ* 跃迁的能量要低，吸收波长较长， 一般在150～250 nm范围内。如CH3OH
• 1．生色团和助色团 • ①生色团——含不饱和键基团，有π键 • 含有不饱和键，能吸收紫外可见光，产生
n→π* 或π→π*跃迁的基团称为发色团
• 是指在200～1000nm波长范围内产生特征吸收 带的具有一个或多个不饱和键和未共用电子对 的基团。如
•
C O CC NN C C
CO
COOH
（二）紫外吸收光谱中的有关术语
吸收峰波长
吸收强度 极性溶剂
π→π*
n→π*
与组成双键的
有关
原子种类基本无关
强吸收 104~105 弱吸收 ＜102
向长波方向移动 向短波方向移动
2、价电子的种类及电子跃迁类型：
• 由于一般紫外-可见分光光度计只能提供 190～850nm范围的单色光，因此只能测 量n → π* 跃迁和部分 n → σ* 跃迁、π → π* 跃迁的吸收，而对只能产生200 nm以 下吸收的 σ → σ* 跃迁则无法测量。常见 电子跃迁所处的波长范围及强度如图824所示。
紫外分光光度法的应用原理
紫外分光光度法的应用原理什么是紫外分光光度法？紫外分光光度法是一种常用的分析方法，用于确定溶液中的物质浓度或测量溶液中的吸收率。
它基于物质吸收紫外线的原理，通过测量样品吸光度来推断物质浓度。
紫外分光光度法的原理紫外分光光度法的原理基于分子的电子能级跃迁。
有机分子和某些无机物质在紫外光照射下，会发生电子转移或跃迁，从而吸收光能。
通常，这些转移发生在紫外光区域，波长范围通常是200到400纳米。
当有机分子或无机物质吸收紫外光时，它们的电子会由基态（低能级）跳跃至激发态（高能级）。
这种跃迁会导致吸光现象，即样品溶液吸收了一部分入射光的能量。
根据比尔–估耳定律，光吸收和样品浓度呈线性关系。
根据定律，吸光度（A）与溶液浓度（C）之间的关系可以表示为：A = εcl其中，A是吸光度，ε是摩尔吸光系数，c是物质的浓度，l是样品厚度。
紫外分光光度法的应用紫外分光光度法广泛应用于多个领域，包括医药、环境、食品和化工等。
以下是紫外分光光度法在不同领域的一些应用示例：1. 医药领域•药物分析：紫外分光光度法可用于测定药物的浓度，帮助确定合适的药物剂量。
•蛋白质测定：通过测量蛋白质在紫外光下的吸收能力，可以确定其浓度和纯度。
2. 环境领域•水质分析：紫外分光光度法可用于测定水中有机物和污染物的浓度，用于评估水质污染程度。
•大气监测：通过分析大气中有害气体和颗粒物的吸收能力，可以监测空气质量和大气污染物的浓度。
3. 食品领域•食品添加剂检测：紫外分光光度法可用于测定食品中添加剂的浓度，保证食品安全和合规性。
•营养分析：通过测定食品中维生素、矿物质等的吸收能力，可以评估食品的营养价值。
4. 化工领域•反应动力学研究：通过监测化学反应中物质浓度的变化，利用紫外分光光度法可以研究反应的速率和机理。
•催化剂活性评估：通过测定反应中某物质的吸收能力，可以评估催化剂的活性和效果。
总结紫外分光光度法利用物质吸收紫外光的原理，通过测量样品吸光度来推断物质的浓度。
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波长或最大吸收波长，表示为Emol~nm,max,1cm或 E%~nm，max，1cm。许多物质的吸光系数在书或资料 中可以查到，如药典规定VB12应该有278±1 nm、 361±1nm、550±2nm 3个吸收峰，其E1%361nm， 1cm=207。实际工作中，1mol/L的浓度太高，可 以配成1mmol/L或1μmol/L的浓度，相应地写成
样条件下测定，用百分吸光系数同样可以换算。 5. 紫外吸收光谱在某种程度上反映了化合物的 性质和结构，所以可以用于有机化合物的定性 和结构分析。利用标准样品或标准图谱可以对 未知化合物进行鉴定，即控制相同的测量条件， 将未知化合物的吸收光谱与标准品或标准图谱 进行对照，如果两者吸收光谱的形状、吸收峰 的数目、位置、最大吸收波长及吸光强度完全 一致，则可说明它们分子结构中存在相同的生 色基团，初步确定它们是同一种物质，如咖啡 因的定性。
几，其数值只能＜1，从0~100%。为了方便起 见，经常用透光度的负对数－IogT来表示溶液 吸收光线的情况，并称为吸光度(ABS)、消光度 (E)、或光密度(OD或D)，这样，ABS= K·L·C
该式说明溶液的吸光度和浓度C、厚度L之间皆 成正比关系。当厚度一定时，溶液的浓度增加， 则吸光度成正比地增加，这就是比色分析的依 据。实际使用中，溶液的厚度就是比色杯的厚 度，它是相对固定的，有0.5、1、2、4cm的比 色杯，使用最多的是1cm的比色杯。
时，必须用相同的溶剂。所选择的溶剂在所研 究的光谱区域内应该没有明显的吸收；并且不 含有其它干扰物质；与溶质没有相互作用。否 则会使光谱线产生移动，低于此波长时，溶剂 的吸收不可忽略。
常用溶剂的波长范围如下：
.
溶剂 使用波长范围 溶剂 使用波长范围
甲醇 >210
二氯甲烷 >235 .
乙醇 >215
2.检查纯度：紫外光谱法检查纯度是一种简 便有效的方法，用于许多化合物检测。如阿司 匹林在空气中容易吸收水分产生水杨酸，阿司 匹林在280nm处有强吸收峰，而水杨酸的吸收 峰迁移到312nm，只要检测在312nm处是否有吸 收峰，即可判断有无水杨酸。再如无水乙醇精 制过程中要用苯，测定无水乙醇中是否残留苯
Emmol（μmol）~nm，max，1cm。根据吸光系数的特性 ，它有3项用途：
1.可作为物质定性的参考：被测物质的光谱
特性和标准物如果一致，可粗略定性。如检查
VB12注射液是否变质，测定其光谱，结果为279
±0、361.5±0、550.7±0.3nm3个吸收峰，完全
一致，可以判定该物质为VB12（未变质）。
4.应用摩尔吸光系数测定浓度:一般的比色分析 中都有标准品，未知样品都是通过和标准溶液
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。
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。
比如血红蛋白是4个亚基组成的蛋白质，单个 亚基的平均分子量是16114.5。每个亚基都在高 铁氰化钾[K3Fe(CN)6]和氰化钾[KCN]溶液中形 成单体氰化高铁血红蛋白（HiCN），它的特征
（最大）吸收峰在540nm处，摩尔吸光系数是 11000，表示为Emolmax,540nm,HiCN=11000。 测定样品在同样条件下的吸光度，就可以计算
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。
一些苯衍生物的紫外光谱特征如下
：
化合物 溶剂 吸收峰 吸收峰 吸收峰 Emolmax，1cm 苯 碳氢化合物254nm 250 204 8800
甲苯 碳氢化合物262 260 208 7900
六甲基苯
碳氢化合物 271 230 221 10000
氯苯 碳氢化合物 267 200 210 7400
苯酚 碳氢化合物 271 1260 213 6200 .
由于大多数有机化合物的紫外光谱比较简单， 缺乏精细的结构特征，而且很多生色团的吸收 峰几乎不受分子中其它非吸收基团的影响，因 此，仅根据紫外光谱鉴定有机化合物有很大局 限，一般必须与红外光谱、质谱、核磁共振波 谱等相配合，才能进行精确的鉴定。
6. 溶剂对紫外光谱的影响：在测定有机物的 紫外可见吸收光谱时，在溶解度容许范围内， 应尽量选择非极性溶剂或极性较小的溶剂（烷、 烯烃，如正己烷、正庚烷），以获得吸收光谱 的精细结构。与标准样品或标准图谱进行对比
氯仿
>245 .
水
>210
乙酸乙酯 >260 .
96 .
乙醚 >215
甲苯
>285 .
（三）作为光度计使用：有色的反应液可以用 普通的分光光度计（721、722、浓度计），也 可以用紫外分光光度计比色。某些溶液、反应 液无色，在200～400nm之间有特征性光吸收,就 只能用紫外分光光度计。
出含量。如：将血液0.02ml加入到5.0ml氰化高 铁试剂中，用540nm测定的吸光度为0.35，求血 液中Hb的含量(g/L)。第一步，计算血液稀释倍 数：5.02÷0.02=251（倍）；第二步，计算： 1mol∶11000=x mol∶0.35，x=0.35÷11000 mol/L，乘以分子量和稀释倍数变为g， x=0.35÷11000×16114.5× 251=128.7（g/L）。 如果有些物质不知分子量，用它的1%溶液在同
第七章 紫外分光光度法的原理和应用
一. 比色分析的原理：光是一种电磁波，它 的波长用nm或Ǻ为单位，人的眼睛所能感觉到 的光波长约400～760 nm，这之间的光波称为可 见光。短于400 nm的叫紫外线，短于200nm的 叫远紫外线，再短的就是X射线和γ射线了。长 于760nm的叫红外线，红外线可长达5mm，再 长的就是无线电波了。
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
1.单一物质测定：先测定溶质的吸收光谱，一 般用最大吸收波长进行比色。常用方法有2种。 （1）标准曲线法：用标准液制作一系列标准管 的标准曲线，样品测定结果查标准曲线求知。
（2）对照管法：制作标准测定管和样品测定管， 在特征吸收峰（或最大吸收峰）处测定吸
吸光度进行比较，可直接求出样品含量。如VB12 含量测定：精确吸VB12注射液Vml，加重蒸水稀 释n倍，使每含的标示量为30μg/ml，另外配
硒-邻苯二胺络合物的吸收光谱特征吸收峰332.5nm
氧化钬的吸收光谱
二. 郎伯-比尔定律：当一束单色入射光[ I0]通过 厚度为L、浓度为C的有色溶液后，所透过光的
强度[ I1 ]与溶液厚度L及浓度C成负指数乘积的
关系：I1=I0·10－K·L·C 如果物质在溶液中的浓度
和显色强度成正比，则可以应用郎伯-比尔定律
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
强度研究化合物的结构和测定其含量，称为光 谱分析法，这也是比色分析的原理。根据发射 光谱分析的如火焰发射光谱法（又称火焰光度 法，分析钠、钾、钙），荧光光度和荧光分光 光度法（根据荧光的发射强度进行分析）。
根据吸收光谱分析的方法又称吸光光度法， 如应用可见光的吸收光谱进行分析的普通的分 光光度计和分光光度法；用紫外光的吸收光谱 进行分析的叫紫外分光光度计和紫外分光光度 法；用原子的吸收光谱进行分析的方法叫原子 吸收分光光度计和原子吸收分光光度法。