紫外-可见光吸收实验.ppt

紫外-可见光吸收实验材料科学与工程学院材料物理系 -可见分光光度计的使用。 -可见分光光度计的基本构造。 -可见分光光度计对样品的成分进行鉴定。实验原理 -可见光谱的基本原理紫外-可见光谱( ultraviolet-visible spectroscopy , UV- Vis ),也可简称紫外光谱( UV ),是吸收光谱的一种。紫外光谱与电子跃迁有关,分子中价电子经紫外或可见光照射时,电子从低能级跃迁到高能级,此时电子就吸收了相应波长的光,这样产生的吸收光谱即为紫外光谱。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。通常紫外光谱是指近紫外区,可见区为 400-800nm 。图 1 电子能级与电子跃迁由于紫外光谱是指近紫外区( 200-400 nm) ,所以只能观察???*和n??*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。 (1)紫外吸收带的强度一定温度下,一定波长的单色光通过均匀的、非散射的溶液时,溶液的吸光度与溶液的浓度和液层厚度的乘积成正比。朗伯-比尔定律( Lamber -Beer ): A= kbc A :吸光度(描述溶液对光的吸收程度); k:摩尔吸光系数,单位 L· mol -1· cm -1; b:液层厚度(光程长度),通常以 cm 为单位; c:溶液的摩尔浓度,单位 mol ·L -1; 入射光 I 0透射光 I t (2)紫外光谱的表示法 UV 图由横坐标、纵坐标和吸收曲线组成。横坐标表示吸收光的波长,用 nm 为单位。纵坐标表示吸收光的吸收强度,可以用 A(吸光度)、 T(透射比或透光率或透过率)、 1-T (吸收率)、 k(吸收系数)中的任何一个来表示。 T = I t / I 0吸收曲线表示化合物的紫外吸收情况。曲线最大吸收峰的横坐标为该吸收峰的位置,纵坐标为它的吸收强度。(3)紫外-可见分光光度计的基本构造基本构造主要由光源、单色器、吸收池、检测器和信号显示系统五大部分组成。光源单色器样品池检测器信号显示系统Ⅰ光源在整个紫外光区或可见光区可以发射连续光谱,具有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。紫外光源--- 氘灯(18-360nm) 可见光源--- 钨灯(350-1000nm) Ⅱ单色器单色器是将光源辐射的复合光分成单色光的光学装置。它是分光光度计的心脏部分。单色器一般由狭缝、色散元件及透镜系统组成。关键是色散元件,最常见的色散元件是棱镜和光栅。狭缝:将单色器的散射光切割成单色光。直接关系到仪器的分辨率。狭缝越小,光的单色性越好。分为入射狭缝和出射狭缝。棱镜:玻璃 350 ~ 3200nm ,石英 185 ~ 4000nm 。光栅:波长范围宽,色散均匀,分辨性能好,使用方便。 5 4 3 211入射狭缝 2准直透镜 3棱镜 4聚焦棱镜 5出射狭缝