紫外吸收光谱法

第8章紫外吸收光谱法

紫夕卜-可见分子吸收光谱法(ultraviolet-visible molecular absorption spectrometry,UV-VIS ),又称紫外-可见分光光度法(ultraviolet-visible spectrophotometry)。它是研究分子吸收190~750nm波长范围内的吸收光谱。紫外-可见吸收光谱主要产生与分子价电子在电子能级间的跃迁，是研究物质电子光谱的分析方法。通过测定分子对紫外-可见光的吸收，可以用于鉴定和定量测定大量的无机化合物和有机化合物。在化学和临床实验室所采用的定量分析技术中，紫外-可见分子吸收光谱法是应用最广泛的方法之一。

§ 9-1光吸收定律

一、朗伯-比尔定律

分子吸收光谱法是基于测定在光程长度为b( cm)的透明池中，溶液的透射比T或吸光度A进行定量分析。通常被分析物质的浓度c与吸光度A呈线性关

系，可用下式表示:

A = lg 5 = abc

(9-1)

I t

式中各参数的定义如表9-1所示。该式是朗伯-比尔定律的数学表达式，它指出：当一束单色光穿过透明介质时，光强度的降低同入射光的强度、吸收介质的厚度以及光路中吸光微粒的数目呈正比。

由于被分析物质的溶液是放在透明的吸收池中测量，在空气/吸收池壁以及

吸收池壁/溶液的界面间会发生反射，因而导致入射光和透射光的损失。如当黄光垂直通过空气/玻璃或玻璃/空气界面时，约有8.5%的光因反射而被损失。此外,

光束的衰减也来源于大分子的散射和吸收池的吸收。故通常不能按表9-1所示的定义直接测定透射比和吸光度。为了补偿这些影响，

在实际测量中，采用在另等同的吸收池

中放入溶剂与被分析溶液的透射强度进行比较。

二、吸光度的加和性

当溶液中含有多种对光产生吸收的物质，且各组分间不存在相互作用时，则该溶液对波长入光的总吸收光度A等于溶液中每一成分的吸光度之和，即吸光度具有加和性。可用下式表示：

A 二、A(9-2)

i A

吸光度的加和性在多组分的定量测定中极为有用。

三、比尔定律应用的局限性

从式(9-1)可以看出，吸光度与试样溶液的浓度和光程长度呈正比。即当吸收池的厚度恒定时，以吸光度对浓度作图应得到一条通过原点的直线。但在实际工作中，测得的吸光度和浓度之间的线性关系常常出现偏差，即不再遵守比尔定律。引起偏离比尔定律的原因主要来源两个方面：①比尔定律本身的局限性；

②实验条件的因素，它包括化学偏离和仪器偏离。

(一)比尔定律本身的局限性

严格地说，比尔定律只适用于稀溶液，从这个意义上讲，它是一个有限定条件的定律。在高浓度(>0.01mol L-1)时，将引起吸收组分间的平均距离减小，以致每个粒子都可影响其相邻粒子的电荷分布，导致它们的摩尔吸收系数&发生改变，从而吸收给定波长的能力发生变化。由于相互作用的程度与其浓度有关，故使吸光度和浓度间的线性关系偏离了比尔定律。不难想像，在吸收组分低，但

其它组分（特别是电解质）浓度高的溶液中也会产生类似的效应

（二）化学偏离

在某些物质的溶液中，由于分析物质与溶剂发生缔合、离解、及溶剂化反应，产生的生成物与被分析物质具有不同的吸收光谱，出现化学偏离。这些反应的进行，会使吸光物质的浓度与溶液的示值浓度不呈正比例变化，因而测量结果将偏离比尔定律。例如，未加缓冲剂

的重铬酸钾溶液存在下列平衡：

CgOj+H z O廿业2HCrO：-」也2CrO'~+2H +

在大多数波长处，重铬酸根离子和其它两种铬酸根离子的摩尔吸收系数并不相同，而溶液的总吸光度与其二聚体和单体间的浓度不成比例变化。而这一比值又

明显地与溶液的稀释程度有关，因此在不同浓度测得的吸光度值和铬（W）的总浓度间的线性关系发生偏离。

（三）仪器偏离

仪器偏离主要是指由于单色光不纯引起的偏离。由于只有采用真正的单色辐射，才能观测到吸收体系严格遵守比尔定律。事实上，通过波长选择器从连续光源中分离的波长，只是包括所需波长的波长带，即从连续光源中获得单一波长的辐射是很难办到的。

实验证明，在吸收物质的吸光度随波长变化不大的光谱区内，采用多色光所引起的偏离不会十分明显，相反在变化较大的光谱区内所引起的偏离则十分严重。

§9-2紫外及可见分光光度计

它们通现在许多紫外及可见分光光度计的测定范围可以延长到近红外光区常由5个

部分组成：①一个或多个辐射源；②波长选择器；③式样容器（吸收池）；④辐射换能器；⑤信号处理器和读出装置。本节则主要介绍在185~3000nm光区范围的光源和试样池。

一、辐射源

对光源的主要要求是，在仪器操作所需的光谱区域内，能发射连续的具有足够强度和

稳定的辐射，并且辐射能随波长的变化尽可能小，使用寿命长。

紫外及可见区的辐射光源有白炽光源和气体放电光源两类。

在可见和近红外光区的常用光源为白炽光源，如钨灯和碘钨灯等。钨灯可使用的范围在320nm~2500nm。在可见光区，钨灯的能量输出大约随工作电压的四次方而变化，为了使光源稳定，必须严格控制电压。碘钨灯是在钨灯泡中引入了少量的碘蒸气，以防止在高温下工

作时，钨蒸气不断在冷的灯泡内壁沉积，从而延长了灯的使用寿命。

紫外光区主要采用氢灯、氘灯和氙灯等放电灯。当氢气压力为102Pa时，用稳压电源供电，放电十分稳定，因而光强恒定。放电灯在波长375nm ~160 nm范围内发出连续光谱，但在165nm以下为线光谱。在波长＞400nm时，氢放电产生了叠加于连续光谱之上的发射线，所以在这一波长范围内的分析，一般用白炽光源。氘灯与氢灯的特性相似，不同的是氘灯的辐射强度约高2~3倍，寿命较长，成本较高。应该指出，由于受石英吸收窗的限制，通常紫外光区波长的有效范围为350nm~200nm。

氙灯是让电流通过氙气产生强辐射。其强度高于氢灯，但欠稳定。光谱在

200nm~1 000nm发射连续光谱，在约500nm处强度最大。为了获得高强度，一般通过一个电容器间隙式放电。

二、吸收池在紫外及可见分光光度法中，一般使用液体试液，试样放在分光光度计光束通过的液体池中。对吸收池的要求，主要是能透过有关辐射线。紫外光区用石英吸收池，可见光区可以用玻璃吸收池，而石英吸收池也能透过可见光及3ym的近红外光区。

为了减小反射光的损失，吸收池的窗口应完全垂直于光束。典型的可见和紫

外光吸收池的光程长度，一般为1cn,但变化范围是很大的，可从几十毫米到10cm 或更

长。由于测得的吸光度数据主要取决于吸收池的匹配情况和被污染的程度，因此在测定时应注意如下几点：①参照池和吸收池应是一对经校正好的匹配吸收池；②在使用前后都应将吸收池洗净，测量时不能用手接触窗口；③已匹配好的吸收池不能用炉子或火焰干燥，以免引起光程长度上的改变。

三、分光光度计的类型

㈠单光束分光光度计一束经过单色器的光，轮流通过参比溶液和试样溶液，以进行光强度测量。

单光束仪器的缺点是测量结果受电源的波动影响较大，容易给定

量结果带来较大的误差，因此要求光源和检测系统有很高的稳定度。此外，单光束仪器特别适用于只在一个波长处作吸收测量的定量分析。

㈡双光束分光光度计

许多现代的光度计和分光光度计都是双光束型。一般双光束型的仪器可分为两类：按时间区分和按空间区分。它是通过一个快速转动的扇形镜将经单色器的

紫外可见吸收光谱法

紫外可见吸收光谱法开放分类：化学科学收藏分享到顶[1]编辑词条目录 ? 1 概述 ? 2 基本原理 ? 3 特点 ? 4 仪器组成 ? 5 应用 ? 6 影响因素 ?展开全部摘要紫外可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸收10～800nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法，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间的跃迁，广泛用于有机和无机物质的定性和定量测定。该方法具有灵敏度高、准确度好、选择性优操作简便、分析速度好等特点。紫外可见吸收光谱法-概述图4.3

分子的紫外可见吸收光谱法是基于分子内电子跃迁产生的吸收光谱进行分析的一种常用的光谱分析法。分子在紫外-可见区的吸收与其电子结构紧密相关。紫外光谱的研究对象大多是具有共轭双键结构的分子。如（图4.3），胆甾酮（a）与异亚丙基丙酮（b）分子结构差异很大，但两者具有相似的紫外吸收峰。两分子中相同的O=C-C=C共轭结构是产生紫外吸收的关键基团。紫外-可见以及近红外光谱区域的详细划分如图4.4所示。紫外-可见光区一般用波长（nm）表示。其研究对象大多在200-380 nm的近紫外光区和/或380-780 nm的可见光区有吸收。紫外-可见吸收测定的灵敏度取决于产生光吸收分子的摩尔吸光系数。该法仪器设备简单,应用十分广泛。如医院的常规化验中，95%的定量分析都用紫外-可见分光光度法。在化学研究中，如平衡常数的测定、求算主-客体结合常数等都离不开紫外-可见吸收光谱。[1] （图）图4.4 紫外可见吸收光谱法-基本原理紫外可见吸收光谱的基本原理是利用在光的照射下待测样品内部的电子跃迁，电子跃迁类型有：（1）σ→σ* 跃迁指处于成键轨道上的σ电子吸收光子后被激发跃迁到σ*反键轨道（2）n→σ* 跃迁指分子中处于非键轨道上的n电子吸收能量后向σ*反键轨道的跃迁（3）π→π* 跃迁指不饱和键中的π电子吸收光波能量后跃迁到π*反键轨道。（4）n→π* 跃迁指分子中处于非键轨道上的n电子吸收能量后向π*反键轨道的跃迁。

紫外吸收光谱

紫外吸收光谱有关术语 1. 发色团——指分子中能吸收紫外或可见光的基团，含有π键的不饱和基团，如NO2、C=O、 COOH、COOR、NO2、N=N、芳基。若在饱和碳氢化合物中引入这种基团，将使这一化合物的最大吸收峰波长移至紫外及可见范围内由于这些基团产生π→π* 、n→π*及nσ→* 跃迁吸收能量较低，吸收峰出现在紫外、可见光区 2. 助色团——指本身不产生紫外及可见光吸收的基团，但与生色团相连时，使生色团的吸收向长波方向移动,且吸收强度增大 OH、OR、X、NH2、NO2、SH等含有n电子的紫外吸收光谱的产生吸光物质分子中价电子吸收特定能量（波长）的电磁波（紫外光）产生分子的电子能级跃迁。是研究物质在远紫外区（10－200nm）和近紫外区（200－400nm）的分子吸收光谱法。真空紫外区（＜160nm的紫外光会被空气中氧所吸收→真空/无氧条件下测定）吸收光谱的特征及其表示方法 1、吸收光谱（吸收曲线）a吸收峰；b肩峰；c吸收谷； d末端吸收：在短波长处（200nm 左右），只呈现强吸收，而不形成峰的部分 2、吸收曲线的横坐标，一般用波长表示。 3、吸收曲线的纵坐标 ①透光率T(%)，（透射比） ②吸光度A T T I I A lg 1 lg lg0- = = = ③吸收率A(%) A(%)=1－T(%) ④吸光系数 A=abc 摩尔吸光系数ε ) (1 1- -⋅ ⋅ =cm mol L bc A ε 一般认为：ε>104为强吸收，ε.103~104为较强吸收ε.102~103为较弱吸收，ε<102为弱吸收电子跃迁（transition）类型

各种跃迁所需要能量顺序：σ→σ*> n→σ* >π→π*>n→π* A在紫外和可见光谱区范围内，有机化合物的吸收带主要由σ→σ*、π→π*、n→σ*、n→π*及电荷迁移跃迁产生。 B无机化合物的吸收带主要由电荷迁移和配位场跃迁（即d—d跃迁和f—f跃迁）产生（可见光区）。（1）σ~σ*跃迁：由饱和键产生，能级差大，吸收光波波长短，吸收峰多处于真空紫外区。（2）n~ σ*跃迁：含N, O, S, X的化合物中，杂原子的n电子向反键轨道的跃迁，吸收带较弱。吸收波长为150－250nm的光子，吸收光谱大部分在真空紫外区（3）π~π*跃迁：不饱和化合物，尤其是存在共轭体系的化合物。吸收峰大都位于紫外区 εmax较大，一般εmax≥104，λmax较大。非共轭π轨道的π→π*跃迁，对应波长范围160-190 nm。两个或两个以上π键共轭，对应波长增大，红移至近紫外区甚至可见光区（4） n~ π*跃迁：含π键和 n 电子的体系。吸收波长≥200nm λmax较大，εmax较小。对应波长范围在近紫外区（5）、电荷迁移跃迁、无机配合物FeSCN2+ 电荷跃迁的吸收带谱带较宽，吸收强度大，εmax>104。（6）配位场跃迁 d-d、f-f跃迁过渡金属离子与配位体所形成的配合物吸收带（bands）——吸收峰在紫外－可见光谱中的波带位置 1. R吸收带（Radikalartin）：由n→π*跃迁（跃迁禁阻，几率小）产生，它具有杂原双键的共轭基团NO2、NO2、N=N 特点：吸收波长长（约300），吸收强度弱, logε<1 2. K吸收带（Konjugierte）：由共轭π→π*跃迁产生，强度强, logε > 4，210-250 特点：①吸收带的波长比R带短，一般λmax>200nm②跃迁几率大，吸收强度大，一般ε>104③随着共轭体系的增长，π电子云束缚更小，引起π→π*跃迁所需的能量更小，K带吸收向长波方向移动④K带吸收是共轭分子的特征吸收带，是紫外光谱中应用最多的吸收带 3. B吸收带（Benzenoid）：苯环由苯环本身振动及闭合环状共轭双键π→π*跃迁产生， 230-270nm，中心在254nm处，宽而弱，有精细结构，是苯环的特征吸收 4. E吸收带（Ethylenic）：芳环中3个碳碳双键环状共轭系统π→π*跃迁产生，在184(E1，观察不到)和203(E2)nm处。也是芳香族化合物的特征吸收带。影响吸收带的因素： A．内部因素：①发色团、助色团； ②共轭体系的影响（跃迁几率↑）：随共轭体系的增长，吸收峰红移具有共轭双键的化合物，相间的π键与π键相互作用（π-π共轭效应），生成大π键。由于大π键各能级之间的距离较近（键的平均化），

实验一--紫外吸收光谱法

实验一紫外吸收光谱法（UV）一、实验目的 1．了解紫外吸收光谱法的原理 2．掌握紫外吸收光谱仪的操作以及测绘的方法 3．了解不同溶剂对紫外吸收光谱的影响二、基本原理紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。紫外吸收光谱的波长范围是100-400nm, 其中100-200nm 为远紫外区，200-400nm为近紫外区, 一般的紫外光谱是指近紫外区。有机分子中可以跃迁的电子有：σ电子，π电子和n 电子。跃迁的类型有：σ→σ*，n →σ*，π→π *，n→π *。既然一般的紫外光谱是指近紫外区，即200-400nm，那么就只能观察π→π *和n→π *跃迁。也就是说紫外光谱只适用于分析分子中具有不饱和结构的化合物。紫外光谱主要通过谱带位置和吸收强度提供有机分子的结构信息，紫外光谱很宽，吸收强度常用最大吸收波长处的摩尔系数表示，由n→π *跃迁产生的吸收带称为R带，特征是吸收波长较长，270-300nm，吸收强度弱。由π→π *跃迁产生的吸收带称为K带，特点是吸收强度强，吸收波长与共轭体系的大小密切相关，一般每增加一个双键大约红移30nm。作为有机化合物结构解析四大光谱之一，紫外吸收光谱具有方法简单、仪器普及率高、操作简便，紫外吸收光谱吸收强度大检出灵敏度高，可进行定性、定量分析的特点。苯的特征吸收带为184nm（E1），204nm(E2)，254nm(B)。E1带、E2带和B带式苯环上三个共轭体系中的π→π*跃迁产生的，E1带和E2带属强吸收峰

带，在230—270nm范围内的B带属弱吸收带，其吸收峰常随苯环上取代基的不同而发生位移。当苯环上有助色基团如—OH、—Cl等取代基时，由于n→π共轭，使E2吸收带向长波长方向移动，但一般在210nm左右。同时，n→π共轭还能引起苯吸收的精细结构消失。溶剂极性对紫外光谱的影响较复杂，主要可分为两类：①对吸收强度和精细结构的影响。在非极性溶剂中，尚能观察到振动跃迁的精细结构。但若改为极性溶剂后，由于溶剂和溶质的分子作用力增强，使谱带的精细结构变得模糊，以致完全消失成为平滑的吸收谱带。②对最大吸收波长（λmax）的影响。n →σ*和n→π*跃迁的分子都含有非键的n电子，基态极性比激发态大，因此基态能够与溶剂之间产生较强的氢键，能量下降较大，而激发态能量下降较小，故跃迁能量增加，吸收波长向短波方向移动，即发生蓝移。而在π→π*跃迁的情况下激发态的极性比基态强，溶剂使激发态的能级降低的比基态多，当溶剂极性增大使π→π*跃迁所需能量减小发生红移。三、仪器与试剂 1．仪器：紫外吸收光谱仪（TU-1901）、1cm石英比色皿、容量瓶（50mL）2．试剂：苯、正己烷、三氯甲烷、无水乙醇、去离子水四、实验步骤在室温条件下，以正己烷、三氯甲烷（氯仿）、无水乙醇和去离子水为溶剂，在紫外光谱200-400nm波长范围内扫描测定苯的紫外吸收光谱； 1．配制溶液：取5只分别标为1，2，3，4的50mL容量瓶。各加入0.025mL 苯，分别用正己烷、三氯甲烷、乙醇和去离子水定容至50ml，摇匀。 2．测定溶液：从200-400nm对混合溶液进行波长扫描，得到吸收光谱。 3．分析图样：观察各吸收谱的曲线，分析不同溶剂对苯的吸光度的影响。五、实验结果

紫外可见光吸收光谱

紫外可见光吸收光谱紫外可见光吸收光谱是一种重要的分析方法，广泛应用于化学、光学、生物学等领域。下面我将从什么是紫外可见光吸收光谱、应用领域、分析方法、仪器设备、典型实验步骤以及注意事项等方面进行介绍。一、什么是紫外可见光吸收光谱紫外可见光吸收光谱又称紫外可见吸收光谱，是物质分子在紫外、可见光区的吸收光谱。简单来说，就是利用物质吸收光的特性进行分析。二、应用领域紫外可见光吸收光谱被广泛应用于分析化学、光学、生物医学、环境监测等领域。如利用紫外可见吸收光谱对生物大分子如DNA、蛋白质等进行分析、对环境中的水质、空气等进行检测，还可用于药物研究等方面。三、分析方法紫外可见光吸收光谱的分析方法是利用物质吸收光的特性进行分析。通过分析不同波长的光线在样品中的吸收情况，可以了解样品所含的化学物质的组成及浓度。四、仪器设备紫外可见光吸收光谱的仪器设备主要有：紫外可见分光光度计，样品池，光源，检测器。

五、典型实验步骤（1）准备样品：取少量样品并将其溶解在适量的溶液中，使其达到稳定状态。（2）将溶液倒入样品池中，并将样品池放置于紫外可见分光光度计中。（3）选择波长：根据样品的特性选择合适的波长进行分析。（4）根据波长设置仪器参数：包括选择光路、调整光栅、检测器增益等。（5）记录吸收光谱：启动分光光度计进行测试并记录数据。（6）数据处理：利用计算机等工具对数据进行处理和分析。六、注意事项（1）在记录数据前，应先了解仪器的基本操作流程，以便能更准确地记录数据。（2）在取样时应注意取样量，建议取量小，避免影响测试结果。（3）在进行测试时，应尽可能排除环境因素的影响，以保障测试结果的准确性。

紫外光谱法

第4章紫外光谱法（UV） Ultraviolet Spectrophotometry 4.1 紫外光谱的基本特点 4.1.1 紫外光区的波长范围及分类紫外光是波长为10～380nm的电磁波，其中远紫外区波长为10～200nm，近紫外区波长为200～380nm。远紫外又叫真空紫外，近紫外也叫石英紫外。 4.1.2 分子的能级组成和紫外光谱组成物质的分子总是处于不断地运动之中，分子的运动状态主要有四种：使分子从空间的一个位置移动到另一个位置的平动、分子中价电子的运动、分子内的原子在其平衡位置附近的振动、以及分子本身绕其重心的转动。每一种运动状态都具有一定的能量，属于一定的能级。分子的平动能级是连续的、非量子化的，它与吸收光谱无关。分子中的电子运动、振动和转动都属于分子内部的运动，它们所对应的能级都是不连续的、量子化的。能量最低的能级状态叫基态，通常基态的稳定性最高；能量高于基态的能级状态叫激发态。当适当频率的光照射处于基态的原子或分子、且光子所具有的能量正好等于某激发态与基态的能级差时，光子的能量将向该原子或分子转移，使其由基态能级跃迁至激发态能级，同时产生吸收光谱。分子的电子能包括电子运动产生的动能及电子与原子核和其他电子之间相互作用而产生的位能。分子的价电子的激发态与基态能级之差?E e约为1～20eV。利用式（4-1）的Planck 方程，可以求出其对应吸收光的波长范围。 E = hv = hc /λ （4-1）式中，E为光子的能量，单位为J或eV；h为Planck常数，h = 60626×10－34J·s =4.135×10－15eV·s；v 、λ分别为光的频率和波长。当?E e = 1eV时， 1581 6 1 4.13510eV s 3.010m s 1.24010m1240nm 1eV e hc E λ -- - ????? ===?= ? 同理，当?E e= 20eV时，λ2 = 62nm。由此可见，电子能级跃迁所产生的吸收光谱主要位于紫外-可见区以及部分近红外区。分子的振动能是分子振动过程中产生的位能和动能，其能级差?E v约为?E e的1/10，一般在0.05～1eV之间，其对应的吸收光波长约为1.24～25μm，属于近红外和中红外区。分子的转动能是分子旋转运动时所具有的动能，其能级差?E r大约为?E v的1/10～1/100，它所对应的吸收光的波长范围在中红外、远红外和微波区。分子的结构往往比较复杂，当它发生电子能级的跃迁的同时，必然会伴随着振动能级的跃迁和转动能级的跃迁，它们相互叠加的结果使得到的电子光谱中的谱线间隔大大缩小，甚至几乎连在一起，形成所谓的带状光谱。图4-1是双原子分子的能级示意图，图中E A和E B是电子能级，在每一电子能级中因振动能量的不同而分为若干个V = 0，1，2，…的振动能级，在同一电子能级和同一振动能级中，还因为转动能量的不同而分为若干个R = 0，1，2，…的转动能级。

紫外吸收光谱法

紫外吸收光谱法第8章紫外吸收光谱法紫夕卜-可见分子吸收光谱法(ultraviolet-visible molecular absorption spectrometry,UV-VIS ),又称紫外-可见分光光度法(ultraviolet-visible spectrophotometry)。它是研究分子吸收190~750nm波长范围内的吸收光谱。紫外-可见吸收光谱主要产生与分子价电子在电子能级间的跃迁，是研究物质电子光谱的分析方法。通过测定分子对紫外-可见光的吸收，可以用于鉴定和定量测定大量的无机化合物和有机化合物。在化学和临床实验室所采用的定量分析技术中，紫外-可见分子吸收光谱法是应用最广泛的方法之一。 § 9-1光吸收定律一、朗伯-比尔定律分子吸收光谱法是基于测定在光程长度为b( cm)的透明池中，溶液的透射比T或吸光度A进行定量分析。通常被分析物质的浓度c与吸光度A呈线性关系，可用下式表示: A = lg 5 = abc (9-1) I t 式中各参数的定义如表9-1所示。该式是朗伯-比尔定律的数学表达式，它指出：当一束单色光穿过透明介质时，光强度的降低同入射光的强度、吸收介质的厚度以及光路中吸光微粒的数目呈正比。由于被分析物质的溶液是放在透明的吸收池中测量，在空气/吸收池壁以及吸收池壁/溶液的界面间会发生反射，因而导致入射光和透射光的损失。如当黄光垂直通过空气/玻璃或玻璃/空气界面时，约有8.5%的光因反射而被损失。此外, 光束的衰减也来源于大分子的散射和吸收池的吸收。故通常不能按表9-1所示的定义直接测定透射比和吸光度。为了补偿这些影响，

在实际测量中，采用在另等同的吸收池中放入溶剂与被分析溶液的透射强度进行比较。二、吸光度的加和性当溶液中含有多种对光产生吸收的物质，且各组分间不存在相互作用时，则该溶液对波长入光的总吸收光度A等于溶液中每一成分的吸光度之和，即吸光度具有加和性。可用下式表示： n A 二、A(9-2) i A 吸光度的加和性在多组分的定量测定中极为有用。三、比尔定律应用的局限性从式(9-1)可以看出，吸光度与试样溶液的浓度和光程长度呈正比。即当吸收池的厚度恒定时，以吸光度对浓度作图应得到一条通过原点的直线。但在实际工作中，测得的吸光度和浓度之间的线性关系常常出现偏差，即不再遵守比尔定律。引起偏离比尔定律的原因主要来源两个方面：①比尔定律本身的局限性； ②实验条件的因素，它包括化学偏离和仪器偏离。 (一)比尔定律本身的局限性严格地说，比尔定律只适用于稀溶液，从这个意义上讲，它是一个有限定条件的定律。在高浓度(>0.01mol L-1)时，将引起吸收组分间的平均距离减小，以致每个粒子都可影响其相邻粒子的电荷分布，导致它们的摩尔吸收系数&发生改变，从而吸收给定波长的能力发生变化。由于相互作用的程度与其浓度有关，故使吸光度和浓度间的线性关系偏离了比尔定律。不难想像，在吸收组分低，但其它组分（特别是电解质）浓度高的溶液中也会产生类似的效应（二）化学偏离在某些物质的溶液中，由于分析物质与溶剂发生缔合、离解、及溶剂化反应，产生的生成物与被分析物质具有不同的吸收光谱，出现化学偏离。这些反应的进行，会使吸光物质的浓度与溶液的示值浓度不呈正比例变化，因而测量结果将偏离比尔定律。例如，未加缓冲剂

原子吸收光谱法和紫外可见吸收光谱法的异同

原子吸收光谱法和紫外可见吸收光谱法的异同原子吸收光谱法和紫外可见吸收光谱法是两种常见的分析手段，为了更好地了解它们之间的差异和联系，下面将对这两种光谱法进行详细的介绍和比较。一、原子吸收光谱法 1. 基本原理：原子吸收光谱法是一种基于原子从基态到激发态能量差的吸收光谱。原子在高温下处于激发状态，通过瞬时加热可以产生原子气体。在原子气体中，使用特定波长的光照射，激发部分原子从基态到激发态，从而形成多个激发态原子。如果使用更高能量的光照射，则会产生足够高的激发能量，使原子跃迁到更高的激发态或电离态。当样品原子处于激发态或电离态时，一定条件下，对其进行急冷，使其处于基态能级。此时，激发态原子从能级高跃迁到能级低的过程中吸收特定波长的光，而不同原子的吸收峰位和强度不同，从而可以通过原子吸收光谱法分析样品中的各种元素。 2. 灵敏度：原子吸收光谱法具有高灵敏度，可检测超低浓度元素，如百亿分之一级别。

原子吸收光谱法适用于分析元素，可以测量所有元素金属和大多数非金属，但是不能同时分析多个元素。 4. 优点：原子吸收光谱法少受干扰，精度高，准确度高。 5. 缺点：原子吸收光谱法需要样品中单一元素含量较高，不适用于复杂体系中的元素分析。二、紫外可见吸收光谱法 1. 基本原理紫外可见吸收光谱法是一种基于化合物分子中电子跃迁的吸收光谱。化合物中的电子处于基态时，每种电子都与一个特定的能量相应，称为其本征能。如果化合物中的某个电子吸收了足够的能量，它就可以“跃迁”到更高的能量水平，即到一个“激发态”。当这个电子从一个激发态跃迁到另一个更低的能态时，它会以特定的频率发射辐射（发光），此时可以通过光谱法分析化合物的分子结构，测量分子的光谱特性，从而定量或定性分析样品的化学成分，如测量肝功能的酶、胆固醇、葡萄糖等。 2. 灵敏度：紫外可见光谱法对物质中含量的要求较低，其灵敏度范围通常在ppm(百万分之一)或ppb(十亿分之一)级别内。

紫外吸收光谱的基本原理

紫外吸收光谱的基本原理，应用与其特点紫外吸收光谱的基本原理吸收光谱的产生许多无色透明的有机化合物，虽不吸收可见光，但往往能吸收紫外光。如果用一束具有连续波长的紫外光照射有机化合物，这时紫外光中某些波长的光辐射就可以被该化合物的分子所吸收，若将不同波长的吸收光度记录下来，就可获的该化合物的紫外吸收光谱. 紫外光谱的表示方法通常以波长λ为横轴、吸光度A（百分透光率T%）为纵轴作图，就可获的该化合物的紫外吸收光谱图。吸光度A，表示单色光通过某一样品时被吸收的程度A=log(I0/I1), I0入射光强度，I1透过光强度；透光率也称透射率T，为透过光强度I1与入射光强度I0之比值，T= I1/I0透光率T与吸光度A的关系为A=log(1/T) 根据朗伯-比尔定律，吸光度A与溶液浓度c成正比A=εbc ε为摩尔吸光系数，它是浓度为1mol/L的溶液在1cm的吸收池中，在一定波长下测得的吸光度，它表示物质对光能的吸收强度，是各种物质在一定波长下的特征常数，因而是检定化合物的重要数据；c为物质的浓度，单位为mol/L；b为液层厚度，单位为cm。在紫外吸收光谱中常以吸收带最大吸收处波长λmax和该波长下的摩尔吸收系数εmax来表征化合物吸收特征。吸收光谱反映了物质分子对不同波长紫外光的吸收能力。吸收带的许多无色透明的有机化合物，虽不吸收可见光，但往往能吸收紫外光。如果用一束具有连续波长的紫外光照射有机化合物，这时紫外光中某些波长的光辐射就可以被该化合物的分子所吸收，若将不同波长的吸收光度记录下来，就可获的该化合物的紫外吸收光谱. 通常以波长λ为横轴、吸光度A（百分透光率T%）为纵轴作图，就可获的该化合物的紫外吸收光谱图。吸光度A，表示单色光通过某一样品时被吸收的程度A=log(I0/I1), I0入射光强度，I1透过光强度；透光率也称透射率T，为透过光强度I1与入射光强度I0之比值，T= I1/I0透光率T与吸光度A的关系为A=log(1/T) 根据朗伯-比尔定律，吸光度A与溶液浓度c成正比A=εbc ε为摩尔吸光系数，它是浓度为1mol/L的溶液在1cm的吸收池中，在一定波长下测得的吸光度，它表示物质对光能的吸收强度，是各种物质在一定波长下的特征常数，因而是检定化合物的重要数据；c为物质的浓度，单位为mol/L；b为液层厚度，单位为cm。在紫外吸收光谱中常以吸收带最大吸收处波长λmax和该波长下的摩尔吸收系数εmax来表征化合物吸收特征。吸收光谱反映了物质分子对不同波长紫外光的吸收能力。吸收带的形状、λmax和εmax与吸光分子的结构有密切的关系。各种有机化合形状、λmax 和εmax与吸光分子的结构有密切的关系。各种有机化合物的λmax和εmax都有定值，同类化合物的εmax比较接近，处于一个范围。紫外吸收光谱是由分子中价电子能级跃迁所产生的。由于电子能级跃迁往往要引起分子中核的运动状态的变化，因此在电子跃迁的同时，总是伴随着分子的振动能级和转动能级的跃迁。考虑跃迁前的基态分子并不是全是处于最低振动和转动能级，而是分布在若干不同的

紫外吸收光谱的特点

紫外吸收光谱的特点紫外吸收光谱是一种常用的分析技术，用于研究物质的吸收特性和分子结构。它通过测量物质在紫外光区域的吸收强度，可以得到关于物质的信息，如它的化学组成、结构和浓度等。紫外吸收光谱具有以下几个特点。首先，紫外吸收光谱在分析物质时具有高灵敏度。紫外光谱仪可以测量物质对紫外光的微弱吸收，即使是非常低浓度的物质也能够被检测到。这使得紫外吸收光谱在许多领域中得到了广泛应用，如药物研发、环境监测和食品安全等。其次，紫外吸收光谱具有较宽的应用范围。紫外光谱仪可以检测200纳米至400纳米波长范围内的光线，这使得它可以应用于许多不同类型的物质分析。例如，有机化合物、无机盐和生物分子等都可以通过紫外吸收光谱进行分析。第三，紫外吸收光谱具有较高的分辨率。紫外光谱仪可以提供高分辨率的光谱数据，可以检测到物质在不同波长下的吸收峰。这使得研究人员可以通过观察吸收峰的位置和形状来推断物质的结构和性质。

第四，紫外吸收光谱是非破坏性的分析方法。在进行紫外吸收光谱分析时，不需要对样品进行任何处理或改变其性质。这意味着样品可以被保留下来进行其他类型的分析或进一步研究。第五，紫外吸收光谱是一种相对简单和快速的分析方法。相比于其他一些分析技术，紫外吸收光谱的操作相对简单，并且可以在较短的时间内得到结果。这使得它成为许多实验室中常用的分析方法之一。第六，紫外吸收光谱还可以用于定量分析。通过测量样品在特定波长下的吸光度，可以建立一个标准曲线来确定样品中特定成分的浓度。这使得紫外吸收光谱不仅可以进行定性分析，还可以进行定量分析。总之，紫外吸收光谱是一种重要的分析技术，具有高灵敏度、宽应用范围、高分辨率、非破坏性、简单快速和定量分析等特点。它在许多领域中得到了广泛应用，并为研究人员提供了重要的实验手段。

紫外吸收光谱的基本原理

紫外吸收光谱的基本原理，应用与其特点欧阳家百（2021.03.07）紫外吸收光谱的基本原理吸收光谱的产生许多无色透明的有机化合物，虽不吸收可见光，但往往能吸收紫外光。如果用一束具有连续波长的紫外光照射有机化合物，这时紫外光中某些波长的光辐射就可以被该化合物的分子所吸收，若将不同波长的吸收光度记录下来，就可获的该化合物的紫外吸收光谱. 紫外光谱的表示方法通常以波长λ为横轴、吸光度A（百分透光率T%）为纵轴作图，就可获的该化合物的紫外吸收光谱图。吸光度A，表示单色光通过某一样品时被吸收的程度A=log(I0/I1), I0入射光强度，I1透过光强度；透光率也称透射率T，为透过光强度I1与入射光强度I0之比值，T= I1/I0透光率T与吸光度A的关系为 A=log(1/T)根据朗伯-比尔定律，吸光度A与溶液浓度c成正比A=εbc ε为摩尔吸光系数，它是浓度为1mol/L的溶液在1cm的吸收池中，在一定波长下测得的吸光度，它表示物质对光能的吸收强度，是各种物质在一定波长下的特征常数，因而是检定化合物的

重要数据；c为物质的浓度，单位为mol/L；b为液层厚度，单位为cm。在紫外吸收光谱中常以吸收带最大吸收处波长λmax和该波长下的摩尔吸收系数εmax来表征化合物吸收特征。吸收光谱反映了物质分子对不同波长紫外光的吸收能力。吸收带的许多无色透明的有机化合物，虽不吸收可见光，但往往能吸收紫外光。如果用一束具有连续波长的紫外光照射有机化合物，这时紫外光中某些波长的光辐射就可以被该化合物的分子所吸收，若将不同波长的吸收光度记录下来，就可获的该化合物的紫外吸收光谱. 通常以波长λ为横轴、吸光度A（百分透光率T%）为纵轴作图，就可获的该化合物的紫外吸收光谱图。吸光度A，表示单色光通过某一样品时被吸收的程度A=log(I0/I1), I0入射光强度，I1透过光强度；透光率也称透射率T，为透过光强度I1与入射光强度I0之比值，T= I1/I0透光率T与吸光度A的关系为 A=log(1/T)根据朗伯-比尔定律，吸光度A与溶液浓度c成正比A=εbc ε为摩尔吸光系数，它是浓度为1mol/L的溶液在1cm的吸收池中，在一定波长下测得的吸光度，它表示物质对光能的吸收强度，是各种物质在一定波长下的特征常数，因而是检定化合物的重要数据；c为物质的浓度，单位为mol/L；b为液层厚度，单位为cm。在紫外吸收光谱中常以吸收带最大吸收处波长λmax和该波长下的摩尔吸收系数εmax来表征化合物吸收特征。吸收光谱反映

紫外光谱法

紫外光谱法紫外光谱法，又称紫外分光光度法，是指用紫外光来测定物质的吸收波长和吸收强度，从而对物质的性质进行分析的一种技术。紫外光谱法在化学领域的应用十分广泛，特别是在有机化学中，更是应用得非常深入。紫外光谱法可以用来分析物质的结构、性质、含量等信息，是化学家的必备检测手段。紫外光谱法的原理是利用物质对紫外光的吸收特性，通过测定物质吸收不同波长的紫外光时吸收能量的大小，从而判断该物质的结构和性质等信息。具体而言，当物质接受紫外光时，会出现一种称为“吸收峰”的现象，即物质会吸收一定波长的紫外光，而忽略其他波长的紫外光，因此可以对各个波长的吸收能量进行测试，从而判断物质的结构和性质等信息。紫外光谱法可以用来分析物质的结构、性质、含量等信息，是化学家的必备检测手段。例如，紫外光谱法可以用来测定有机物质中的氢键类型，从而获得有机物质的结构信息；紫外光谱法可以用来判断有机物质的活性中心，从而了解有机物质的反应性；紫外光谱法可以用来测定有机物质的含量，从而获得有机物质的含量信息。因此，紫外光谱法可以说是化学家的必备检测手段。

紫外光谱法的测定需要使用一种叫做“紫外光谱仪”的仪器，它能够将紫外光分解成不同的波长，然后将其与样品进行比较，从而获得样品的吸收能量。紫外光谱仪的工作原理是将紫外光源通过一系列的滤光片，将紫外光分解成不同的波长，然后将其分别与样品进行比较，从而获得样品的吸收能量。紫外光谱法的优点在于可以获得物质的精确结构信息，也可以实现快速、精确的物质含量测试，因此受到了广泛的应用。缺点在于紫外光谱仪价格昂贵，操作难度较高，因此不太适合一般实验室的普通应用。总之，紫外光谱法是一种利用紫外光来测定物质的吸收波长和吸收强度，从而对物质的性质进行分析的技术，它在化学领域的应用十分广泛，可以用来分析物质的结构、性质、含量等信息，是化学家的必备检测手段，具有获得物质的精确结构信息和实现快速、精确的物质含量测试的优势，但由于仪器价格昂贵和操作难度大，不太适合一般实验室的普通应用。

紫外光谱法原理

紫外光谱法原理紫外光谱法原理如下：紫外可见吸收光谱是由于分子（或离子）吸收紫外或者可见光（通常200-800nm）后发生价电子的跃迁所引起的。由于电子间能级跃迁的同时总是伴随着振动和转动能级间的跃迁，因此紫外可见光谱呈现宽谱带。紫外可见吸收光谱的横坐标为波长（nm）,纵坐标为吸光度。紫外可见吸收光谱有两个重要的特征：最大吸收峰位置（λmax）以及最大吸收峰的摩尔吸光系数（κmax）。最大吸收峰所对应的波长代表着化合物在紫外可见光谱中的特征吸收。而其所对应的摩尔吸收系数是定量分析的依据。紫外可见吸收光谱中重要的概念：生色团：产生紫外或者可见吸收的不饱和基团，一般是具有n电子和π电子的基团，如C=O,C=N等。当出现几个生色团共轭时，几个生色团所产生的吸收带将消失，取而代之的是新的共轭吸收带，其波长比单个生色团的吸收波长长，强度也增强。助色团：本身无紫外吸收，但可以使生色团吸收峰加强或（和）使吸收峰红移的基团，如OH，Cl等红移：最大吸收峰向长波长方向移动。蓝移：最大吸收峰向短波长方向移动。增（减）色效应：使吸收强度增强（减弱）的效应。2.价电子跃迁的类型以及吸收带 σ→σ*跃迁：吸收能量较高，一般发生在真空紫外区。饱和烃中的C-C属于这种跃迁类型。如乙烷C-C键σ→σ*跃迁，λmax为135nm。（注：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，因此无法检测σ→σ*跃迁）n→σ*跃迁：含有O、N、S等杂原子的基团，如-NH2、-OH-、-SH等可能产生n→σ*跃迁，摩尔吸光系数较小。π→π*跃迁：有π电子的基团，如C=C，C≡C，C=O等，会发生π→π*跃迁，一般位于近紫外区，在200nm 左右，εmax≥104L·mol-1·cm-1，为强吸收带。K带：共轭体系的π→π*跃迁又叫K带，与共轭体系的数目、位置和取代基的类型有关。B带：芳香族化合物的π→π*跃迁而产生的精细结构吸收带叫做B带。