淺談紫外線的應(yīng)用

淺談紫外的應(yīng)用UV是英文UltravioletRays的縮寫，即紫外光線.紫外線（UV）是肉眼看不見的，是可見紫色光以外的一段電磁輻射,波長(zhǎng)在10~400nm的范圍.通常按其性質(zhì)的不同又細(xì)為幾下幾段：1）真空紫外線（VacuumUV），波長(zhǎng)為10--200nm；2）短波紫外線（UV-C），波長(zhǎng)為200--290nm；3）中波紫外線（UV-B），波長(zhǎng)為290--320nm；4）長(zhǎng)波紫外線（UV-A），波長(zhǎng)為320--400nm；5）可見光（Visiblelight），波長(zhǎng)為400--760nm；紫外在學(xué)科上的應(yīng)用紫外在學(xué)科上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在紫外可見光譜上，下面介紹下紫外可見光譜的應(yīng)用：一、定性分析無機(jī)元素定性：AES，化學(xué)分析法等有機(jī)化合物的定性：近代四譜（UV—Vis，IR，MS，NMR）1、 未知物的鑒定（對(duì)比法）方法：標(biāo)準(zhǔn)物的光譜圖或標(biāo)準(zhǔn)光譜圖：吸收光譜曲線特征：吸收峰數(shù)目、位置、強(qiáng)度等。局限性：（1）簡(jiǎn)單，特征性不強(qiáng)；（2）很多生色團(tuán)峰不受分子中其它非吸收?qǐng)F(tuán)影響；（3）結(jié)構(gòu)分析只是輔助手段；（4）有機(jī)化合物多數(shù)官能團(tuán)在紫外可見區(qū)無吸收或微弱，主要應(yīng)用于不飽和有機(jī)物尤其共軛體系；更多應(yīng)用于定量分析。2、 物質(zhì)純度的檢驗(yàn)：通過繪制樣品的紫外吸收光譜圖判斷是否含有雜質(zhì)。如無水乙醇中少量苯的檢驗(yàn)。二、有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)推測(cè)1、推測(cè)有機(jī)化合物中可能存在的官能團(tuán)吸收帶特征可能存在的官能團(tuán)200~400nm無吸收飽和的脂肪烴或含一個(gè)雙鍵的烯烴210~250nm有強(qiáng)K帶吸收260~300nm有強(qiáng)K帶吸收可見光區(qū)有強(qiáng)K帶吸收含兩個(gè)雙鍵的烯烴含3~5個(gè)雙鍵的烯烴長(zhǎng)鏈共軛或稠環(huán)化合物250~300nm有寬的中強(qiáng)B帶吸收有苯環(huán)，為芳香族化合物270~350nm有弱R帶吸收羰基或硝基等發(fā)色團(tuán)2、判別同分異構(gòu)體例如：乙酰乙酸乙酯存在酮式與烯醇式互變異構(gòu)體

och25c「c—ch—c—oc2H^^cq—c=c—coch25OOOhO有R吸收帶，無K吸收帶 有R吸收帶，K吸收帶3、判別娘反異構(gòu)體一般順式異構(gòu)體入max比反式異構(gòu)體的小，可用紫外可見吸收光譜法區(qū)別。如肉桂酸：反式肉桂酸入max=295nm 順式肉桂酸入max=280nm三、定量分析--依據(jù)朗伯比爾定律單組分化合物分析通常采用A-C標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量測(cè)定?；旌衔镏卸嘟M分的測(cè)定原理：吸光度加合性原理A=AaA=Aa+AbA=Aa+Ab=8abCa+8bbCbA=8abCa+8bbCb人2雙波長(zhǎng)分光光度法適用于渾濁試樣或背景吸收較大的試樣，用來消除背景吸收和光散射。Ax=Ax入2 氣A=Ax+Ax=Ax入2 氣人1人1人1-Ay=人14=AX+AY AA=A-Ay=人1雙波長(zhǎng)分光光度法選擇波長(zhǎng)的原則：必在入1和入2處，干擾組分X的吸光度相同；在入1和入2處，待測(cè)組分Y的吸光度差值要足夠大。

四、物理化學(xué)常數(shù)的測(cè)定1.摩爾比法：aa摩爾比法適用于M和R均不干擾MR吸光度的測(cè)定，配合物的離解度小，配合比高的配合物組成和穩(wěn)定常數(shù)的測(cè)定。紫外在生活中的應(yīng)用1,UV滅菌，這種方式效果好，沒有第二次污染的情況，超強(qiáng)UV可以瞬間殺死水中的病毒，不像用化學(xué)試劑滅菌方式那樣殘留。主要用于醫(yī)院、公共場(chǎng)所、幼兒園、敬老院等空間的消毒，這種方式慢慢在進(jìn)入家庭日常生活，水處理等。2,UV的固化，UV膠水、UV油墨等在UV光照下，瞬間從液體變?yōu)楣腆w，以達(dá)到固著、上色等效果。如手機(jī)上就很多應(yīng)用，如：LCD的封口，聽筒上音圈與音膜的粘接，手機(jī)外殼的噴涂等，光驅(qū)里激光頭，電腦LCD硬盤磁頭，還有最新的光通訊器件，UV打印機(jī)等。3,UV的檢測(cè)，再防偽上，人們將特殊的圖案用UV熒光物質(zhì)成形，一般光照的情況下，是沒有任何圖像呈現(xiàn)，但在UV的照射下，就可以看到這種熒光的圖案。主要應(yīng)用于紙幣，護(hù)照，火車票，醫(yī)藥包裝，瓶蓋等等。4,UV背景光，有些物質(zhì)再UV光下比可見光下更加清晰，這個(gè)特性就可以去檢測(cè)一些不通常情況下不容易發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)，比如工廠凈化間內(nèi)的灰塵檢測(cè)，產(chǎn)品表面清潔度檢查，公安偵查提取指紋等等。5,UV醫(yī)療，UV光不一定照到人體就是有害的，有些波段的UV再臨床上還可以去除因患者的病毒，如白瘢風(fēng)，在涂完藥物后，接受一些uv的照射，可以生成黑色素，達(dá)到治療的效果。6,UV光催化，化學(xué)反應(yīng)在不同的條件下會(huì)有不同的結(jié)果，人類發(fā)現(xiàn)了這個(gè)現(xiàn)象后，就想方設(shè)法的去讓化學(xué)反應(yīng)向人們想要的方向發(fā)展。這樣科學(xué)家就會(huì)利用uv這個(gè)條件研究反應(yīng)的方向，找到好的方向，解決人類面臨的問題。如生物醫(yī)藥，UV保鮮技術(shù)，像日本的家電商推出的LED保鮮就是采用UVLED發(fā)出的uv對(duì)蔬菜進(jìn)行處理保鮮。紫外在軍事上的應(yīng)用紫外線的軍用幾乎都是建立在紫外線的大氣傳輸特性上的在自然界中，太陽是最強(qiáng)烈的紫外輻射源。太陽輻射的紫外線在通過大氣層時(shí)呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)：（1）高空大氣層中的氧氣強(qiáng)烈吸收波長(zhǎng)小于200nm的紫外線.故該波段的紫外線只可能在外太空中存在（2）對(duì)流層上部平流層中的臭氧層對(duì)300?200nm范圍的紫外線有強(qiáng)烈的吸收作用，因而太陽中的這一渡段紫外輻射在近地大氣中幾乎不存在，常被稱為“日盲區(qū)”。（3）太陽輻射中的近紫外成分（400?300nm）能較多的透過地球大氣層，因此該渡段被稱為大氣的“紫外窗口”。由于紫外輻射在大氣層中傳播時(shí)強(qiáng)烈的散射作用，所以近地大氣中紫外輻射是均勻散布的（4）紫外探測(cè)技術(shù)的軍事應(yīng)用就是利用了上述特點(diǎn)中的后兩個(gè)：在主動(dòng)式應(yīng)用方面.紫外通訊系統(tǒng)是工作于“日盲區(qū)”波段的。由于是“日盲區(qū)”，所以在信號(hào)傳輸過程中幾乎不存在大氣背景噪聲干擾的問題。在被動(dòng)式紫外探測(cè)系統(tǒng)方面，來襲的敵機(jī)或?qū)椢惭嬷械淖贤廨椛鋾?huì)在工作于“日盲”波段的紫外監(jiān)視系統(tǒng)上形成“亮點(diǎn)”;而在近紫外波段，近地面的軍事目標(biāo)（如直升機(jī)等）改變了大氣散射的紫外光分布，因而會(huì)在均勻的此外輻射背景上形成一個(gè)“暗點(diǎn)利用上述的。亮點(diǎn)和“暗點(diǎn)”就有可能完成告警或跟蹤制導(dǎo)等任務(wù)。目前，紫外線在軍事應(yīng)用方面的研究大致有以下幾個(gè)方面：紫外線制導(dǎo)盡管紅外制導(dǎo)是目前導(dǎo)彈的主流制導(dǎo)方式，但隨著紅外對(duì)抗技術(shù)的日趨成熟，紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈的功效到了嚴(yán)重地威畸。為了反紅外對(duì)抗技術(shù)，制導(dǎo)技術(shù)正在向雙色制導(dǎo)方面發(fā)展.這其中也包括紅外紫外雙色制導(dǎo)方式在受到敵方紅外干擾時(shí)，仍可使用紫外探測(cè)器探測(cè)目標(biāo)的紫外輻射，并把導(dǎo)彈導(dǎo)引至目標(biāo)進(jìn)行攻擊。據(jù)報(bào)道，美國及北約盟軍的陸海軍在1989年裝備使用的尾刺(StingerPest)對(duì)空導(dǎo)彈中就采用了這種紅外一紫外雙色制導(dǎo)技術(shù)。紫外線告警為對(duì)付導(dǎo)彈的威畸，導(dǎo)彈入侵報(bào)警器是必要的裝備。目前的導(dǎo)彈入侵報(bào)警方式主要有依賴?yán)走_(dá)工作的主動(dòng)式報(bào)警和包括紅外、激光和紫外線告警為主的被動(dòng)式報(bào)警。紫外告警器是通過探測(cè)導(dǎo)彈尾焰中的紫外線輻射來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的表l列出了低空時(shí)使用不同燃料的導(dǎo)彈的尾焰輻射特征?？梢钥闯?，任何尾焰中都含有NUV和MuV，為紫外導(dǎo)彈告警提供了可能。國外已研制成功了多種紫外線報(bào)警器。美國洛拉爾公司在1988年就為美國海軍的C一1305直升機(jī)和P—3S運(yùn)輸機(jī)研制成功了世界上第一臺(tái)紫外報(bào)警器AAR一47AAR一47在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中投入實(shí)戰(zhàn)后叉改進(jìn)為AAR一47A和AAR—47B。美國西屋公司在美國海軍的資助下也研制出PMAWS2000紫外報(bào)警器，主要裝備在各種戰(zhàn)斗機(jī)、坦克和裝甲車上。1993年7月至1994年末，海軍對(duì)PMAWS一2000進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。紫外線通訊紫外通訊是一種具有極大發(fā)展?jié)摿Φ男滦屯ㄓ嵎绞?。它具備了許多其他常規(guī)通訊方式所沒有的優(yōu)點(diǎn)，如低竊聽率、高抗干擾性、低位辨率、全天候工作等，所以受到對(duì)通訊保密性、機(jī)動(dòng)性要求高的部門的廣泛重視。美國在紫外通訊系統(tǒng)的研制方面有重大投資。在美國.20世紀(jì)90年代初即研制出低功率紫外通