实用文档之紫外-可见光谱法优缺点
uv紫外光谱法
uv紫外光谱法UV紫外光谱法是一种常见的分析化学方法，用于定量和定性化合物的测定，检测和鉴定。
它是通过测量物质在紫外光区的吸收特性来确定化学物质的组成和浓度。
下面我们就来详细了解一下UV紫外光谱法的原理、应用以及优缺点。
一、原理我们首先要了解的是物质在紫外光区的吸收特性。
当物质受到一定波长的紫外线照射时，物质会发生电子跃迁，从而导致原子或分子的总能量发生变化。
这种变化会导致紫外光能量的吸收。
因此，不同化合物在不同波长的紫外线下的吸收情况是不相同的。
通过测量吸收的光强度，我们可以计算出物质的摩尔吸光系数。
这些数据可以用来定量分析和鉴定样品中的化合物。
二、应用UV紫外光谱法广泛应用于食品、化妆品、医药、农药、环境污染物、无机盐等领域的分析。
它可以鉴定有机化合物中是否含有特定的基团，并用来测定有机化合物中的碳、氢和氮等元素的含量。
这些数据可以用来确定样品的纯度、结构和含量。
UV紫外光谱法还可以用来研究分子结构与化学性质之间的关系，以及监测化学反应的进程和产品。
三、优缺点1. 优点(1)UV紫外光谱法非常敏感。
该技术可以检测到纳摩尔级别的溶液。
(2)该技术可以快速测定大量的样品。
(3)UV紫外光谱法无需样品预处理，适用于大多数有机化合物的分析。
(4)该技术的数据可靠性高，为无损分析法。
(5)UV紫外光谱法操作简便，易于实现自动化。
2. 缺点(1)该技术无法检测低吸收的化合物。
(2)UV紫外光谱法对于更高级别的分子结构分析能力有限。
(3)对于一些化学具有特殊吸收性的化合物，可能会被其他物质所遮挡或干扰，导致误差。
四、总结综上所述，UV紫外光谱法是一种常见的分析技术，具有敏感性高、无需样品处理、操作简便等优点。
它被广泛应用于食品、医药、化妆品、环境等领域，实现了快速、高效的化学分析，并在科研、质量控制、环境保护等方面扮演了非常重要的角色。
紫外-可见分光光度法
2.2.2 波长扫描：分别将两个比色皿装上空 白溶液和样品溶液，放入比色槽中，拉动 拉杆使光路孔对准空白溶液，按[Start/Stop] 键进行谱图扫描（如想终止扫描再次按 [Start/Stop]键），待仪器自动进行基线校正， 提示拉入样品自动测试，测试完毕后有扫 描图谱出现，下方有相应的数据处理选项 ①Process ②Baseline（重新进行基线校正） ③Print。
朗伯-比尔定律是紫外-可见分光光度法的理 论基础。
Alg1lgI0 ECL TI
式中，A为吸光度，T为透光率，I0、I分别为入射光
和透过光的强度；E为吸光系数，当c用物质的量浓 度表示，L用厘米表示，用ε代替E，称为摩尔吸光 系数，单位为（L·mol-1·cm-1）；当c用百分浓度 （g/100mL），L用厘米表示时，用E1cm1%表示E，称 为比吸光系数。它们的关系如下：
4 要点与注意事项
4.1 开机前将样品室内的干燥剂取出， 仪器自检过程中禁止打开样品室盖。
4.2 比色皿内溶液以皿高的2/3～4/5为 宜，不可过满以防液体溢出腐蚀仪器。 测定时应保持比色皿清洁，池壁上液 滴应用滤纸擦干，切勿用手捏透光面。 测定紫外波长时，需选用石英比色皿。
2. 使用 仪器自检结束后（7个自检项目均出现
OK字样），按[MAIN MENU]键（主 菜单），屏幕显示如下5个功能项： 1. Phtometry（定量运算）；2. Wavelength Scan（波长扫描模式）；3. Time Scan （时间曲线扫描）；4. System（系统校 正）；5. Data display（光度直接测量 模式）。根据需要测量的实验项目按相
§3. 紫外-可见分光光度计
主要部件的性能与作用 基本结构:
分析化学：第十三章紫外-可见光谱
➢ 化学因素：若溶液中发生了电离、酸碱反应、配位反应以及 缔合反应等，则改变了吸光物质的浓度；
➢ 光学因素： A、入射光的非单色性； B、杂散光；由于仪器制造过程中的瑕疵，或光学元件受尘 染或霉蚀等 ，从分光器得到的单色光中，还有一些不在 谱带宽范围内的与所需波长相隔较远的光； C、待测溶液（混浊）的散射。
A bc 数，单位为L mol-1 cm-1.
➢ A与 的关系： = M a
M为物质的摩尔质量
例 ： 在 lOOmL 含 金 为 200g 的 标 准 溶 液 中 ， 分 取 20.Oml用结晶萃取光度法测定金。以5.OmL的苯萃 取(萃取率≈100％），萃取液用1cm 比色皿在波长
600 nm下测得 T ＝50％。求吸光系数和摩尔吸光 系数各为多少? M(Au)＝197.0
1、问：在分子(CH3)2NCH＝CH2 中，它的生色团 是哪个？在分子中预计发生的跃迁类型有哪些？
σ→σ*；n→*；n→σ*；→*；
2、问：下列化合物中，同时有n*,*,* 跃迁的化合物是
(1) 一氯甲烷 (2) 丙酮 (3) 1，3－丁二烯 (4) 甲醇
(2) 丙酮
二、紫外-可见吸收光谱中的一些常用术语
I
➢ 光强（ P或I，习惯上用I)：
光束单位时间内、单位面积
I0=I+Ir+Ia I+Ia
➢ 内所传输的辐射能（J m-2 s-1）
➢ 透光率(T):
一束单色光通过样品介质后，入射光强I0减弱为I， 则 透光率：T=I/I0
或用百分透光率表示： T% =I/I0 100
紫外-可见光谱分析方法
紫外—可见光谱分析方法在环境监测中的应用紫外—可见光谱分析水质监测技术是现代环境监测的一个重要发展方向, 与传统的化学分析、电化学分析和色谱分析等分析方法相比, 光谱分析技术更具有操作简便、消耗试剂量小、重复性好、测量精度高和检测快速的优点, 非常适合对环境水样的快速在线监测。
目前该技术主要有原子吸收光谱法、分子吸收光谱法以及高光谱遥感法, 其中高光谱遥感法由于测量精度不高多数用于定性分析, 而原子吸收光谱法精度虽高, 但由于首先要把样品汽化, 因而耗能较高, 系统体积大, 不适合广泛使用, 比较而言, 分子吸收光谱法是目前应用较为广泛的水质分析技术, 其中紫外—可见光谱分析法可直接或间接地测定水中大多数金属离子、非金属离子和有机污染物的含量, 具有灵敏、快速、准确、简单等优点, 并可实现对多种水质参数的检测, 在对饮用水、地表水、工业废水等水体的在线监测中具有显著的技术优势, 是国内外科研机构与主要分析仪表厂商竞相研发的现代水质监测技术。
1、UV-VIS分光光度计的发展情况紫外可见分光光度计的发展从历史上看,分光光度计按其光路可分为两类。
第一类是单光束仪器,这类仪器的优点是光效率高,结构简单和价格便宜,缺点是稳定性差,漂移较大。
第二类是双光束仪器,这类仪器具有稳定性高、漂移小的优点,但结构复杂、价格较贵、效率较低。
后来开发的一种分光束系统吸取了单光束仪器光效率高的优点,它使初始光束的小部分直接导向光强检测器,大部分经过样品,从而可使仪器信噪比高、反应快。
随着计算机技术在分析仪器领域的广泛应用,单光束、双光束UV-VIS分光光度计均得到了极大的发展。
如利用计算机技术在单光束型分光光度计上可实现波长自动扫描的功能。
在微机控制下,这种仪器(如国内的721型)还可实现光门开闭、调零、透过率与吸光度测定的自动化及部分校正仪器漂移的功能。
在实验室常规分析、在线分析及流动注射分析中均有应用。
双光束型仪器在计算机控制下,可以任意选择单光束、双光束或双、单光束模式进行扫描。
实验中的光谱分析方法和常见问题解决
实验中的光谱分析方法和常见问题解决光谱分析是一种测量和分析物质的光学性质的方法。
在实验中，光谱分析常用于确定物质的成分、结构和性质。
本文将介绍几种常见的光谱分析方法，并提出解决实验中可能遇到的一些常见问题的建议。
一、紫外可见光谱分析方法紫外可见光谱分析（UV-Vis）是一种常用的光谱分析方法，适用于测量物质在紫外光和可见光波段的吸收和发射光谱。
使用UV-Vis光谱仪，可以分析有机分子、配位化合物、药物等各种物质。
在进行UV-Vis光谱分析时，需要注意以下事项：1. 选择合适的溶剂：溶剂的选择要考虑样品的溶解度和光学透明度，避免溶剂本身在所选波长范围内有吸收峰。
2. 样品浓度的选择：样品浓度应选择在光谱仪检测范围之内，避免过浓或过稀造成信号的饱和或过低。
3. 内部参比物的使用：内部参比物可以用来校正光源强度和光路的变化，提高光谱数据的准确性。
二、红外光谱分析方法红外光谱是一种能够研究物质分子振动特性的方法，适用于分析有机物、聚合物、气体等物质。
通过测量样品在红外光波段的吸收光谱，可以获取物质的结构信息。
在进行红外光谱分析时，需注意以下事项：1. 选择适当的采样方法：红外光谱需要将样品制备成片状或液体样品，确保样品与光源接触紧密，避免测量结果受到干扰。
2. 样品预处理：某些样品可能存在吸湿或杂质影响，需要进行适当的预处理，如样品烘干、溶解等。
3. 光谱图谱解读：红外光谱图谱可根据振动频率进行解读，熟悉红外光谱图谱的各种峰位和对应的官能团信息，有利于对样品进行准确的分析。
三、原子吸收光谱分析方法原子吸收光谱（AAS）是一种常用的分析方法，用于测量和分析液体和固体中的金属元素和某些非金属元素。
AAS具有高灵敏度和选择性的特点，常用于环境监测、食品安全等领域。
进行AAS分析时，需要注意以下事项：1. 样品处理：样品需要经过适当的前处理，如溶解、提取等，以获得含有金属元素的溶液，便于后续的分析。
2. 标准曲线的建立：建立样品待测金属元素的标准曲线，用于后续样品浓度的计算和确定。
10紫外-可见光谱
比吸光系数 比吸光系数是指百分含量为1%， l为1cm 1% 时的吸光度值，用 E1cm 表示。
ε = 0.1M r E
1% 1cm
四、偏离朗伯-比耳定律的因素 （1）入射光为非单色光 ） （2）溶液的不均性。 ）溶液的不均性。 实际样品的混浊，加入的保护胶体，蒸 馏水中的微生物，存在散射以及共振发射 等，均可吸光质点的吸光特性变化大。 （3）光程的不一致性。 ）光程的不一致性。 光源不是点光源，比色皿光径长度不一 致，光学元件的缺陷引起的多次反射等，均 造成光径不一致，从而与定律偏离。
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。 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。 5
二、紫外-可见分光光度计的类型 按其光学系统可分为单波长分光光 度计和双波长分光光度计。
二、朗伯-比尔定律 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 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。 朗伯-比尔定律是紫外-可见分光光度法的 理论基础。
2. 溶剂 注意如下几点： （1）尽量选用低极性溶剂； （2）能很好地溶解被测物，并且形成的溶液 具有良好的化学和光化学稳定性； （3）溶剂在样品的吸收光谱区无明显吸收。 3. pH值
1.5 紫外-可见吸收光谱的应用 紫外紫外-可见吸收光谱除主要可用于物质的定量 定量 分析外，还可以用于物质的定性分析、纯度鉴定、 分析 结构分析。 1.定性分析
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 棱镜 和光栅。 和光栅
生物学仪器分析4紫外-可见光光谱分析法
利用有机物在石英紫外区和可见光区的特征吸收，检测有机物
分子的有关性质及其含量的仪器分析方法，称为紫外-可见光光谱 分析法； 有机物在紫外-可见光区的吸收是有机物分子价电子跃迁产 生的，所以，有机物分子的紫外-可见光光谱是分子光谱；
----可以利用分子的吸收光谱的特征进行定性分析；
----可以利用分子吸收光谱的强度进行定量分析；
（二）化合物的紫外-可见光吸收光谱
1、电子跃迁
紫外-可见光的光子能量相当于分子的电子能级差；所以，紫 外-可见光谱是分子的外层电子或价电子跃迁后得到的光谱； 分子的外层电子或价电子的类型有： 成键电子（ σ 、 π ） 非键电子（n） 反键电子（π *、 σ *） 分子的外层电子轨道能量大小为： σ
样品池在使用中的注意事项：
（1）样品池在使用过程中，严禁手指触摸光学面； （2）样品池使用后及时清洗，不能用硬质材料洗刷和强腐蚀 性清洗剂洗涤； （3）不能把不同批次的样品池混用，高精度测定中要求样品 池配对使用； 样品池的配对： 用测试试剂和参比试剂测试，再交换样品池测试使用， 吸光度差小于0.005即可；
190
300
5000
－
166
276
15
COOH
C S
204 400 217
40 － 21000
C C C C
分子中本身不吸收辐射，而能使分子中生色基团的吸收峰向长 波长移动并增强其强度的基团，如羟基、胺基和卤素等。当吸电子
基(如-NO2)或给电子基(如-OH,-NH2等)连接到分子中的共轭体系时，
择试样的基体溶液作为参比液；
试剂参比：显色剂有吸收，则这时选择加显色剂而不加试样的溶 液作为参比；
平行操作参比：用不含被测定组分的试样在相同的操作条件下进
紫外可见光谱法的应用范围
紫外可见光谱法（UV-Vis Spectroscopy）是一种非常常用的分析方法，它可以通过检测物质对紫外光和可见光的吸收来分析物质的性质和组成。
该方法具有操作简单、快速、准确、灵敏度高等优点，因此被广泛应用于化学、生物、环境等领域。
以下是紫外可见光谱法的一些应用范围：
1.分析有机化合物：紫外可见光谱法可以用于分析有机化合物的结构和组成，如检测有机物中的芳香族化合物、醇类、醛类、酮类、羧酸类、酯类等。
2.分析无机化合物：紫外可见光谱法也可以用于分析无机化合物的结构和组成，如检测水中的溶解氧、铁、氨氮等。
3.分析生物分子：紫外可见光谱法可以用于分析生物分子的结构和组成，如检测蛋白质、核酸、多糖等生物分子的含量和结构。
4.分析材料：紫外可见光谱法可以用于分析材料的结构和组成，如检测聚合物材料的分子量、分子量分布、结构等。
5.分析环境污染物：紫外可见光谱法可以用于分析环境污染物的结构和组成，如检测水中的污染物、空气中的污染物等。
总之，紫外可见光谱法是一种非常常用的分析方法，它在各个领域都有广泛的应用。
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实用文档之"紫外-可见光谱分析仪的优点："
1.操作简单方便，不需要复杂的程序，可直接取待测样品置于比色皿中，并且能对待测液体或溶液进行直接测定，检测成本低。
2.分析速度快，一般样品可在1-2 min内完成，比较适用于现场分析或快速分析。
3.检测过程中不破坏样品，可称为无损检测，并可对改样品进行多次重复测量实验且重现性好。
4.检测范围广，根据物质分子对波长为200-760nm这一范围的电磁波的吸收特性所建立起来的一种定性、定量和结构分析方法。
5.稳定性好，抗干扰能力强，易实现在线分析及监测，适合于生产过程和恶劣环境下的样品分析。
6.电子光谱的强度较大，灵敏度高，一般可达4
10-—8
10-g/ml主要用于微量分析。
7.准确度较高，浓度测量相对误差仅有1%左右。
8.分辨率高，在定量分析上，不仅可以进行单一组分的测定，而且还可以对多种混合物同时进行测定。
9.分析结果的准确性是建立在化学分析标样的基础上，因此分析的结果真实可靠。
紫外-可见光谱分析仪的缺点：
1.紫外-可见光谱仪仅适用于微量分析，对于高浓度（一般是指浓度>0.01mol/L）物质，物质的吸光度和浓度之间的关系发生偏离，因此朗伯比尔定律不适用。
2.影响比尔定律偏离的因素较多，如非单色光，杂散光，噪声，化学因素等。
且影响光学系统参数等外部或内部因素较多，误差难以很好的修正，对检测结果的准确度影响较大。
3. 不是原始方法，是一种间接测定物质浓度的方式，不能作为仲裁分析方法，检测结果不能做为国家认证依据。
4. 受各企业产品相对垄断的因素，仪器购买和维护成本都比较高，性价比较低。
5. 需要大量代表性样品进行化学分析建模，并建立相应化学体系复杂，实验过程较为复杂，工作量大，并且对于显色剂的选择难度较大，已知文献中并无相关研究。
6. 需要大量样品检测实验，且配制样品过程中容易带来人为因素的误差，建模成本较高，测试成本较大。
7. 模型需要不断更新，在仪器发生变化或者标准样品发生变化时，模型也要变化，适应性较差。