第二章 紫外－可见吸收光谱法
本章地位：
本章是仪器分析课程中光分析方法的第一章，光分析方法中的一些基本理
论、基本概念、基本专业术语，在本章中首次出现并应用，对光分析方法起着建
立基本框架、引导学习思路的作用。
紫外－可见吸收光谱法历史较久远，应用十分广泛，与其它各种仪器分析
方法相比，紫外－可见吸收光谱法所用的仪器简单、价廉，分析操作也比较简
单，而且分析速率较快。
在有机化合物的定性、定量分析方面，例如化合物的鉴定、结构分析和纯度检
查以及在药物、天然产物化学中应用较多。
本章内容：
本章主要讨论了紫外－可见吸收光谱的产生、紫外－可见分光光度计仪器原
理和结构以及紫外－可见吸收光谱法在有机定性及结构分析中的应用。
讲解思路：
让学生首先了解：不同物质具有不同的分子结构，对不同波长的光会产生选择性吸收，因而具有不同的吸收光谱。而各种化合物，无机化合物或有机化合物吸收光谱的产生在本质上是相同的，都是外层电子跃迁的结果，但二者在电子跃迁类型上有一定区别。电子跃迁类型是本章的难点。最后了解利用紫外－可见分光光度计可使物质产生吸收光谱并对其进行检测。鉴定的方法是本章的重点。
学时分配：4学时
第一节 概述
分光光度法是基于物质分子对光的选择性吸收而建立起来的分析方法。按物质吸收光的波长不同，可分为可见分光光度法、紫外分光光度法及红外分光光度法。
特点：
*灵敏度较高，适用于微量组分的测定。但相对误差较大。
*具有操作方便、仪器设备简单、灵敏度和选择性较好等优点，为常规的仪器分析方法
紫外—可见分光光度法的局限性:
有些有机化合物在紫外可见光区没有吸收谱带,更有个别的化合物紫外可见吸收光谱图大致相似。所以但根据紫外可见光谱图不能完全决定这些物质的分子结构。
一．分子吸收光谱
在分子中存在着电子的运动，以及组成分子的各原子间的振动和分子作为整体的转动。分子的总能量可以认为等于这三种运动能量之和。即：
紫外可见吸收光谱法
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，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。
光是一种电磁波,具有一定的波长和频率。可见光的波长范围在400~760nm，紫外光为200~400nm，红外光为760~500000nm。有色物质溶液可选择性地吸收一部分可见光的能量而呈现不同颜色，而某些无色物质能特征性地选择紫外光或红外光的能量。物质吸收由光源发出的某些波长的光可形成吸收光谱，由于物质的分子结构不同，对光的吸收能力不同，因此每种物质都有特定的吸收光谱，而且在一定条件下其吸收程度与该物质的浓度成正比，分光光度法就是利用物质的这种吸收特征对不同物质进行定性或定量分析的方法。
在比色分析中，有色物质溶液颜色的深度决定于入射光的强度、有色物质溶液的浓度及液层的厚度。当一束单色光照射溶液时，入射光强度愈强，溶液浓度愈大，液层厚度愈厚，溶液对光的吸收愈多，它们之间的关系，符合物质对光吸收的定量定律，即Lambert-Bear 定律。这就是分光光度法用于物质定量分析的理论依据。
特点:
1、紫外可见吸收光谱所对应的电磁波长较短，能量大，它反映了分子中价电子能级跃迁情况。主要应用于共轭体系（共轭烯烃和不饱和羰基化合物）及芳香族化合物的分析。
2、由于电子能级改变的同时，往往伴随有振动能级的跃迁，所以电子光谱图比较简单，但峰形较宽。一般来说，利用紫外吸收光谱进行定性分析信号较少。
3、紫外可见吸收光谱常用于共轭体系的定量分析，灵敏度高，检出限低。
仪器组成
普通紫外可见光谱仪，主要由光源、单色器、样品池(吸光池)、检测器、记录装置组成．为得到全波长范围(200～800-nm)的光，使用分立的双光源，其中氘灯的波长为185～395 nm，钨灯的为350～800nm．绝大多数仪器都通过一个动镜实现光源之间的平滑切换，可以平滑地在全光谱范围
【实验题目】紫外分光光度法测定苯酚的含量
【实验目的】
1、掌握紫外光谱法进行物质定性、定量分析的基本原理；
2、学习UV-1700型紫外--可见分光光度计的使用方法。
【实验原理】
含有苯环和共轭双键的有机化合物在紫外区有特征吸收。物质结构不同对紫外及可见光的吸收具有选择性。其中，最大吸收波长λ、摩尔吸收系数ε及吸收曲线的形状不同是进行物质定性分析的依据。
由于在λmax处吸光度A有最大值，在此波长下A随浓度的变化最为明显，方法的灵敏度最大，故在紫外分光光度计上作苯酚水溶液（试液）的吸收光谱曲线，再由曲线上找出λmax，据此对物质进行定量分析。
用紫外分光光度计进行定量分析时，若被分析物质浓度太低或太高，可使透光率的读数扩展10倍或缩小10倍，有利于低浓度或高浓度的分析，其方法原理是依据朗伯-比耳定律：A=εbc。
【实验仪器与试剂】
1、（仪器）：
UV-1700型紫外-可见分光光度计；1cm石英吸收池2个；25mL比色管7支5mL移液管1支；100mL、250mL烧杯各1个；吸耳球1个。
2、（试剂）：
苯酚标准溶液：100mg/L；样品溶液（未知浓度）；未知溶液A
【实验内容与步骤】
1、基线校正
两个比色皿放蒸馏水进行基线校正。
2、定性分析 A未知液1mL与25mL比色管中，用去离子水稀释至刻度，摇匀。取未知液A，在UV-1700型紫外-可见分光光度计上，用1cm石英吸收池，去离子水作参比溶液，在200-330nm波长范围内,1nm采样间距，进行高速扫描，绘制吸收曲线，确定最大吸收波长，根据曲线进行定性分析。
3、 定量分析
(1)、标准曲线的制作
取5支25mL的比色管，用移液管分别准确加入1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL、5.0mL浓度为100mg/L的苯酚标准溶液，用去离子水稀释至刻度，摇匀。取各浓度的苯酚标准溶液，用1cm石英吸收池，去离子水作参比溶液，在选定的最大波长下，按顺序从低至高浓度依次测量各溶液的吸光度，实验数据记录于标准表中。以吸光度对浓度作图，作出标准工作曲线。
紫外可见吸收光谱法
开放分类：化学科学
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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。
