仪器分析-紫外线
液相联动仪器分析中uv值
液相联动仪器分析中uv值
根据国家标准方法规定，紫外线强度用紫外线指数表示。
UV是Ultraviolet的缩写。
通过以上分析可知，当紫外线A照射到被测样品时会发生光电效应，这种光子在电场作用下又从原来能量较低的初级电离辐射跃迁到能量更高的次级电离辐射；其中不同波长的电磁辐射与物质相互作用而引起各自特征吸收或特征反射、散射和透过等一系列变化所产生的现象称为光谱吸收（ Spectroscopic Absorption）。
通常以可见或紫外区域内的波段对吸收程度进行定性及半定量地描述该类仪器的检测功能。
- 1 -。
《现代仪器分析教学课件》2.紫外-可见吸收光谱法
C. π→π*：发生在近紫外线区 ~200nm
CH2=CH2：λmax=165 nm 、CH≡CH：λmax=173 nm 但是随着共扼体系的增大或杂原子的取代， λmax向长波移 动;εmax≥104，是强吸收带。
4．E带：由苯环环形共轭系统的π→ π*跃迁产生 ✓ 芳香族化合物的特征吸收带 。 • E1 180nm εmax>104 （常观察不到） • E2 200nm εmax=7000 强吸收 • 苯环有发色团取代且与苯环共轭时，E2带与K带合并
一起红移（长移）
影响吸收带位置的因素：
主要是溶剂极性对λmax的影响； n-π*跃迁：溶剂极性↑，λmax↓蓝移 π-π*跃迁：溶剂极性↑ ，λmax↑红移 对吸收光谱精细结构影响 溶剂极性↑，苯环精细结构消失
共轭体系增长，λmax↑→红移，εmax↑
C. 羰基化合物： n →π* (R 吸收带)、n→ σ*、 π→π*
醛、酮: n →π* λmax~ 270~300 nm ε max~10-20
羧酸及其衍生物: n →π* 存在助色团：-OH、-OR、-NH2、-Cl
形成 n →π共轭， π轨道能量降低，π* 轨道能量升高 n 轨道能量不受影响，因此 n→π* 蓝移 λmax~210nm
减色
λ
2.3.3 吸收带类型和影响因素
吸收带：相同跃迁类型所产生的吸收峰。
1．K带：由共轭双键的π→ π*跃迁产生 (—CH＝CH—)n，—CH＝C—CO—
• λmax 217~280nm，εmax>104 • 共轭体系增长，λmax↑→红移，εmax↑ • K 吸收带是共轭分子的特征吸收带，可用于判断共
紫外光谱仪的原理
紫外光谱仪的原理
紫外光谱仪是一种重要的分析仪器，可以用于分析样品的吸收光谱特征，其原理主要包括以下几个方面：
1.紫外光谱的产生
紫外线是一种波长范围在200-400纳米之间的电磁波，被太阳发射出来的大量紫外线可以引起人体晒伤等症状。
而紫外线的产生可以通过特定的光源，例如汞灯、氙灯等产生。
2.样品吸收
当样品受到紫外线的照射时，样品中的分子或离子会吸收光子，如果样品中的分子或离子具有共轭体系(即分子中的π电子能够共享)，则会在一定波长范围内发生强烈吸收。
根据不同的样品，其在紫外光谱上表现出来的吸收峰会有所不同。
3.检测器的接收
经过样品吸收后的光线进入检测器，检测器可以将光信号转化为电信号，并且在计算机的控制下对其进行处理和分析。
基于以上原理，紫外光谱仪的工作流程可以分为以下几个步骤：
1.样品准备：将需要分析的样品溶解在合适的溶剂中，然后通过一些特定的处理方法，例如过滤、稀释等，使得样品可以在紫外光下稳定地存在。
2.选择合适的光源和检测器：根据样品的特性，选择合适的紫外光源和检测器，例如使用汞灯作为光源，UV-Vis可见分光光度计检测器。
3.调整光谱仪：进行光谱仪的调整，例如进行基线扫描、零点校准等，以保证得到准确的光谱图。
4.获取光谱图：将样品溶液吸入光谱仪进行测试，建立光谱图，该光谱图代表了样品在不同波长下的吸收情况。
5.数据处理：通过计算机等设备进行光谱数据的处理和分析，例如去除基线干扰、峰值定位、吸收峰计算等，从而得到有用的分析结果。
以上是紫外光谱仪的原理及其工作流程，其广泛应用于化工、生命科学、环境监测等领域，是一项十分重要的分析技术。
紫外光谱分析仪基础知识
紫外光谱分析仪基础知识紫外,可见光谱法及相关仪器UV-VIS Spectrometry & Instrument紫外,可见光谱法及相关仪器一(紫外,可见吸收光谱概述二(紫外,可见分光光度计21(紫外,可见分光光度计的主要部件2(紫外,可见分光光度计的分类3(紫外,可见分光光度计的各项指标含义4(紫外,可见分光光度计的校正三(紫外,可见分光光度计的应用四(紫外,可见分光光度计的进展一(紫外,可见吸收光谱概述利用紫外,可见吸收光谱来进行定量分析由来已久，可追溯到古代，公元60年古希腊已经知道利用五味子浸液来估计醋中铁的含量，这一古老的方法由于最初是运用人眼来进行检测，所以又称比色法。
到了16、17世纪，相关分析理论开始蓬勃发展，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，这就是著名的朗伯,比尔定律。
1(紫外,可见吸收光谱的形成吸光光度法也称做分光光度法，但是分光光度法的概念有些含糊，分光光度是指仪器的功能，即仪器进行分光并用光度法测定，这类仪器包括了分光光度计与原子吸收光谱仪(AAS)。
吸光光度法的本质是光的吸收，因此称吸光光度法比较合理，当然，称分子吸光光度法是最确切的。
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(原子或分子中的电子，总是处在某一种运动状态之中。
每一种状态都具有一定的能量，属于一定的能级。
这些电子由于各种原因(如受光、热、电的激发)而从一个能级转到另一个能级，称为跃迁。
)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。
紫外光谱仪的原理及应用图
紫外光谱仪的原理及应用图1. 紫外光谱仪的原理紫外光谱仪是一种用于分析物质的仪器，主要基于紫外光的吸收特性。
紫外光指的是波长在200-400纳米之间的电磁波。
紫外光谱仪的原理主要包括以下几个步骤：1.1 光源紫外光谱仪的光源一般采用氘灯或氙灯。
氘灯用于紫外波段，氙灯用于可见光和近紫外波段。
光源产生的光通过光学系统传输到样品。
1.2 样品室和检测器样品室是放置样品的地方，通常是一个透明的宽边石英池。
当样品置于样品室中时，光会通过样品并发生吸收。
检测器会测量通过样品的光的强度变化。
1.3 比较基准为了准确测量样品的光吸收量，紫外光谱仪一般会设置一个比较基准。
比较基准是在没有样品的情况下测量的光的强度。
1.4 光程和吸收光谱光程是光通过样品的路径长度，通常使用厘米作为单位。
光程越长，光吸收的程度越大。
吸收光谱是在一定波长范围内测量的光吸收效果。
1.5 分析数据紫外光谱仪会将测量到的光吸收数据转换成谱图。
谱图展示了样品在不同波长下的吸收能力情况。
通过谱图分析，可以确定样品的特征吸收峰和吸收强度。
2. 紫外光谱仪的应用图紫外光谱仪在科学研究和工业应用中有着广泛的应用。
下面是一些常见的紫外光谱仪应用图：2.1 蛋白质和核酸分析紫外光谱仪可以用于蛋白质和核酸的测量和研究。
蛋白质和核酸在紫外波段有特殊的吸收峰，可以通过紫外光谱仪测量峰值位置和强度来判断它们的浓度和纯度。
2.2 药物分析紫外光谱仪在药物分析领域也有重要应用。
药物分子通常在紫外波段有吸收峰，通过测量峰值强度可以确定药物的纯度和浓度，同时可以研究药物的稳定性和分解程度。
2.3 咖啡因浓度测量紫外光谱仪还可用于测量咖啡因的浓度。
咖啡因在紫外波段有特定的吸收峰，可以根据峰值强度来确定咖啡因的浓度。
2.4 化妆品分析紫外光谱仪也被广泛用于化妆品分析。
化妆品中的某些成分在紫外波段会吸收光，通过测量光吸收的强度，可以判断化妆品中的成分含量和质量。
2.5 污染物检测紫外光谱仪在环境监测领域中也有应用。
紫外线强度测定方法
紫外线强度测定方法
紫外线强度的测定主要有以下几种方法：
1. 紫外线监测仪器：利用专业的紫外线监测仪器，如紫外线辐射计、紫外线光度计等，直接测量和记录紫外线强度。
2. 紫外线指数预报：根据气象条件和大气环境参数，结合历史数据分析和数学模型计算，进行紫外线指数的预测和预报。
3. 紫外线传感器：将紫外线传感器置于需要监测的区域，通过传感器感应紫外线辐射，并将数据传输到计算机或其他设备中进行分析。
4. 紫外线强度指示卡：这是一种简便的测定方法，通过观察卡片上的色块颜色，与对
照色块比较，判定紫外线强度是否合格。
指示卡由卡片纸、紫外线感光色块和标准色
组成。
中央为紫外线感光色块，两端分别印上辐射照度为90μW/cm²和70μW/cm²的
标准色块，当紫外线感光色块受到紫外线照射后，随紫外线辐射强度的强弱，产生深
浅程度不同的紫红色，与标准色块比较可监测紫外线灯253.7nm波段紫外线的辐射强度。
在使用上述方法进行测定时，应确保测量的准确性，按照相应的操作规范进行操作。
同时，要注意仪器的校准和维护，以保证测量结果的可靠性。
紫外仪器分析实验报告
一、实验目的1. 熟悉紫外分光光度计的仪器结构和工作原理。
2. 掌握紫外-可见吸收光谱法的基本原理和应用。
3. 通过实验掌握紫外-可见分光光度计的操作方法。
4. 学习利用紫外-可见吸收光谱法进行定量分析。
二、实验原理紫外-可见分光光度法是一种基于物质分子对紫外-可见光的选择性吸收而建立的分析方法。
该方法广泛应用于有机化合物的定性、定量分析以及物质的纯度检验。
紫外-可见光波长范围一般为200-800nm，其中200-400nm为紫外区，400-800nm为可见光区。
当物质分子吸收紫外-可见光时，分子中的电子从基态跃迁到激发态。
不同物质的分子结构不同，吸收光的波长和强度也不同。
因此，通过测定物质的吸收光谱，可以实现对物质的定性和定量分析。
朗伯-比尔定律（Lambert-Beer Law）是紫外-可见分光光度法的基础。
该定律表明，在一定波长下，溶液的吸光度（A）与溶液的浓度（c）和光程（l）成正比，即A= εcl，其中ε为摩尔吸光系数。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：紫外-可见分光光度计、移液管、容量瓶、比色皿、洗耳球等。
2. 试剂：待测样品、标准溶液、溶剂等。
四、实验步骤1. 标准溶液的配制：根据待测样品的浓度，配制一系列标准溶液。
2. 吸收光谱的绘制：将标准溶液和待测样品分别置于比色皿中，在紫外-可见分光光度计上测定其在不同波长下的吸光度值。
3. 标准曲线的制作：以吸光度值为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线。
4. 待测样品的定量分析：将待测样品的吸光度值代入标准曲线，计算其浓度。
五、实验结果与分析1. 标准曲线的制作：以吸光度值为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线。
根据实验数据，标准曲线的线性关系良好，相关系数R²大于0.99。
2. 待测样品的定量分析：将待测样品的吸光度值代入标准曲线，计算其浓度。
实验结果表明，待测样品的浓度为X mg/L。
六、实验总结1. 通过本次实验，我们掌握了紫外-可见分光光度计的基本原理和操作方法。
紫外检测器的工作原理
紫外检测器的工作原理
紫外检测器（UV detector）是一种常用于分析科学和色谱分析的仪器，其工作原理可以归纳为以下几个步骤：
1. 入射紫外光：紫外检测器的第一步是将样品溶液经过某种方式喷射或进样到光学池中。
池内通过紫外光源发出一束紫外光，通常在紫外-可见光（UV-Vis）范围内，即200到400纳米波
长之间。
2. 样品吸收：当紫外光通过样品溶液时，溶液中的分子可以吸收光。
吸收的程度取决于分子的化学性质和浓度。
在UV-Vis
光谱中，吸收的强度将呈现为一个峰值。
3. 光电转换：吸收光线的能量将被转化为电子能量。
紫外检测器通常包含一个感光元件，如光敏电阻或光电二极管，用于将光能转化为电流或电压信号。
4. 信号放大和处理：紫外检测器将从感光元件获取的微弱电流或电压信号放大，并经过滤波器、放大器和其他电路进行处理。
这些电路可以增加信号的稳定性和灵敏度，并根据需要对信号进行滤波和放大。
5. 信号检测和记录：经过放大和处理后，信号可以通过显示器或数据采集系统进行检测和记录。
这样就可以确定样品中的物质含量或浓度，并生成相应的色谱图或光谱曲线。
综上所述，紫外检测器的工作原理可以简单概括为通过样品吸
收紫外光后，将其转化为电信号，并经过放大和处理后进行检测和记录。
紫外检测器可用于许多应用领域，如生物化学分析、制药、环境监测和食品安全等。
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2.1 引言 2.2 紫外－可见吸收光谱 2.3 光吸收定律－Lambert-Beer定律 2.4 紫外－可见分光光度计 2.5 分析条件的选择 2.6 UV-Vis光度法的应用
1
2.1 引言
光谱分析法：利用物质与光（辐射能）相互作用 而建立起来的定性、定量和结构分析方法。
5
光子的能量与波长的关系（反比）
频率，Hz
光速 2.998 ×108 m/s
1eV=1.602 ×10-19 J ＝96.55kJ/mol
E
h
hc
能量
Planck常数
J或eV 6.626×10-34 J·s
波长 nm
6
例：计算波长为200 nm的光子的能量
解： E hc
6.626 10 34 J s 2.998 108 m/s
20
末端吸收
吸收峰 肩峰
谷
21
吸收曲线的讨论：
①同一种物质对不同波长 光的吸光度不同。吸光度最 大处对应的波长称为最大吸
收波长λmax
②不同浓度的同一种物质，
其吸收曲线形状相似λmax
不变。而对于不同物质，它
们的吸收曲线形状和λmax
则不同。
22
③吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为 物质定性分析的依据之一(分子内部能级分布 状况)。
8
2.2 紫外－可见吸收光谱
一.吸收光谱的产生 分子内三种运动对应三种能级： 电子运动－电子能级(Electron energy level 原子之间的相对振动－振动能级(vibration) 分子转动－转动能级(rotation) 分子整体能级 E=Ee+Ev+Er
9
当有一频率v , 如果辐射能量hv恰
14
将两种适当颜色的光按一定的强度比例混合 可形成白光，这两种光称为互补色光。
黄绿
黄
560～580
绿
580～600
500～560
橙
600～650
白光
绿蓝
480～500
红
650～750
紫
400～450
蓝
450～480
15
物质呈现的颜色与吸收光颜色是互 补色关系。 若物质对白光中所有颜色的光全部 吸收，它就呈现黑色。 若反射所有颜色的光则呈现白色
n
2.吸收波长短<200nm
3.不易检测
例子：甲烷125nm，乙烷135nm
→* → *
n→* n→ *
反键 反键
未成键 成键 成键
成键作用越强，反键轨道能量越高。
25
2. → *跃迁
*
*
键类型：碳碳双键、三
键、共轭双键等
能 量
特收波长
<200nm，如乙烯为
165nm。共轭双键吸
收波长>200nm,如1，
3-丁二烯210nm
→* → *
n→* n→ *
反键 反键 未成键 成键 成键
26
3. n→ *跃迁
*
*
键类型：连有杂原子（N、
较高的灵敏度和准确度，检出限可达10-7 g/ml，相对误差通常为1%～5%。 该方法仪器设备简单、操作方便、易于掌握和 推广，是常用分析方法之一。
3
光是一种电磁波
整个电磁波包括：
无线电波微波 红外光 可见光
紫外光 X射线 射线
共同特点：横向电磁波，在真空中的传播速度
等于光速，即 c
4
光的特性 光具有波粒二象性，即波动性和粒子性。 波动性：折射、衍射、偏振及干涉等性质。 粒子性：具有动量，光电效应。
18
溶液颜色的深浅，决定于溶液吸收光的量， 即取决于吸光物质浓度的高低。 如CuSO4溶液的浓度愈高，对黄色光的吸收 就愈多，表现为透过的蓝色光愈强，溶液的 蓝色愈深。 因此，人眼可以通过比较溶液颜色的深浅来 确定溶液中吸光物质的浓度大小。
19
三、吸收光谱
吸收光谱（吸收曲线）：不同波长的单色光 依次照射溶液，并测量在每一波长处对光的 吸收程度的大小（吸光度），并以波长（） 为横坐标，吸光度（A）为纵坐标作图，即 可得一条吸光度随波长变化的曲线，。 它反映物质对各种不同波长光的吸收情况。
200 10 9 m
9.932 1019 J 6.20 eV
7
各种电磁波谱波长范围：
无线电波 1～1000 m 微波 10-3～1 m 红外 0.76～1000 m
本章重点 讨论
可见 400～800 nm 紫外 100～400 nm 近紫外200～400
X射线
0.01～10 nm 远紫外100～200
用紫外—可见光照射分子时，会发生电子能 级的跃迁，对应产生的光谱，称为电子光谱 ，通常称为紫外—可见吸收光谱。
12
UV-Vis是带 状光谱？
电子能级跃迁伴随分子振动和转动能级的跃迁， 因此得到光谱是带状光谱。
13
二、 物质的颜色与吸收光的关系
当一束白光通过棱镜后就色散成红、橙、 黄、绿、青、蓝、紫等颜色的光，它们具有 不同的波长范围。反之，这些不同颜色的光 按一定的强度比混合后便又形成白光。
好等于该分子较高能级与较低能级 的能量差时，即有：
E E2 E1 hv
分子从基态能级跃迁到激发态能级
10
激发态 基态
11
ΔE电=1-20eV ΔE转=0.05-1eV ΔE振=0.005-0.05eV 在分子能级跃迁所产生的能量变化，电子跃 迁能量变化最大，它对应电磁辐射能量主要 在区紫外—可见区。
若透过所以颜色的光，则为无色。
16
物质不同颜色是对光的选择性吸收
M＋hν M* 。由于△E＝hν，所以能 级差决定只能吸收特定波长的光。
不同物质的分子组成和结构不同， E不
同，△E也不同。
人眼可以比作是定性分析可见光区 分光光度计。
17
例： KMnO4溶液吸收 525 nm绿青色光( 互补光的400 nm 附近的紫色光), 所以KMnO4溶液呈 紫红色。
作用粒子：原子光谱法
分
分子光谱法和核磁共振波谱法
吸收和发射光：吸收光谱和发射光谱
类
光的能量：射线光谱法、x射线光谱法、
紫外可见光谱法、红外光谱法 等
2
紫外可见分光光度法
定义：（又称：紫外可见吸收光谱法）是根据 溶液中物质的分子或离子对紫外——可见光谱 区的辐射能的吸收来研究物质的组成和结构的 方法。
不同浓度的同一种物质，在λmax处吸光度A
的差异性可作为物质定量分析的依据。
在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，
所以测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择 入射光波长的重要依据。
23
四.有机化合物的吸收光谱 a.有机分子的轨道类型及跃迁类型
24
1. →*跃迁
*
键类型：饱和键。
*
能
特点：1.所需能量高 量