吉林大学实验课件-紫外光谱实验

紫外分光光度法测定苯酚 实验目的基本原理仪器装置实验内容紫外光谱的应用 实验目的 返回 1 初步了解紫外 可见分光光度计UV 2450的结构 性能及使用方法 2 熟悉紫外 可见分光光度法定性和定量的测定方法 紫外 可见吸收光谱法 紫外 可见吸收光谱法又称紫外 可见分光光度法 是通过研究溶液中物质的分子或离子对紫外和可见光谱区辐射能的吸收情况 对物质进行定性 定量和结构分析的方法 紫外区可分为远紫外区 10 200nm 和近紫外区 200 400nm 我们通常说的紫外 可见吸收光谱仅指近紫外 可见吸收光谱 我们一般是研究分子在190 0 1100 0nm波长范围内的吸收光谱 基本原理 光谱的形成 紫外 可见吸收光谱是反映分子中电子运动状态的变化规律 亦即反映分子中电子能级间的跃迁 故又称之为电子光谱 紫外吸收光谱是分子在入射光的作用下外层价电子由低能级跃迁到高能级时 吸收了特定波长的光波而形成的一种光谱 通过测定分子对紫外光的吸收 可以对大量的无机化合物和有机化合物进行定性和定量测定 光谱的形成 示意图 电子跃迁 电子跃迁的类型 电子从基态 成键轨道 向激发态 反键轨道 的跃迁 杂原子非键价电子被激发向反键轨道的跃迁 不同的电子有不同的能量 基态时它们分别处于 成键轨道和n非键轨道上 当它们吸收一定能量 E后 这些价电子将跃迁至能量较高的 和 反键轨道 电子能级和跃迁示意图 各种跃迁所需能量 E 的大小次序为 影响紫外吸收的因素 共轭体系的形成使吸收红移超共轭效应 烷基与共轭体系相连时 可以使波长产生少量红移空间效应 空间位阻 构型 构象 跨环效应跃迁的类型外部因素 溶剂效应 温度 PH值影响 定性 定量分析的依据 定性分析 是在相同的条件下分别对标准样品和未知样品进行波长扫描 通过比较未知样品和标准样品的光谱图对样品进行鉴定 在没有标准样品的情况下 测定分析可根据标准谱图或有关的电子光谱数据表进行比较 定量分析 依据是朗伯 比尔定律 即在一定波长处 被测物质的吸光度与它的浓度呈线性关系 朗伯 比尔定律 吸光度A 透射率T 为摩尔吸收系数 L为光在溶液中经过的距离 透过光强度I1 入射光强度I0 返回 仪器分类 单波长单光束分光光度计 国产722型 751型 TU 1810型紫外可见分光光度计单波长双光束分光光度计 国产710型 730型 岛津UV 2450 2550双波长分光光度计 由同一光源发出的光被分成两束光 分别经过两个单色器 得到两束不同波长的单色光 两个波长处的吸光度差值 A A A1 A2 组成主要包括光源 分光系统 吸收池 检测系统和记录系统等五个部分 a b c 组成部件 光源 发射连续辐射 足够的辐射强度和良好的稳定性 紫外光区 氢灯和氘灯160 375nm可见光区 钨灯和卤钨灯340 2500nm分光系统 复合光中分出单色光的光学装置 棱镜和光栅 石英棱镜185 4000nm可用于紫外 可见 近红外光区玻璃棱镜350 3200nm只用于可见光区吸收池 盛放分析试样 石英池适用于可见光区及紫外光区 玻璃吸收池只能用于可见光区检测系统 光电倍增管记录系统 放大信号并以适当方式指示或记录下来 岛津UV 2450主要技术指标 内容设置波长范围 190 1100nm测试波长范围 190 900nm 使用特殊检测器可达1100nm 波长确定性 0 3nm内装有自动波长校正功能波长重复精度 0 1nm测光范围吸光度 9 999 9 999Abs光源 50W卤素灯 长寿命2000H型 单色器 使用高性能闪耀全息光栅检测器 光电子倍增管 返回 苯酚的测定 苯酚在紫外光区 max 270nm 定性分析 对苯酚溶进行光谱扫描液 270nm处有强的吸收峰 定量分析 配制2 0 4 0 8 0 20 0 40 0ppm的苯酚标准溶液 在270nm处光谱扫描做标准曲线 通过标准曲线可得出未知样品中苯酚的含量 E1带 184nm 47000E2带 203nm 7400B带 255nm 230 芳环化合物的紫外吸收光谱 B带是芳香族化合物的特征吸收带 是 跃迁与振动能级跃迁重叠引起的 苯中引入助色基 如苯酚 OH 可使E2带和B带红移 增色 又产生新的谱带R带 通常在275 330nm 强度较弱 常被B带盖住或成肩峰 常见的光谱术语 生色团 分子中产生紫外吸收带的主要官能团助色团 在紫外区和可见区本身不显示吸收的原子或基团 当连接一个生色团后 则使生色团的吸收带向红移并使吸收强度增加 一般为带有p电子的原子或原子团红移 向长波移动蓝移 紫移 向短波移动增色效应 使吸收带的吸收强度增加的效应减色效应 使吸收带的