河北科技大学紫外分析方法的建立

第1篇一、引言紫外线测试是一种广泛应用于材料、环境、生物等领域的重要检测手段。

它通过测量物质对紫外线的吸收、反射、散射等特性，来评估物质的性能、品质和安全性。

本文将介绍紫外线测试的原理及操作规程。

二、紫外线测试原理1. 紫外线分类紫外线根据波长可分为UVA、UVB和UVC三种。

UVA波长为320-400nm，UVB波长为280-320nm，UVC波长为100-280nm。

其中，UVC具有杀菌消毒作用，UVA和UVB则对生物体的DNA和蛋白质有损伤作用。

2. 紫外线测试原理紫外线测试主要基于以下原理：（1）物质对紫外线的吸收：物质对紫外线的吸收程度与其化学结构、分子结构、分子量等因素有关。

通过测量物质对紫外线的吸收，可以了解物质的化学组成和结构。

（2）物质对紫外线的反射：物质对紫外线的反射程度与其表面性质、颜色、厚度等因素有关。

通过测量物质对紫外线的反射，可以评估物质的光学性能。

（3）物质对紫外线的散射：物质对紫外线的散射程度与其颗粒大小、密度、形状等因素有关。

通过测量物质对紫外线的散射，可以了解物质的微观结构和性能。

三、紫外线测试操作规程1. 准备工作（1）检查仪器设备：确保仪器设备正常运行，如紫外分光光度计、样品池、紫外灯等。

（2）校准仪器：根据仪器说明书进行校准，确保测试数据的准确性。

（3）准备样品：将待测样品制备成均匀、稳定的溶液或悬浮液。

2. 测试步骤（1）设置波长：根据测试目的，选择合适的测试波长。

（2）设置测试参数：设置测试温度、测试时间、样品池厚度等参数。

（3）样品池清洗：用去离子水清洗样品池，去除杂质。

（4）加样：将制备好的样品加入样品池，确保样品均匀分布。

（5）测试：开启紫外灯，进行测试。

记录测试数据。

（6）数据处理：根据测试数据，计算吸光度、反射率、散射率等指标。

3. 数据分析根据测试数据，对样品进行定性、定量分析。

结合样品的化学组成、结构等信息，评估样品的性能、品质和安全性。

化学反应机理的紫外可见光谱分析方法紫外可见光谱分析方法是化学领域中一种常用的分析手段，它可以通过测量样品在紫外可见光范围内的吸收和发射光谱，来研究化学反应机理。

本文将介绍化学反应机理的紫外可见光谱分析方法及其在不同领域的应用。

一、化学反应机理的紫外可见光谱分析原理紫外可见光谱法是通过测量样品在紫外可见光范围内的吸收光谱来分析化学反应机理。

在化学反应过程中，物质会发生电子转移、分子结构的改变等反应，从而引起吸收和发射光的变化。

紫外可见光谱法利用物质对特定波长的光的吸收性质，通过测量吸收的强度和波长，可以获得有关反应过程和物质转化机理的信息。

二、化学反应机理的紫外可见光谱分析方法1. 初始状态和反应物吸收光谱的测量化学反应的研究通常会从初始状态和反应物状态开始。

在紫外可见光谱分析方法中，首先需要测量反应物的吸收光谱，获得其在不同波长下的吸光度。

2. 反应中间体的吸收光谱测量化学反应过程中，常常存在一些反应中间体。

通过测量这些中间体在紫外可见光范围内的吸收光谱，可以揭示反应的过程和机制。

根据不同反应的特点，可以通过改变反应温度、浓度等条件，探索反应中产物的形成机理。

3. 末态和产物的吸收光谱测量化学反应最终会生成产物，其吸收光谱的测量有助于了解反应的最终状态和产物的性质。

通过测量产物在紫外可见光谱范围内的吸光度，可以对产物结构的特点进行分析，并进一步推断反应机理。

三、化学反应机理的紫外可见光谱分析方法的应用化学反应机理的紫外可见光谱分析方法在许多领域有着广泛的应用。

以下列举几个典型的应用案例。

1. 有机化学合成在有机化学合成中，利用紫外可见光谱法可以研究反应的机理和反应过程中产生的中间体。

通过测量吸收光谱，可以确定反应物、中间体和产物的结构，指导合成过程的改进和优化。

2. 生物化学研究在生物化学研究中，紫外可见光谱方法可以应用于研究生物分子的结构、功能和相互作用机制。

例如，可以通过测量蛋白质、核酸和多糖等生物大分子在紫外可见光谱范围内的吸收光谱，了解其构象和稳定性。

紫外可见光谱分析技术及其发展和应用医学院宋宗辉2016201632紫外-可见吸收光谱法概述分子的紫外-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。

紫外-可见以及近红外光谱区域的详细划分如下图所示。

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。

紫外可见区域1.1分子结构与吸收光谱1.1电子能级和跃迁从化学键性质考虑，与有机物分子紫外-可见吸收光谱有关的电子是：形成单键的σ电子，形成双键的π电子以及未共享的或称为非键的n电子。

有机物分子内各种电子的能级高低次序下图所示，σ*>π*>n>π>σ。

标有*者为反键电子。

电子能级及电子跃迁示意图可见，σ→σ*跃迁所需能量最大，λmax<170 nm，位于远紫外区或真空紫外区。

一般紫外-可见分光光度计不能用来研究远紫外吸收光谱。

如甲烷，λmax =125 nm。

饱和有机化合物的电子跃迁在远紫外区。

1.2生色团π→π*所需能量较少，并且随双键共轭程度增加，所需能量降低。

若两个以上的双键被单键隔开，则所呈现的吸收是所有双键吸收的叠加；若双键共轭，则吸收大大增强，波长红移，λmax和εmax均增加。

如单个双键，一般λmax为150-200nm，乙烯的λmax = 185nm；而共轭双键如丁二烯λmax = 217nm，己三烯λmax = 258nm。

n→π*所需能量最低，在近紫外区，有时在可见区。

现有五肽,在280nm处有吸收峰,中性溶液中朝阴极方向泳动;用FDNB测得与之反应的氨基酸为Pro; carboxy-peptidase进行处理,第一个游离出来的氨基酸为Leu;用胰凝乳蛋白酶处理得到两个片段,分别为两肽和三肽,其中三肽在280nm处有吸收峰;用CNBr处理也得到两个片段,分别为两肽和三肽;用胰蛋白酶处理后游离了一个氨基酸;组成分析结果表明,五肽中不含Arg. 试定该短肽的氨基酸序列.本人总结：仪器分析及波谱分析总结仪器分析名词解释有：红移、蓝移、程序升温、梯度淋洗、尺寸排阻色谱（凝胶色谱）、朗伯比尔定律、正向色谱。

反向色谱。

蓝移和红移：针对的是具有共轭结构的物质在不同条件下（比如不同的酸性、碱性等条件下）的共轭结构发生改变，从而导致最大吸收波长发生移动，共轭结构越大发生红移，反之发生蓝移。

共轭有p-π、n-π、σ-π共轭。

含有孤对电子的N、S、O等存在孤对电子易发生p-π共轭。

（红移和蓝移为去年考题）苯胺和盐酸反应成盐后会发生蓝移还是红移为什么？（与去年考题相类似）苯胺中的N近乎sp2杂化（实际上还是sp3杂化），孤对电子占据的轨道可与苯环共轭（发生p-π共轭），电子云可分散于苯环上，使氮周围的电子云密度减小。

在盐酸存在条件下，苯胺和盐酸生成苯胺的盐酸盐，苯胺上的孤对电子为盐酸和苯酐共用，p-π共轭消失，最大吸收波长变短，向短波长方向移动即发生蓝移。

程序升温：根据不同物质汽化温度不同，温度随时间线性或者非线性的升温，将不同汽化温度的物质分离，从而达到测定含量。

梯度淋洗：根据不同物质极性不同，通过改变流动相的配比来改变流动相的极性，根据相似相溶原理将不同极性的物质分离，从而定量分析。

朗伯比尔定律：可以通过计算吸光系数及强度不饱和度：体现分子内部不饱和键的多少情况。

双波长法定量；用于两种混合物的定量。

步骤：（1）在波长λ1时根据朗伯比尔定律测定纯的物质a和b的吸光系数，得到ελ1a、ελ1b（为常数），为测定计算值（2）在波长λ2时根据朗伯比尔定律测定纯的物质a和b的吸光系数，得到ελ2a 、ελ2b（为常数），为测定计算值（3）在波长λ1时根据朗伯比尔定律测定混合物的吸收得到公式Aλ1a+b=ca×L×ελ1a＋cb×L×ελ1b（4）在波长2时根据朗伯比尔定律测定混合物的吸收得到公式Aλ2a+b=ca×L×ελ2＋cb×L×ελ 2 b Aλ1a+b、Aλ2a+b、ελ1a、ελ1b、ελ2a 、ελ2b、L 为常数，以上两式联立，两个公式，两个未知数，可以解得ca、cb。

附录ⅣA 紫外-可见分光光度法一、对溶剂的要求：含有杂原子的有机溶剂，通常均具有很强的末端吸收。

因此，当做溶剂使用时，它们的使用范围均不能小于截止使用波长。

例如甲醇、乙醇的截止使用波长为205nm。

另外，当溶剂不纯时，也可能增加干扰吸收。

因此，在测定供试品前，应先检查所用的溶剂在供试品所用的波长附近是否符合要求，即将溶剂配置1cm 石英吸收池中，以空气为空白（即空白光路中不置任何物质）测定其吸光度。

溶剂和吸收池的吸光度，在220nm～240nm范围内不得超过0.40，在241nm～250nm 范围内不得超过0.20，在251nm～300nm范围内不得超过0.10，在300nm以上时范围内不得超过0.05。

二、测定法：测定时，除另有规定外，应应以配制供试品溶液的同批溶剂为空白溶剂为空白对照，采用1cm的石英吸收池，在规定的吸收峰波长±2nm以内测定几个点的吸光度，或由仪器在规定波长附近自动扫描测定，以核对供试品的吸收峰波长位置是否正确。

除另有规定外。

吸收峰波长应在该品种项下规定的波长±2nm以内，并以吸光度最大的波长为测定波长。

一般供试品溶液的吸光度读数，以在0.3～0.7之间的误差较小。

仪器的狭缝波带宽度小于供试品吸收带的半宽度的十分之一，否则测得的吸光度会偏低；狭缝宽度的选择，应以减小狭缝宽度时供试品的吸光度不再增大为准。

由于吸收池和溶剂本身可能有空白吸收，因此测定时供试品的吸光度后应减去空白读数，或由仪器自动扣除空白读数后再计算含量。

当溶液的pH值对测定结果有影响时，应将供试品溶液和对照品溶液的pH 值调成一致。

1、鉴别和检查分别按各品种项下规定的方法进行。

2、含量测定一般有以下几种。

（1）对照品比较法按各品项下的方法，分别配制供试品溶液和对照品溶液，对照品溶液中所含被测成分的量应为供试品溶液中被测成分规定量的100%±10%，所用溶剂也应完全一致，在规定的波长处测定供试品溶液和对照品溶液的吸光度后，按下式计算供试品中被测溶液的浓度：c x=（A X/A R）c R式中c x为供试品中被测溶液的浓度；A X为供试品中被测溶液的吸光度；c R为对照品溶液的浓度；A R为对照品溶液的吸光度。

紫外线分析法的具体步骤1、第四章紫外光谱、紫外可见光分光光度法4-1紫外可见吸收光谱的产生一原因：分子中价电子跃迁产生的光谱吸收二电子跃迁类型与有机化合物有关的价电子有、和n电子，主要跃迁有：1NV跃迁：由基态跃迁至反键轨道：-*、-*2NQ跃迁：非键电子跃迁到反键轨道：n-*、n-*3NR跃迁：电子激发到更高能级或电离吸收波谱：此外，与分光光度法有关的跃迁还有：4电荷转移跃迁，常见过渡金属与有机配位体（显色剂）之间电子转移跃迁，大多在可见光区，吸收强度大，往往用于定量分析。

5.配位场跃迁，d-d或f-f轨道在配位场作用下简并，轨道分裂，产生d-d（、V周期）、f-f（La系、Ar系）跃迁。

此吸收能量少，吸收强度较2、小，多在可见光区。

三辐射吸收的基本定律朗伯-比尔定律当一束平行光通过均匀的液体介质时，光的一部分被吸收，一部分透过溶液，还有一部分被容器表面散射。

即I0It（吸收光）Ia（透射光）Ir若散射光Ir0则I0ItIa1透光率TIa/I0T，吸收2吸光度Alg1/TlgI0/IaA，吸收3朗伯比尔定律当入射光波长一定时（单色光），溶液吸光度A只与溶液中有色物质浓度和比色皿厚度有关，成正比，即ALC=AkLC式中：k比例常数系吸系数L比色皿厚度C溶液浓度当C为摩尔浓度，令k，称为摩尔吸光系数。

4吸光度的加和性，若溶液中有m种成分，其在某一波长下吸光系数分别为1、2m，浓度分别为C1、C2C3、m则对于同一种物质，波长不同时(或K)不相同。

四、无机化合物的紫外-可见光谱4-2有机化合物的紫外可见光谱一吸收光谱表示方法（光谱图）用A或T作图称光谱图。

二常用术谱1生色基团：含有键的不饱和基团（为CC、CO、NN、NO等）能产生-*跃迁，使得有机化合物分子在紫外可见光区产生吸收的基团。

共轭生色团a、基团结构不同：独立吸收b、相同，仅一个吸收峰，但强度随生色团数目增加叠加。

共轭：仅一个吸收峰（长波称动位置红移）强度显著增大。

紫外光谱分析技术使用方法详细介绍紫外光谱分析技术是一种常用的物质分析方法，广泛应用于生化、环境和材料科学等领域。

该技术基于物质分子在紫外光（200-400 nm）波段的吸收特性，通过测量吸收光强度来定量或定性分析物质。

本文将详细介绍紫外光谱分析技术的使用方法及其在不同领域的应用。

一、紫外光谱仪的基本原理与结构紫外光谱仪是一种专门用于分析物质在紫外光波段的吸收特性的仪器。

其基本原理是利用物质分子的π-π*跃迁或n-π*跃迁所吸收的紫外光能量与物质的浓度成正比。

紫外光谱仪通常由光源、进样系统、分光器、检测器等组成。

光源可以是氘灯或氙灯，分光器可选择光栅或棱镜，检测器一般选择光电二极管或光电倍增管。

二、样品制备与进样系统样品的制备对于紫外光谱分析至关重要。

对于溶液样品，首先应选择适当的溶剂，使样品能够充分溶解。

同时还需控制样品的浓度，以保证吸光度在仪器可检测的范围内。

对于固体样品，通常可以通过将其溶解或悬浮于适当的溶剂中，形成溶液或悬浮液进行测量。

进样系统通常采用光纤或玻璃管道将样品引入光谱仪中，并保证采样过程中的稳定性和准确性。

三、光谱测量与数据处理进行光谱测量前，应对仪器进行校准，以保证测量结果的准确性。

校准通常包括对仪器的零点校准和波长校准两个步骤。

校准完成后，可以进行样品的吸光度测量。

在测量过程中，应选择合适的光谱扫描速度和波长范围。

为了提高测量的精度和减小误差，通常需要进行多次重复测量，并取平均值作为最终结果。

数据处理可以采用光谱软件进行，如去噪、基线校正和光谱峰识别等。

四、紫外光谱分析的应用领域紫外光谱分析技术在生化、环境和材料科学等领域具有广泛的应用。

在生化领域，紫外光谱可用于蛋白质、核酸和酶活性等的定量分析；在环境领域，紫外光谱可用于水质监测、大气污染物监测和土壤中有机物含量的测定；在材料科学领域，紫外光谱可用于材料的光学性质研究、涂层和液晶显示器等的质量控制。

五、紫外光谱分析技术的优势和局限性紫外光谱分析技术具有快速、灵敏和非破坏性等优点。

现有五肽,在280nm处有吸收峰,中性溶液中朝阴极方向泳动;用FDNB测得与之反应的氨基酸为Pro; carboxy-peptidase进行处理,第一个游离出来的氨基酸为Leu;用胰凝乳蛋白酶处理得到两个片段,分别为两肽和三肽,其中三肽在280nm处有吸收峰;用CNBr处理也得到两个片段,分别为两肽和三肽;用胰蛋白酶处理后游离了一个氨基酸;组成分析结果表明,五肽中不含Arg. 试定该短肽的氨基酸序列.本人总结：仪器分析及波谱分析总结仪器分析名词解释有：红移、蓝移、程序升温、梯度淋洗、尺寸排阻色谱（凝胶色谱）、朗伯比尔定律、正向色谱。

反向色谱。

蓝移和红移：针对的是具有共轭结构的物质在不同条件下（比如不同的酸性、碱性等条件下）的共轭结构发生改变，从而导致最大吸收波长发生移动，共轭结构越大发生红移，反之发生蓝移。

共轭有p-π、n-π、σ-π共轭。

含有孤对电子的N、S、O等存在孤对电子易发生p-π共轭。

（红移和蓝移为去年考题）苯胺和盐酸反应成盐后会发生蓝移还是红移为什么？（与去年考题相类似）苯胺中的N近乎sp2杂化（实际上还是sp3杂化），孤对电子占据的轨道可与苯环共轭（发生p-π共轭），电子云可分散于苯环上，使氮周围的电子云密度减小。

在盐酸存在条件下，苯胺和盐酸生成苯胺的盐酸盐，苯胺上的孤对电子为盐酸和苯酐共用，p-π共轭消失，最大吸收波长变短，向短波长方向移动即发生蓝移。

程序升温：根据不同物质汽化温度不同，温度随时间线性或者非线性的升温，将不同汽化温度的物质分离，从而达到测定含量。

梯度淋洗：根据不同物质极性不同，通过改变流动相的配比来改变流动相的极性，根据相似相溶原理将不同极性的物质分离，从而定量分析。

朗伯比尔定律：可以通过计算吸光系数及强度不饱和度：体现分子内部不饱和键的多少情况。

双波长法定量；用于两种混合物的定量。

步骤：（1）在波长λ1时根据朗伯比尔定律测定纯的物质a和b的吸光系数，得到ελ1a、ελ1b（为常数），为测定计算值（2）在波长λ2时根据朗伯比尔定律测定纯的物质a和b的吸光系数，得到ελ2a 、ελ2b（为常数），为测定计算值（3）在波长λ1时根据朗伯比尔定律测定混合物的吸收得到公式Aλ1a+b=ca×L×ελ1a＋cb×L×ελ1b（4）在波长2时根据朗伯比尔定律测定混合物的吸收得到公式Aλ2a+b=ca×L×ελ2＋cb×L×ελ 2 b Aλ1a+b、Aλ2a+b、ελ1a、ελ1b、ελ2a 、ελ2b、L 为常数，以上两式联立，两个公式，两个未知数，可以解得ca、cb。

紫外光谱的原理构造和应用1. 简介紫外光谱是一种分析化学技术，通过测量样品对紫外光的吸收和散射来获取样品的结构和化学性质的重要信息。

紫外光谱广泛应用于药学、环境科学、食品安全等领域，成为分析化学的重要工具之一。

2. 原理构造紫外光谱仪由光源、样品室、单色仪、光电倍增管等部分组成。

2.1 光源光源是产生紫外光的部分，常用的光源包括氘灯和氘氖灯。

其中，氘灯适用于短波紫外光谱，而氘氖灯则适用于长波紫外光谱。

2.2 样品室样品室是放置样品的空间，通常采用石英室，因为石英对紫外光的透过性较好，能够减少光的吸收或散射。

2.3 单色仪单色仪是将光的色散现象应用于光谱分析的核心部分。

它由凹面反射镜和凸面反射镜构成，通过调节凹面反射镜和凸面反射镜的角度，可以选择某一波长的光通过。

2.4 光电倍增管光电倍增管是转换光信号为电信号的装置。

光电倍增管能够将光子转化为电子，然后通过增倍机构增强电子的数量，最终输出一个比较明显的电信号。

3. 应用领域紫外光谱在许多领域都有广泛的应用，下面将重点介绍它在药学、环境科学和食品安全等领域的应用。

3.1 药学在药学领域，紫外光谱常用于药物的质量控制和纯度分析。

通过测定药物在紫外光谱下的吸收特征峰，可以判断药物的纯度和含量是否符合要求。

同时，紫外光谱也可以用于药物的稳定性研究，通过监测药物在不同存储条件下紫外吸收的变化，可以评估药物的稳定性和储存条件的影响。

3.2 环境科学紫外光谱在环境科学领域的应用主要集中在环境监测和污染物分析方面。

例如，通过测定水样中有机物的紫外吸收峰，可以评估水源的污染程度；通过测定大气中臭氧的吸收峰，可以评估大气中臭氧的浓度，从而判断大气质量。

3.3 食品安全紫外光谱在食品安全领域的应用主要用于食品中有害物质的分析和检测。

例如，通过测定食品中农药的紫外吸收峰，可以评估食品的残留农药含量是否超标；通过测定食品中重金属元素的紫外吸收峰，可以评估食品中重金属元素的含量。

实验三紫外分析方法的建立实验目的：1、掌握紫外分析方法验证的内容及要求2、掌握建立分析方法的一般程序3、进行扑热息痛片的含量测定实验内容：一、线性关系的测定精密称取扑热息痛对照品约40mg于250ml容量瓶中，加0.5%NaOH50ml溶解后，加水稀释至刻度，摇匀，作为标准贮备液。

分别精密量取2,4,6,8,10,12ml标准贮备液于6个100ml容量瓶中，加0.4%NaOH15ml后用水稀释至刻度，摇匀。

于257nm测定吸收度。

计算在此范围内吸收度与浓度的线性关系方程A=a+bC（r= ,n=6）,线性范围0.32～1.92mg/ml.二、回收率试验取扑热息痛片10片，精密称定并研细，精密称取6等份细粉（相当于扑热息痛40mg）于250ml量瓶中，按1:1分别精密称取并加入扑热息痛对照品，按样品测定项下操作测定吸收度。

按标准曲线或对照品吸收度计算百分回收率。

三、精密度试验按样品测定项下操作测定的同批样品，计算6份测定结果的变异系数（RSD）.四、样品测定取扑热息痛片10片，精密称定后研细，精密称取细粉（相当于扑热息痛40mg）于250ml 量瓶中，加0.4%NaOH50ml及50ml水，振摇15min后用水稀释至刻度，摇匀,过滤。

弃去初滤液，精密量取续滤液5ml于100ml量瓶中，加0.4%NaOH10ml并用水稀释至刻度，摇匀，在257nm测定吸收度。

按C8H9NO2百分吸收系数为715计算百分含量。

五、溶液稳定性试验待测样品溶液室温放置，于1,2,4,6小时测定结果与0小时比较。

注意事项：1.空白溶液与供试品溶液必须澄清，不得有浑浊。

如有浑浊，应预先过滤，并弃去初滤液。

2.测定时，除另有规定外，应以配制供试品溶液的同瓶溶剂为空白对照，采用1cm的石英吸收池。

3.在规定的吸收峰波长±2nm以内测试几个点的吸收度，以核对供试品的吸收峰波长位置是否正确，除另有规定外，吸收峰波长应在该品种项下规定的波长±2nm以内；否则应考虑该试样的真伪、纯度以及仪器波长的准确度，并以吸收度最大的波长作为测定波长。