实验一 紫外吸收光谱定性分析的应用
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实验一:紫外-可见吸收光谱一、实验目的1.熟悉和掌握紫外-可见吸收光谱的使用方法2.用紫外-可见吸收光谱测定某一位置样品浓度3.定性判断和分析溶液中所含物质种类二、实验原理紫外吸收光谱的波长范围在200~400,可见光吸收光谱的波长在400~800,两者都属于电子能谱,两者都可以用朗伯比尔(Lamber-Beer’s Law)定律来描述A=ε bc其中A为吸光度;ε为光被吸收的比例系数;c为吸光物质的浓度,单位mol/L;b为吸收层厚度,单位cm有机化合物的紫外-可见吸收光谱,是其分子中外层价电子跃迁的结果,其中包括有形成单键的σ电子、有形成双键的π电子、有未成键的孤对n电子。
外层电子吸收紫外或者可见辐射后,就从基态向激发态(反键轨道)跃迁。
主要有四种跃迁,所需能量ΔE大小顺序为σ→σ*>n→σ*>π→π>n→π*1、开机打开紫外-可见分光光度计开关→开电脑→软件→联接→M(光谱方法)进行调节实验需要的参数:波长范围700-365nm扫描速度高速;采样间隔:0.5nm2、甲基紫的测定(1)校准基线.将空白样品(水)放到比色槽中,点击“基线”键,进行基线校准(2)标准曲线的测定分别将5ug/ml、10ug/ml 、15ug/ml 、20ug/ml甲基紫溶液移入比色皿(大约2/3处),放到比色槽中,点击“开始”键,进行扫描,保存(3)测定试样将试样甲基紫溶液移入比色皿(大约2/3处),放到比色槽中,点击“开始”键,进行扫描,保存3、甲基红的测定(1)校准基线将空白样品(乙醇)放到比色槽中,点击“基线”键,进行基线校准(2)测定试样将试样甲基紫溶液移入比色皿(大约2/3处),放到比色槽中,点击“开始”键,进行扫描,保存四、实验结果1.未知浓度的测定分别测定了5μg/ml,10μg/ml,15μg/ml,20μg/ml和未知浓度的甲基紫溶液的紫外吸收光谱,紫外吸收谱图如下:甲基紫在580nm是达到最大吸收见下表:.各浓度在580nm的吸光度数据做成散点,结果显示,能很好的拟合直线如下图:由计算机计算的拟合直线的关系为A = 0.135c - 0.027故带入未知浓度的甲基紫溶液的吸光度0.732得浓度为5.622μg/ml-12.化合物的定性分析已知甲基橙和甲基紫的结构式如下图所示:甲基橙甲基红.从图中可知,甲基紫约在580nm左右达到吸光度的最大值,而甲基橙溶液在410那么时达到吸光度最大值,这是由于甲基紫和甲基橙的结构不同造成的,由于甲基紫结构高度共轭,形成大π键,故最强吸收峰要的波长要比甲基橙的大(红移),同时由于高度共轭,吸光强度也有所增强。
一、实验目的1. 熟悉紫外-可见分光光度计的仪器结构和工作原理。
2. 掌握紫外-可见吸收光谱的基本概念和知识。
3. 学习利用紫外-可见分光光度计进行样品定量分析的方法。
4. 了解紫外吸收法在生物化学和材料科学中的应用。
二、实验原理紫外-可见分光光度法(Ultraviolet-Visible Spectrophotometry,UV-Vis Spectrophotometry)是基于物质分子对紫外光和可见光的选择性吸收而建立起来的分析方法。
当分子吸收特定波长的光时,分子中的电子从基态跃迁到激发态。
紫外-可见光谱分析主要用于定量和定性分析,特别是在生物化学和材料科学领域。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:紫外-可见分光光度计、样品池、移液器、电子天平、蒸馏水、标准溶液、待测样品等。
2. 试剂:待测样品溶液、标准溶液、无水乙醇、缓冲液等。
四、实验步骤1. 样品准备:根据实验需求,将待测样品溶液稀释至合适浓度。
2. 标准曲线制作:a. 准备一系列已知浓度的标准溶液。
b. 将标准溶液分别置于样品池中,用紫外-可见分光光度计在特定波长下测定吸光度。
c. 以吸光度为纵坐标,浓度为横坐标,绘制标准曲线。
3. 待测样品测定:a. 将待测样品溶液置于样品池中。
b. 在标准曲线对应的波长下,用紫外-可见分光光度计测定待测样品的吸光度。
c. 根据标准曲线,计算待测样品的浓度。
4. 数据处理与分析:a. 记录实验数据,包括吸光度、浓度等。
b. 对实验数据进行统计分析,如计算标准偏差、相关系数等。
c. 分析实验结果,讨论紫外吸收法在待测样品分析中的应用。
五、实验结果与分析1. 标准曲线:根据实验数据绘制标准曲线,结果显示吸光度与浓度呈线性关系,相关系数R²>0.99。
2. 待测样品测定:根据标准曲线,计算待测样品的浓度为X mg/mL。
3. 数据处理与分析:对实验数据进行统计分析,计算标准偏差为Y,相关系数为Z。
紫外吸收光谱的测定实验报告一、实验目的1、了解紫外吸收光谱的基本原理和仪器结构。
2、掌握紫外吸收光谱的测定方法和数据处理。
3、学会利用紫外吸收光谱进行物质定性和定量分析。
二、实验原理紫外吸收光谱是基于物质分子对紫外光的吸收特性而建立的一种分析方法。
当分子吸收紫外光时,其电子会从基态跃迁到激发态,从而产生吸收峰。
不同的物质具有不同的分子结构和电子能级,因此其紫外吸收光谱也各不相同。
通过测定物质的紫外吸收光谱,可以对其进行定性和定量分析。
在定量分析中,通常遵循朗伯比尔定律:A =εbc,其中 A 为吸光度,ε 为摩尔吸光系数,b 为光程长度,c 为物质的浓度。
三、实验仪器与试剂1、仪器紫外可见分光光度计石英比色皿容量瓶移液器2、试剂标准物质(如苯甲酸)待测样品溶剂(如乙醇)四、实验步骤1、标准溶液的配制准确称取一定量的标准物质,用溶剂溶解并定容至一定体积,配制成一系列不同浓度的标准溶液。
2、仪器预热与校准打开紫外可见分光光度计,预热一段时间,使其稳定。
然后进行波长校准和吸光度零点校准。
3、绘制标准曲线分别将不同浓度的标准溶液放入石英比色皿中,在选定的波长范围内进行扫描,测定其吸光度。
以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。
4、待测样品的测定将待测样品用相同的溶剂稀释至适当浓度,放入石英比色皿中,在与标准溶液相同的条件下测定其吸光度。
5、数据处理与结果分析根据测定的吸光度值,在标准曲线上查找对应的浓度,或者通过回归方程计算出待测样品的浓度。
五、实验数据记录与处理1、标准溶液浓度与吸光度数据|标准溶液浓度(mg/L)|吸光度||::|::|| 10 | 025 || 20 | 050 || 30 | 075 || 40 | 100 || 50 | 125 |2、标准曲线绘制以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。
通过线性回归分析,得到回归方程为:A = 0025c + 001 ,相关系数 R²= 0999 。
紫外可见吸收光谱法原理概述解释说明1. 引言1.1 概述紫外可见吸收光谱法是一种广泛应用于化学分析、生物医药和材料科学等领域的分析技术。
它通过检测样品吸收紫外或可见光的能力,可以确定样品中存在的化合物或物质的浓度。
紫外可见吸收光谱法基于原子、离子或分子在特定波长范围内对电磁辐射的选择性吸收现象,利用这种吸收现象可以获得样品所具有的信息。
本文将对紫外可见吸收光谱法的原理进行详细介绍,并探讨其在化学分析、生物医药和材料科学中的应用。
1.2 文章结构本文共分为五个部分:引言、紫外可见吸收光谱法原理、紫外可见吸收光谱应用领域、实验方法与操作步骤以及结论和展望。
1.3 目的本文旨在向读者介绍紫外可见吸收光谱法的基本原理以及其在不同领域中的应用。
通过阐述紫外可见吸收光谱法的操作方法和实验步骤,希望能为初学者提供一份清晰的指南,使其能够准确、有效地应用该技术进行分析。
同时,我们将对紫外可见吸收光谱法的局限性进行讨论,并展望其未来在科学研究和实际应用中的发展方向。
2. 紫外可见吸收光谱法原理:2.1 光谱的基本概念:光谱是指将某物质在不同波长范围内对电磁辐射的吸收、发射或散射进行分析和测量的方法。
根据电磁辐射的能量不同,可将光谱分为紫外光谱、可见光谱和红外光谱等。
其中,紫外可见吸收光谱法利用物质对紫外及可见光区域(200-800 nm)的吸收特性进行定量和定性分析。
2.2 紫外可见吸收光谱的原理:紫外可见吸收光谱法是通过物质吸收特定波长范围内电磁辐射而产生的能级跃迁来进行分析。
当样品受到入射光线照射后,样品中的某些化学成分会吸收特定波长范围内的能量,并转为高能态。
这些化学成分在高能态时可能会跃迁至更高能级或离子化状态,从而使入射光线中特定波长的能量被吸收,形成明显的吸收峰。
根据琴斯定律(Lambert-Beer定律),光的吸收与样品中物质浓度成正比。
因此,通过测量入射光和透射光之间的吸收差异,可以推算出样品中特定化合物的浓度。
化学实验中的紫外光谱技术紫外光谱技术是一种利用紫外光进行物质分析的方法,广泛应用于化学领域的实验中。
它基于物质吸收在紫外光区域的特性,通过测量样品在不同波长下的吸光度,可以提供关于物质结构、含量和反应动力学等方面的信息。
本文将介绍紫外光谱技术在化学实验中的应用,包括测定物质浓度、鉴定物质结构和研究化学动力学等方面。
1. 物质浓度的测定紫外光谱技术常用于测定溶液中的物质浓度。
这是因为许多物质在紫外光区域会吸收特定波长的光,吸光度与物质浓度呈线性关系。
通过构建标准曲线,我们可以通过比较待测溶液的吸光度与标准溶液的吸光度来确定物质的浓度。
这种定量分析方法在生化实验中广泛应用,如测定DNA和蛋白质的浓度。
2. 物质结构的鉴定紫外光谱技术对于物质结构的鉴定也有重要作用。
不同的化学官能团在紫外光区域会吸收特定波长的光,吸收峰的位置和强度能够提供信息,进而用于确定物质的结构。
例如,含有酮官能团的物质在200-300 nm波长范围内显示强烈吸收,而含有羟基的物质则在200-250 nm波长范围内表现吸收峰。
通过对物质的紫外吸收特征进行分析,我们可以推测其结构,有助于化学识别和分析。
3. 化学动力学的研究紫外光谱技术也可用于研究化学反应的动力学过程。
通过监测反应物和产物在紫外光区域的吸收变化,我们可以了解反应的速率和机理。
在这种应用中,我们将以时间为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制紫外吸收光谱随时间变化的曲线,称为动力学吸收光谱。
通过分析动力学吸收光谱上的吸收峰位置和强度的变化,可以揭示反应过程中中间体的形成和消失情况,从而深入理解反应的动力学。
除了上述应用,紫外光谱技术还可用于监测环境中的污染物、评估药物的纯度和稳定性,并在有机合成、生物化学和食品科学等领域中发挥重要作用。
虽然紫外光谱技术有许多优点,如快速、无损伤等,但也有一些局限性。
对于大多数有机物而言,紫外吸收区域仅限于200-400 nm,因此不适用于所有物质的分析。
紫外光谱在化合物结构分析中的应用【摘要】紫外-可见光谱(ultraviolet一Visiblespeetroseopy,UV-Vis),也简称为紫外光谱(UV),属于吸收光谱的一种。
由于紫外光谱本身有许多特点:测量灵敏和准确度高,应用范围广,对很多金属元素和非金属元素及其化合物都能进行测定,也能定性或定量的测定大部分有机化合物;此外,仪器的价格比较便宜,操作简便、快速,易于普及推广,至今仍是有机化合物结构鉴定的重要工具。
因此,本文首先介绍紫外光谱用于定性分析的依据和一般规律,然后归纳了影响紫外-可见光谱的一些因素,最后举例说明紫外光谱在化合物结构分析中的应用。
【关键词】紫外-可见光谱定性分析影响因素结构分析光谱数据前言紫外吸收光谱是分子中最外层价电子在不同能级轨道上跃迁而产生的,它反映了分子中价电子跃迁时的能量变化与化合物所含发色基团之间的关系。
UV谱图的特征首先取决于分子中含有的双键数目、共轭情况和几何排列,其次取决于分子中的双键与未成键电子的共轭情况和其周围存在的饱和取代基的种类和数目,它主要提供了分子内共轭体系的结构信息[1]。
通常UV谱图组成比较简单,特征性不是很强,但用它来鉴定共轭发色基团却有独到之处。
UV吸收谱带的位置和摩尔消光系数的数值,一般无法判断官能团的存在,但它能提供化合物的结构骨架及构型、构象情况,因此至今仍为一项重要的测试分子结构的有用手段。
紫外-可见吸收光谱是化学分析中常用的一种快速、简便的分析方法,广泛用于有机[2-3]、无机[4]、生化[5]、涂料[6]、药物[7]等领域和国民经济部门[8]。
紫外光谱用于定性分析的依据和一般规律利用紫外光谱定性分析应同时考虑吸收谱带的个数、位置、强度以及形状。
从吸收谱带位置可以估计被测物结构中共轭体系的大小;结合吸收强度可以判断吸收带的类型,以便推测生色团的种类。
注意所谓吸收带的形状主要是指其可反映精细结构,因为精细结构是芳香族化合物的谱带特征。
一、实验目的1. 熟悉紫外可见分光光度计的仪器结构和工作原理。
2. 掌握紫外可见光谱的基本原理和操作方法。
3. 学习利用紫外可见光谱进行物质定性和定量分析。
4. 了解紫外可见光谱在化学、生物、材料等领域的应用。
二、实验原理紫外可见光谱(Ultraviolet-Visible Spectroscopy, UV-Vis)是利用物质分子对紫外光和可见光的吸收特性进行物质定性和定量分析的一种方法。
紫外光波长范围一般为10-400nm,可见光波长范围一般为400-750nm。
当分子吸收紫外光或可见光时,分子中的电子会从基态跃迁到激发态。
不同物质的分子具有不同的电子能级结构,因此对紫外光和可见光的吸收特性也不同。
通过分析吸收光谱,可以确定物质的组成和结构。
三、实验仪器与试剂仪器:1. 紫外可见分光光度计2. 移液器3. 容量瓶4. 玻璃仪器试剂:1. 标准溶液:如邻苯二甲酸氢钾、对硝基苯酚等2. 未知样品溶液四、实验步骤1. 标准曲线绘制:a. 准备一系列已知浓度的标准溶液。
b. 将标准溶液依次倒入比色皿中。
c. 使用紫外可见分光光度计测定各标准溶液的吸光度。
d. 以吸光度为纵坐标,浓度或吸光系数为横坐标,绘制标准曲线。
2. 未知样品测定:a. 准备未知样品溶液。
b. 将未知样品溶液倒入比色皿中。
c. 使用紫外可见分光光度计测定未知样品溶液的吸光度。
d. 根据标准曲线,计算未知样品的浓度或吸光系数。
五、实验结果与分析1. 标准曲线绘制:a. 以吸光度为纵坐标,浓度或吸光系数为横坐标,绘制标准曲线。
b. 计算相关系数,评估标准曲线的线性度。
2. 未知样品测定:a. 根据标准曲线,计算未知样品的浓度或吸光系数。
b. 分析未知样品的组成和结构。
六、讨论与心得1. 紫外可见光谱是一种快速、灵敏、简便的分析方法,广泛应用于化学、生物、材料等领域。
2. 实验过程中,需要注意以下事项:a. 标准溶液和未知样品溶液的浓度应准确配制。
利用紫外吸收光谱检查物质纯度紫外-可见分光光度法测定水中苯酚含量实验者学号合作者一、实验目的1.学会使用Cary50型紫外-可见分光光度计2.掌握紫外-可见分光光度计的定量分析方法二、原理简介紫外-可见吸收光谱是由分子外层电子能级跃迁产生,同时伴随着分子的振动能级和转动能级的跃迁,因此吸收光谱具有带宽。
紫外-可见吸收光谱的定量分析采用朗伯-比尔定律,被测物质的紫外吸收的峰强与其浓度成正比,即:其中A是吸光度,I、分别为透过样品后光的强度和测试光的强度,为摩尔吸光系数,b为样品厚度。
由于苯酚在酸、碱溶液中吸收波长不一致(见下式),实验选择在碱性中测试,选择测试的波长为288nm左右,取紫外-可见光谱仪波长扫描后的最大吸收波长。
Cary50是瓦里安公司的单光束紫外-可见分光光度计。
仪器原理是光源发出光谱,经单色器分光,然后单色光通过样品池,达到检测器,把光信号转变成电信号,再经过信号放大、模/数转换,数据传输给计算机,由计算机软件处理。
三、仪器与溶液准备1、Cary50型紫外-可见分光光度计2、1cm石英比色皿一套3、25 ml容量瓶5只,100 ml容量瓶1只,10ml移液管二支配置250 mg/L苯酚的标准溶液:准确称取0.0250 g苯酚于250 mL烧杯中,加入去离子水20 mL使之溶解,加入0.1M NaOH 2mL,混合均匀,移入100 mL容量瓶,用去离子水稀释至刻度,摇匀。
取5只25 mL容量瓶,分别加入1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL苯酚标准溶液,用去离子水稀释至刻度摇匀,作为标准溶液系列。
将溶剂,标准溶液,待测水样依此装入石英比色皿。
按测试程序的提示,依次放入样品室中进行测试。
四、测试过程1、确认样品室内无样品2、开电脑进入Window 系统3、点击进入Cary50 主菜单4、双击Cary-WinUV图标5、在Win-UV 主显示窗口下,双击所选图标“SCAN”以扫描测定吸收曲线:取上述标准系列任一溶液装进1cm石英比色皿至4/5,以装有蒸馏水的1cm石英比色皿作为空白参比,设定在220-350 nm波长范围内扫描,获得波长-吸收曲线,读取最大吸收的波长数据。
紫外吸收光谱法测定芳香族化合物----萘的定性与定量一、实验目的:1.学习并应用紫外吸收光谱进行萘的定性与定量分析的方法。
2.掌握测定萘试样时测定波长(最大吸收波长)的选择方法。
二、实验原理:(详细见教材)研究物质在紫外、可见光区的分子吸收光谱的分析方法称为紫外-可见分光光度法。
紫外—可见分光光度法是利用某些物质的分子吸收200 ~ 800 nm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,广泛用于无机和有机物质的定性和定量测定。
通常,分子是处在基态振动能级上。
当用紫外、可见光照射分子时,电子可以从基态激发到激发态的任一振动(或不同的转动)能级上。
因此,电子能级跃迁产生的吸收光谱,包括了大量谱线,并由于这些谱线的重叠而成为连续的吸收带,这就是为什么分子的紫外、可见光谱不是线状光谱,而是带状光谱的原因。
又因为绝大多数的分子光谱分析,都是用液体样品,加之仪器的分辨率有限,因而使记录所得电子光谱的谱带变宽。
在紫外和可见光谱区范围内,有机化合物的吸收带主要由s®s*、p®p*、n®s*、n®p*及电荷迁移跃迁产生。
基态有机化合物的价电子包括成键s电子、成键p电子和非键电子(以n 表示)。
分子的空轨道包括反键s*轨道和反键p*轨道,因此,可能的跃迁为s®s*、p®p*、n®s* n®p*等。
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。
由于电子跃迁的类型不同,实现跃迁需要的能量不同,因此吸收光的波长范围也不相同。
p®p*(电荷迁移)跃迁产生的谱带强度最大,s®s*、n®p*、n®s*跃迁产生的谱带强度次之,配位跃迁的谱带强度最小。
紫外-可见分光光度计的基本结构是由五个部分组成:即光源、单色器、吸收池、检测器和信号指示系统。
实验一紫外吸收光谱定性分析的应用一、实验目的1、掌握紫外吸收光谱的测绘方法。
2、学会利用吸收光谱进行未知物鉴定的方法。
3、学会杂质检出的方法。
二、基本原理紫外吸收光谱为有机化合物的定性分析提供了有用的信息。
其方法是将未知试样和标准品以相同浓度配制在相同的溶剂中, 在分别测绘吸收光谱, 比较二者是否一致也可将未知试样的吸收光谱与标准图谱, 如萨特勒紫外吸收光谱图相比较, 如果吸收光谱完全相同, 则一般可以认为两者是同一种化合物。
但是, 有机化合物在紫外区的吸收峰较少, 有时会出现不同的结构, 只要具有相同的生色团, 它们的最大吸收波长相同, 然而其摩尔吸光系数或比吸光系数E 值是有差别的。
因此需利用和处的或E 等数据作进一步比较。
在测绘比较用的紫外吸收光谱图时, 应首先对仪器的波长准确性进行检查和校正。
还必须采用相同的溶剂, 以排除溶剂的极性对吸收光谱的影响。
同时还应注意PH值、温度等因素的影响。
在实际应用时, 应注意溶剂的纯度。
三、仪器与试剂1、仪器T6型(或其他型号)紫外可见分光光度计1㎝石英比色皿2、试剂间苯二酚溶液苯甲酸溶液苯二铵溶液四、实验步骤1、已知芳香族化合物标准光谱的绘制在一定的实验条件下, 以相应的溶剂作参比, 用1㎝石英比色皿, 在一定的波长范围内扫描(或测绘)各已知标准物质的吸收光谱作为标准光谱。
如苯甲酸溶液的和间苯二酚溶液的标准溶液的标准光谱的绘制。
2、各已知芳香族化合物的标准光谱也可通过查阅有关手册得到, 但应注意实验条件的一致。
3、未知芳香族化合物的鉴定(1)称取0.100 g未知芳香族化合物, 用去离子水溶解后转让100 ml容量瓶中, 稀释至刻度, 摇匀。
实验前, 稀释100倍使用。
用1㎝石英比色皿, 以去离子水作参比, 在200-400波长范围内扫描测定未知芳香族化合物吸收光谱(如使用无扫描功能的紫外可见分光光度计测定时应首先每间隔20 nm测量一次吸光度, 然后每间隔10 nm 、5 nm 、2 nm、 1 nm、 0.5 nm 测量一次吸光度。
一、实验目的1. 掌握紫外-可见分光光度计的基本原理和操作方法。
2. 学习绘制紫外吸收光谱曲线,并了解其特征。
3. 掌握利用紫外吸收光谱对氨基酸进行定性分析和定量测定的方法。
4. 了解不同氨基酸的紫外吸收光谱特点及其在生物化学研究中的应用。
二、实验原理紫外-可见分光光度法是一种基于物质对紫外-可见光的吸收特性进行定量分析的方法。
氨基酸分子中的电子在不同能级间跃迁时,会吸收特定波长的紫外-可见光,从而产生吸收光谱。
通过测量不同波长下的吸光度,可以绘制出氨基酸的紫外吸收光谱曲线。
根据Lambert-Beer定律,吸光度(A)与溶液浓度(c)和光程(b)成正比,即A = εcl,其中ε为摩尔吸光系数,是物质的特性常数。
通过测定吸光度,可以计算出溶液中氨基酸的浓度。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:紫外-可见分光光度计、移液器、容量瓶、试管等。
2. 试剂:氨基酸标准品(苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸)、0.1 mol/L NaOH溶液、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 配制氨基酸标准溶液:准确称取一定量的氨基酸标准品,用0.1 mol/L NaOH溶液溶解并定容至一定体积,配制成一系列不同浓度的标准溶液。
2. 吸收光谱测定:将标准溶液分别置于紫外-可见分光光度计中,在200-400 nm 波长范围内扫描,记录吸光度值。
3. 绘制吸收光谱曲线:以波长为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的紫外吸收光谱曲线。
4. 定性分析:根据吸收光谱曲线的特征,判断未知样品中是否含有苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸。
5. 定量测定:选择最大吸收峰对应的波长,根据标准曲线或Lambert-Beer定律,计算未知样品中氨基酸的浓度。
五、实验结果与分析1. 苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的紫外吸收光谱曲线如图1所示。
图1 氨基酸紫外吸收光谱曲线从图1可以看出,苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸在紫外光区均有明显的吸收峰,且各自具有不同的最大吸收波长。
色氨酸紫外吸收光谱定性扫描及数据处理实验报告一、实验目的1.了解紫外-可见光谱定性分析的原理2.掌握紫外-可见光谱定性图谱数据的处理方法3.掌握紫外可见光谱分析仪定性扫描的实验操作的方法二、实验原理1.分子的最外层电子吸收电磁波辐射,并跃迁到高能级后产生的吸收光谱,通常被称为电子光谱。
由于其波长范围在光谱的紫外可见光区,该谱图又叫做紫外可见光谱。
紫外可见光分为3个区域:远紫外区10-190nm,紫外区190-400nm,可见光区400-800nm,通常我们研究的波长在190-800nm之间的电磁波。
2.当光束照到物质上时,物质对不同波长的光的吸收、透射、反射、折射的程度不同,而使物质呈现不同的颜色。
对溶液来说,溶液呈现不同的颜色是因为溶液中的质点(离子或分子)对不同波长的光具有选择性吸收引起的,溶液呈现的是它吸收光的互补光的颜色。
如果将各种波长的单色光一次通过某一固定浓度的有色溶液,测量每一波长下有色溶液对光的吸收程度(即吸光度A),以波长为横坐标,吸光度为纵坐标作图,得到的曲线,即称吸收光谱曲线。
通过该曲线可以明确看出有色溶液对光的吸收情况。
3.紫外吸收光谱的分析①定性分析:虽然各化合物的分子结构不尽相同,但是只要有相同的生色团(相同的共轭结构),他们的最大吸收波长值就相同。
②定量分析:标准曲线法、标准样品对照法、多组分定量分析、示差分光光度法等都是紫外吸收光谱定量分析的依据。
本次试验我们采用的是标准曲线法。
扫描未知浓度的样品我们可以得到其最大吸收波长值,测得不同浓度该化合物的标准溶液在该最大波长处的吸光度值,作浓度——吸光度的曲线,未知浓度的样品在最大吸收波长值处的吸光度落在该曲线上,可以求出样品的浓度。
4.参与蛋白质合成的20种氨基酸在可见光下均无吸收,由于苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸含芳香基团,在紫外光区有吸收,并以色氨酸吸收紫外光的能力最强,其最大吸收峰出现在280nm左右5.UV-1240仪器的基本构造光源→单色器→样品室→检测器→显示器光源:紫外光区使用的光源是氢灯、氘灯,可见光区使用的光源是钨灯样品室:紫外区必须使用石英比色皿,可见光区可以使用石英比色皿或玻璃比色皿。
一、实验目的1、学会使用UV-2550型紫外-可见光分光光度计。
2、掌握紫外—可见分光光度计的定量分析方法。
3、学会利用紫外可见光谱技术进行有机化合物特征和定量分析的方法。
二、实验原理基于物质对200-800nm光谱区辐射的吸收特性建立起来的分析测定方法称为紫外—可见吸收光谱法或紫外—可见分光光度法。
紫外—可见吸收光谱是由分子外层电子能级跃迁产生,同时伴随着分子的振动能级和转动能级的跃迁,因此吸收光谱具有带宽。
紫外—可见吸收光谱的定量分析采用朗伯-比尔定律,被测物质的紫外吸收的峰强与其浓度成正比,即:其中A是吸光度,I、I0分别为透过样品后光的强度和测试光的强度,ε为摩尔吸光系数,b为样品厚度,c为浓度。
紫外吸收光谱是由于分子中的电子跃迁产生的。
按分子轨道理论,在有机化合物分子中这种吸收光谱取决于分子中成键电子的种类、电子分布情况,根据其性质不同可分为3种电子:(1)形成单键的σ电子;(2)形成不饱和键的π电子;(3)氧、氮、硫、卤素等杂原子上的未成键的n电子。
图1. 基团中的σ,π,n成键电子当它们吸收一定能量ΔE后,将跃迁到较高的能级,占据反键轨道。
分子内部结构与这种特定的跃迁是有着密切关系的,使得分子轨道分为成键σ轨道、反键σ*轨道、成键π轨道、反键π* 轨道和n轨道,其能量由低到高的顺序为:σ<π<n<π*<σ*。
图2.分子轨道中的能量跃迁示意图仪器原理是光源发出光谱,经单色器分光,然后单色光通过样品池,达到检测器,把光信号转变成电信号,再经过信号放大、模/数转换,数据传输给计算机,由计算机软件处理。
三、仪器与溶液准备1、UV-2550型紫外—可见分光光度计2、1cm石英比色皿一套3、UVprobe电脑软件4、配置好的10μg/mL、15μg/mL、20μg/mL以及未知浓度的甲基紫溶液,甲基红溶液5、仪器的基本构成:紫外可见分光光度计的基本结构如下:将实验数据用excel作图可得到水杨酸和水杨醛的紫外可见分光波谱图,分别如图3和图4.图3 实验1水杨酸的紫外可见分光波谱图图4 实验2 水杨醛的紫外可见分光波谱图图5 实验3 未知溶液的紫外可见分光波谱图水杨酸X 245 0.86137 水杨醛Y 284 0.5928321.634m g/mL。
1. 理解紫外-可见光谱定性分析的原理和方法。
2. 掌握紫外-可见光谱仪器的操作技能。
3. 通过紫外光谱定性分析,识别和鉴定未知化合物。
4. 熟悉数据处理和结果分析。
二、实验原理紫外-可见光谱分析是一种基于物质分子对紫外和可见光的选择性吸收特性进行定性和定量分析的方法。
当不同波长的单色光通过被分析的物质时,物质会吸收特定波长的光,导致光的强度减弱。
这种吸收现象与物质的分子结构有关,因此可以通过分析吸收光谱来鉴定物质的种类。
紫外-可见光谱分析通常分为定性和定量两个部分。
定性分析是通过比较未知样品的吸收光谱与已知化合物的标准光谱,确定未知样品的化学结构。
定量分析则是通过测量样品的吸光度或透光率,计算出样品中特定物质的浓度。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:- 紫外-可见光谱仪- 紫外-可见光吸收池- 移液器- 电子天平- 烧杯- 试剂瓶2. 试剂:- 未知样品溶液- 标准溶液(已知浓度)- 水或其他溶剂1. 标准溶液的制备:- 称取一定量的标准物质,溶解于适量的溶剂中,配制成一定浓度的标准溶液。
2. 未知样品溶液的制备:- 称取一定量的未知样品,溶解于适量的溶剂中,配制成一定浓度的未知样品溶液。
3. 吸收光谱的测定:- 将标准溶液和未知样品溶液分别倒入紫外-可见光吸收池中。
- 将吸收池放入紫外-可见光谱仪中,设置合适的波长范围和步长。
- 测量标准溶液和未知样品溶液在各个波长下的吸光度或透光率。
4. 数据处理和分析:- 将测量得到的吸光度或透光率数据输入计算机,绘制吸收光谱曲线。
- 将未知样品的吸收光谱曲线与标准溶液的吸收光谱曲线进行比较,确定未知样品的化学结构。
五、实验结果与分析1. 标准溶液的吸收光谱曲线:- 在紫外-可见光谱仪上,绘制标准溶液的吸收光谱曲线,观察其特征峰和形状。
2. 未知样品的吸收光谱曲线:- 在紫外-可见光谱仪上,绘制未知样品的吸收光谱曲线,观察其特征峰和形状。
3. 定性分析:- 将未知样品的吸收光谱曲线与标准溶液的吸收光谱曲线进行比较,确定未知样品的化学结构。
实验一紫外吸收光谱定性分析的应用
一、实验目的
1、掌握紫外吸收光谱的测绘方法。
2、学会利用吸收光谱进行未知物鉴定的方法。
3、学会杂质检出的方法。
二、基本原理
紫外吸收光谱为有机化合物的定性分析提供了有用的信息。
其方法是将未知试样和标准品以相同浓度配制在相同的溶剂中,在分别测绘吸收光谱,比较二者是否一致也可将未知试样的吸收光谱与标准图谱,如萨特勒紫外吸收光谱图相比较,如果吸收光谱完全相同,则一般可以认为两者是同一种化合物。
但是,有机化合物在紫外区的吸收峰较少,有时会出现不
同的结构,只要具有相同的生色团,它们的最大吸收波长
max
λ相同,然而其摩尔吸光系数ε
或比吸光系数E
%
1
1cm
值是有差别的。
因此需利用
max
λ和
max
λ处的ε或E%1
1cm
等数据作进一
步比较。
在没有紫外吸收光谱峰的物质中检查含高吸光系数的杂质是紫外吸收光谱的重要用途之一。
如乙醇中杂质苯的检查,只需测定256 nm处有无苯的吸收峰即可。
因为在这一波段,主成分乙醇无吸收峰。
在测绘比较用的紫外吸收光谱图时,应首先对仪器的波长准确性进行检查和校正。
还必须采用相同的溶剂,以排除溶剂的极性对吸收光谱的影响。
同时还应注意PH值、温度等因素的影响。
在实际应用时,应注意溶剂的纯度。
三、仪器与试剂
1、仪器
T6型(或其他型号)紫外可见分光光度计
1㎝石英比色皿
2、试剂
苯的乙醇溶液
1,4对苯二酚水溶液
苯甲酸的乙醇溶液
四、实验步骤
1、已知芳香族化合物标准光谱的绘制
在一定的实验条件下,以相应的溶剂作参比,用1㎝石英比色皿,在一定的波长范围内扫描(或测绘)各已知标准物质的吸收光谱作为标准光谱。
如苯甲酸的乙醇溶液的和1,4对苯二酚水溶液的标准溶液的标准光谱的绘制。
各已知芳香族化合物的标准光谱也可通过查阅有关手册得到,但应注意实验条件的一致。
2、未知芳香族化合物的鉴定
(1)称取0.100 g未知芳香族化合物,用去离子水溶解后转让100 ml容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。
实验前,稀释100倍使用。
(2)用1㎝石英比色皿,以去离子水作参比,在200-600波长范围内扫描测定未知芳香族化合物吸收光谱(如使用无扫描功能的紫外可见分光光度计测定时应首先每间隔
20 nm测量一次吸光度,然后每间隔10 nm 、5 nm 、2 nm、1 nm、0.5 nm 测量
一次吸光度。
总之,越靠近吸收峰,波长间隔应越小,以得到较准确的吸收曲线)。
3、乙醇中杂质苯的检出
用1㎝石英比色皿,以乙醇作参比,在220-280 nm波长范围内扫描测定乙醇试样的吸收光谱(吸收曲线)。
五、实验结果
1、通过将未知芳香族化合物吸收光谱与已知芳香族化合物标准光谱进行比对,指出未知芳
香族化合物可能为哪种物质。
2、将乙醇试样的吸收光谱与溶解在乙醇中苯的吸收光谱进行比较,指出乙醇试样中是否有
苯存在。
六、思考题
1、配制试样溶液浓度的大小,对吸光度测量值有何影响?在实验中应如何调整?
2、对已经初步确认的化合物纯品,再设计一个实验方案,对未知物作进一步鉴定。