紫外-可见分光光度法测定有色溶液 (2)
第二章 紫外-可见分光光度法(Ultraviolet and Visible ....
无机物分子能级跃迁
一些无机物也产生紫外 - 可见吸收光谱，其跃迁类型包 括 p-d 跃迁或称电荷转移跃迁以及 d-d, f-f 跃迁或称配场跃
迁。
1. 电荷转移跃迁 (Charge transfer transition) 一些同时具有电子予体(配位体)和受体(金属离子)的无机 分子，在吸收外来辐射时，电子从予体跃迁至受体所产生的 光谱。
1）共轭体系的存在----红移
如 CH2=CH2 的 -* 跃迁， max=165~200nm ；而 1,3- 丁二烯，
max=217nm
2）异构现象：使异构物光谱出现差异。
如 CH3CHO 含水化合物有两种可能的结构： CH3CHO-H2O 及
CH3CH(OH)2; 已烷中，max=290nm，表明有醛基存在，结构为前 者；而在水溶液中，此峰消失，结构为后者。
-胡罗卜素
咖啡因
几种有机化合物的 分子吸收光谱图。
阿斯匹林
丙酮
二、分子吸收光谱跃迁类型
有机分子能级跃迁
1. 可能的跃迁类型 有机分子包括:
成键轨道 、 ；
反键轨道 *、* 非键轨道 n
例如 H2O分子的轨道：
oo C O o o
= = o=n
各轨道能级高低顺序： n**（分子轨道理论计算结果）； 可能的跃迁类型：-*；-*；-*；n-*；-*；n-*
苯酚在酸性或中性水溶液中，有210.5nm及270nm两个吸
收带；而在碱性溶液中，则分别红移到235nm和 287nm（p-
共轭）.
6）溶剂效应：红移或蓝移 由n-*跃迁产生的吸收峰，随溶剂极性增加，形成 H 键
的能力增加，发生蓝移；由-*跃迁产生的吸收峰，随溶剂
紫外-可见分光光度法模拟试题及答案解析
紫外-可见分光光度法模拟试题及答案解析(1/55)单项选择题第1题一束( )通过有色溶液时，溶液的吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。
A.平行可见光B.平行单色光C.白光D.紫外光下一题(2/55)单项选择题第2题在目视比色法中，常用的标准系列法是比较( )。
A.入射光的强度B.透过溶液后的强度C.透过溶液后的吸收光的强度D.一定厚度溶液的颜色深浅上一题下一题(3/55)单项选择题第3题( )互为补色。
A.黄与蓝B.红与绿C.橙与青D.紫与青蓝上一题下一题(4/55)单项选择题第4题硫酸铜溶液呈蓝色是由于它吸收了白光中的( )。
A.红色光B.橙色光C.黄色光D.蓝色光上一题下一题(5/55)单项选择题第5题某溶液的吸光度A=0.500，其百分透光度为( )。
A.69.4B.50.OC.31.6D.15.8上一题下一题(6/55)单项选择题第6题摩尔吸光系数很大，则说明( )。
A.该物质的浓度很大B.光通过该物质溶液的光程长C.该物质对某波长光的吸收能力强D.测定该物质的方法的灵敏度低上一题下一题(7/55)单项选择题第7题符合比耳定律的有色溶液稀释时，其最大的吸收峰的波长位置( )。
A.向长波方向移动B.向短波方向移动C.不移动，但峰高降低D.无任何变化上一题下一题(8/55)单项选择题第8题下述操作中正确的是( )。
A.吸收池外壁挂水珠B.手捏吸收池的光学面C.手捏吸收池的毛面D.用报纸去擦吸收池外壁的水上一题下一题(9/55)单项选择题第9题某有色溶液在某一波长下用2cm吸收池测得其吸光度为0.750，若改用0.5cm和3cm的吸收池，则吸光度各为( )。
A.0.188和1.125B.0.108和1.105C.0.088和1.025D.0.180和1.120上一题下一题(10/55)单项选择题第10题用邻菲咯啉法测定锅炉水中的铁，pH需控制在4～6之间，通常选择( )缓冲溶液较合适。
A.邻苯二甲酸氢钾B.NH3-NH4ClC.NaHCO3-Na2CO3D.HAc-NaAc上一题下一题(11/55)单项选择题第11题紫外-可见分光光度法的适合检测波长范围是( )。
紫外―可见分光光度计在药品检测中的应用[权威资料]
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紫外―可见分光光度计在药品检测中的应用药品分析是保证药品安全有效的重要手段，在药品的研究、生产、流通、使用和监督管理等环节中均有举足轻重的作用，其主要内容包括性状分析、鉴别、检查和含量测定等方面。
高效液相色谱仪、气相色谱仪、紫外分光光度计等是制药生产中常用的检测仪器。
其中，紫外分光光度计由于准确度高、测定限度低、设备简便、仪器成本低、易于操作等优点，已成为制药生产中必备的检测设备之一，用于药物鉴别、检查和含量测定等。
紫外-可见分光光度法是通过测定物质在紫外-可见光区（200-760nm）产生紫外-可见吸收光谱，根据吸收光谱的特性，对该物质进行定性和定量分析的方法。
其理论基础为朗伯-比耳定律，溶液的吸光度和吸光物质含量、液层厚度乘积成正比。
对于一般的紫外分光光度法，其测量的相对误差在1%～3%。
随着大量心得显色剂的合成及应用，尤其是有关多元络合物和各种表面活性剂的应用研究，推进了元素测定的灵敏度的大幅提高。
采用预富集和示差法，适用质量分数从常量（1%～50%）到痕量（10-10～10-8）。
紫外-可见分光光度法由紫外分光光度法和可见分光光度法两种方法构成，这两种方法在测定的原理、仪器、操作等方面皆相同。
因此，统称为紫外-可见分光光度法，测定仪器一般采用紫外-可见分光光度仪。
在各国药典中，药品的理化常数、鉴别、检查和含量测定等很多项目中，都能见到紫外分光光度法的应用实例。
在制药生产中，紫外分光光度法应用最多的是药物含量的测定、药物杂质检测、药物稳定性考察、释放度、药物负载行为测定及物质结构鉴定等方面。
目前利用紫外分光光度计分析的药物品种有维生素、抗生素、解热药、去痛药、降血压药、安定药、镇咳药、滴眼药、磺胺类药、利尿药、某些妇科药、痢疾药、腹泻药、抗肿瘤药、抗结核药等。
1 紫外分光光度法应用于药物含量测定紫外-可见分光光度法由于灵敏度较高，不仅可用于常量组分的含量测定，也可用于测定微量组分、超微量组分以及多组分混合物同时测定等，在药物分析中主要用于原料药含量测定、制剂含量测定、含量均匀度和溶出度的检查等。
实验一 紫外-可见分光光度计的性能检验
实验一 紫外－可见分光光度计的性能检验 一、实验目的1.掌握紫外－可见分光光度计性能的检验方法2.学会UV-1100型紫外－可见分光光度计的使用方法 二、实验原理分光光度计的性能的好坏，直接影响到测定结果的准确程度。
因此，要对仪器进行性能检查，以保证测定结果的准确性。
三、仪器和试剂UV －1100型紫外－可见分光光度仪 石英比色皿（一对） 擦镜纸K 2Cr 2O 7溶液 KMnO 4溶液 蒸馏水四、实验内容及操作步骤1. 比色皿的配对性 将蒸馏水注入到比色皿中，以其中一个比色皿作空白，在 440 nm 波长处分别测定其他各比色皿中的透光率。
2.波长精度的检查 用KMnO 4溶液的最大吸收波长525nm 为标准，在待测仪器上测绘KMnO 4溶液的吸收曲线，若测得的最大吸收波长在525±1nm 以内，则仪器的波长精度符合使用要求。
3. 重复性 以0.02mol/L 的H 2SO 4溶液的透光率为100%，用同一K 2Cr 2O 7溶液连续测定7次，求出极差，如小于0.5%，则重复性符合要求。
4.吸收值的准确度考察 取K 2Cr 2O 7溶液，在以下波长处测定并计算其吸收系数，并与规定的吸收系数比较，如下表所示，其相对偏差在±1%以内，则吸收值的准确度符合要求。
波长/cm 235（最小）257（最大）313（最小） 350（最大） 吸收系数1%1E cm123.0～126.0 142.8~146.247.0~50.3105.5~108.5五、思考题1. 同种比色皿透光度的差异对测定有何影响？2. 检查分光光度计的重复性对测定有什么实际意义？实验二、吸收曲线的测绘及吸收系数的测定 一、实验目的1. 掌握测绘吸收曲线的方法2. 学会测定吸收系数 二、实验原理实验三、分光光度法测定槐花中总黄酮的含量一、实验目的1.掌握用标准曲线法测定槐花中总黄酮含量的方法2.巩固紫外－可见分光光度计的操作方法二、实验原理黄酮类化合物分子结构中多含有羰基和羟基等结构，这些结构可与金属盐类试剂如铝盐、铅盐等生成有色配合物。
第二章 紫外-可见分光光度法
外，还有部分因散射而损失，使透光度减小，
A实。所以往往发生正偏离。 • 化学因素引起的偏离 吸光物质常因离解、缔合而形成新化合物或 互变异构等化学变化而改变其浓度，导致了偏 离。例如 K2Cr2O7在水溶液中存在下列平衡：
2 2CrO4 Cr2O H 2O + 2 H 2 2 7 稀释或增大pH值 浓缩或减小pH值
如图所示，假设有一束强度为I0的单色平行
光，垂直通过一横面积为s的均匀介质。 当光强度为Ix的单色光通过
吸收层(db)后，光强度减弱
了dIx，则厚度为db的吸收
层对光的吸收率为-dIx/Ix，
另一方面，由于db为无限小，所以截面积上所有 吸光质点所占的面积之和(ds)与横截面积(s)之 比(ds/s)可视为该截面积上光子被吸收的几率， 即：-dIx/Ix=ds/s
降低由于单色光不纯造成负偏的方法： • 选择吸收曲线的max作入射光波长。因为吸收 曲线峰值顶部曲线较平坦，入射光谱带内各波长 的值相近。选择max，偏离光吸收定律较小。 只有当干扰物质存在并对待测物质的max产生
吸收时，才选择没干扰的其它波长作入射光波
长。
• 选择高分辨率仪器，使入射光波长范围尽可
5.传播速度c
c=· 单位：cm/s 二.微粒性 光的微粒性特征为：光由光子组成，而光子 具有能量，其能量与波长之间的关系为： E=h· =hc/ h—普朗克常数 6.626×10-34J· s 由上式可知，不同波长的光具有不同的能量， 波长愈长，光的能量愈低；反之，则愈高。
§2-2 分子光谱概述
若干个振动能级；在同一 电子能级和同一振动能级 中，因转动能量不同而分 为若干个转动能级。 若用E电、E振、E转分别表示三个能级， 则三者的关系为：E电＞E振＞E转。
第二章紫外-可见分光光度法(Ultraviolet-Visible
一般要求显色剂与有色化合物的对比度 在60nm以上。
2. 对比度在实际分析测定中的意义 对比度实质上表示了显色反应颜色变化 的程度；反映了过量显色剂对测定体系的影 响。 如果显色反应的对比度大，则过量试剂 对测定的影响较小；反之，对比度小，则试 剂对测定的影响就比较大。
2.2 分子吸收光谱概述 1．分子吸收光谱产生的本质 在分子中，除了原子的核能En，质心在 空间的平动能Et外，还有电子运动能Ee，原 子之间的相对振动能Ev，以及分子转动能Er 等。 分子的总能量可写为： E=En + Et + Ee+ Ev+ Er
由于En在一般化学实验条件下不发生变 化，分子的平动能Et又比较小，因此当分子 能级发生跃迁时，能量的改变为： E=Ee + Er +Ev
而n→*、n→*和→*三种跃迁需要能
量相对较小，吸收峰位于近紫外区甚至可见 区，对于紫外-可见分析具有实用意义。
n→*、→*跃迁区别：
n→*（，10~
100L/mol· cm）跃迁产生的 吸收峰强度低于→*（，104L/ mol· cm）；
随着溶剂极性的增加，→*跃迁所产生的
c的单位为g· L-1，b的单位为cm时，κ以a表示，称为吸 光系数，其单位为L· g-1· cm-1， A=abc。
c的单位为mol· L-1，b的单位为cm，κ用ε表示，称为摩尔 吸光系数，其单位为L· mol-1· cm-1， A=εbc。
摩尔吸光系数ε的讨论：
（1）吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数。 （2）不随浓度c和液层厚度b的改变而改变。 在温度和波长等条件一定时，ε仅与吸收物质本身的 性质有关，与待测物浓度无关；
第二章 紫外-可见分光光度法-2
（3）温度的影响 在分光光度法测定中，通常都选用室温 显色反应。当温度对显色反应速度可能有较 大的影响时，需要考虑温度的影响。 合适的温度可用单因素实验来确定。
（4）显色时间 这里包括两种时间：一种是由于显色反 应速度不同，达到反应完全所需的时间；另 一种是有色化合物维持稳定的时间。 这两种时间均可用单因素实验来考察。
c. 快速扫描分光光度计陆续问世 利用光分析可以跟踪化学反应历程，一 般分光光度计只适于历程为20~30 min以上的 反应，要研究速度较快的反应，就需要设计 出快速扫描分光光度计，如：多道分光光度 计（采用：多道光子检测器，整个光谱扫描 时间不到1 s）。
4. 仪器的最新进展 (1) 仪器的自动化程度大大提高；
精确求取摩尔吸收系数的方法是：在 不同带通宽度时测定表观摩尔吸收系数， 绘制表观摩尔吸收系数对带通宽度的曲线 关系图，将曲线外推到带通宽度为零处， 这时相应的摩尔吸收系构造、类型及 发展趋势 1. 构造 通常由以下5个部分组成— （1） 一个或多个辐射源； （2）波长选择器； （3）试样容器 (吸收池) ； （4）辐射换能器； （5）信号处理器和读出装置。
对吸收池的要求：主要是能透过所研究的 光谱区辐射线。
吸收池的两个光学面必须平整光洁，使用 时不能用手触摸。
按材料可分为：玻璃吸收池和石英吸收池 两种。
吸收池有多种尺寸和不同结构，吸收池 的光径可在0.1 cm~10 cm之间变化，其中以 1 cm光径吸收池最为常用，根据使用要求 选用。 在用于高浓度或低浓度测定时，可相 应地采用光径较小或较大的吸收池。
(3) 蓝移 由于取代基或溶剂极性的影响，使吸收 谱带的最大吸收波长向短波方向移动的现象 称为短移、紫移或蓝移。
课后答案
P3510 分析硅青铜中的铅，以基体铜为内标元素，实验测得数据列于下表中，以△S 对 lg c 作解：-1001020304050∆Slogcc x = 0.16%11用内标法火花光源测定溶液中的镁。
钼作为内标元素。
用蒸馏水溶解氯化镁，以制备一系列标准镁溶液，每一标准溶液和分析样品溶液中含有25.0 ng/ mL 的钼，钼溶液用溶解钼酸铵而得到。
用移液管移取50 μL 的溶液置于铜电极上，溶液蒸发至干。
测得279.8 nm 处的镁谱线强度和281.6 nm 处的钼谱线强度。
试确定分析样品溶液中镁的浓度。
解：l o g (I M g /I M o )logc样品3889.1log=MoMg I I ，由图查得mL ng c x /3.6=。
P5817 运用标准加入法分析某试样中的镁含量。
估计试样中的镁约为2μg/mL 。
测定时取5个点，每个取试样5mL ，分别加入不同体积的镁标准溶液后，在稀释到总体积为10mL 。
计算各点应加入10μg/mL 的镁标准溶液多少毫升？若各点的百分吸光度为18，37，56，74，94，绘图并计算试样中镁的浓度。
由图得，095x c .g /mL μ=190Mg c .g /mL μ=19 制成的储备溶液含钙mL mg /1.0，取一系列不同体积的储备溶液于50.00 mL 容量瓶中，以蒸馏水稀释至刻度。
取5 mL 天然水样品于50.00 mL 容量瓶中，并以蒸馏水稀释至刻度。
上述系列溶液的吸光度的测量结果列于下表，试计算天然水中钙的含量。
0.20.40.60.81.01.2AV/mL解：根据所给数据绘制出吸光度与储备溶液的体积的关系曲线，由图查得稀释的天然水溶液浓度为2.12 mL 储备溶液相对应，所以天然水溶液中钙的含量为： mL mg c Ca /0424.0550501.012.2=⨯⨯=P859 有两种异构体，α--异构体的吸收峰在228 nm ( ε = 14000 )，而β--异构体的吸收峰在296nm ( ε = 11000 )，试指出这两种异构体分别属于下列两种结构的哪一种？H 3CCH 3CHCOCH 3CH 3H 3CCH 3CHCOCH 3CH 3（1） （2） 解：结构（1）为β--异构体；结构（2）为α--异构体10 已知酚酞在酸性溶液中为无色分子（结构Ⅰ），而在碱性溶液中为红色离子（结构Ⅱ）HC O COOHOHO -COO -OC（Ⅰ） （Ⅱ）（1）指出结构Ⅰ中的生色团有哪些？ （2）指出结构Ⅱ中的生色团有哪些？（3）试解释结构Ⅰ为无色，而结构Ⅱ为红色的原因。
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紫外-可见分光光度法测有色溶液最大吸收波波长
一、实验目的
1.学习紫外-可见分光光度法的原理；
2.掌握紫外-可见分光光度法测定的实验技术；
3.了解掌握U-3010型紫外-可见分光光度仪的构造及使用方法。
二、实验原理
1.紫外-可见吸收光谱法(称紫外-可见分光光度法)以溶液中物质的分子或离
子对紫外和可见光谱区辐射能的选择性吸收为基础而建立起来的一类分析法。
根据最大吸收波长可做定性分析；根据朗伯-比尔定律（标准曲线法和标准加入法）可做定量分析。
紫外-可见分光光度法定性分析原理：根据吸收曲线中吸收峰的数目、位置、相对强度以及吸收峰的形状进行定性分析。
2.紫外-可见分光光度法定量分析原理，根据朗伯－比耳定律：A=εbc，当入
射光波长λ及光程b一定时，在一定浓度范围内，有色物质的吸光度A与该物质的浓度c成正比。
定量分析常用的方法是标准曲线法即只要绘出以吸光度A为纵坐标，浓度c为横坐标的标准曲线，测出试液的吸光度，就可以由标准曲线查得对应的浓度值，即未知样的含量。
3.仪器由五个部分组成：即光源、单色器、吸收池、检测器和信号显示记录装
置。
三、仪器与试剂
日立U-3010型紫外-可见分光光度仪；吸量管；乙醇；待测溶液；烧杯等。
四、实验步骤
1.接通电源，启动计算机，打开主机电源开关，启动工作站并初始化仪器，预
热半小时。
2.在工作接口上选择测量项目为光谱扫描，设置扫描参数（起点：650nm，终
点：250nm，速度：中，间隔：1.0nm，单次扫描）
3.将两个均装有无水乙醇的1cm石英比色皿放入测量池中，进行基线扫描。
4.基线做好后，按下面的顺序进行操作：做Baseline→换样（换上待测样品置
于Sample池）→进入Analysis Method对相关的参数进行设定→Sample命名→Ready→Measure进行测量，寻找待测溶液的最大吸收波长，再在最大吸收波长处分别测定待测溶液的吸光度。
五、数据记录与处理
下面是几种待测溶液的A-λ图，图1的最大吸收波长为258nm。
图2为几种不同浓度的待测溶液叠加一起的A-λ图。
六、实验注意事项
1.在使用比色皿时不可接触光面，应拿毛玻璃面。
2.装入比色皿的液面不能超过比色皿体积的三分之二，每一次进行测量之前，
都要将比色皿周围用滤纸吸干。
3.测量前两个比色皿都要装空白溶液置于盛放池中作基线。
4.实验结束后，要先关软件系统，再关电脑，拔掉电源，关好水电门窗然后离
开。