紫外可見分光光度計的基本操作課件

實驗內容：紫外可見分光光度法

測定電鍍廢液中鈷的含量實驗目的：掌握紫外可見分光光度儀的工作原理了解紫外可見分光光度儀的基本結構學會紫外可見分光光度儀的基本操作了解紫外可見分光光度儀的應用范圍紫外可見分光光度計儀器工作原理

紫外吸收光譜：電子躍遷光譜，吸收光波長范圍200400nm（近紫外區(qū)），可用于結構鑒定和定量分析。

可見吸收光譜：電子躍遷光譜，吸收光波長范圍400750nm，主要用于有色物質的定量分析。

根據分子軌道理論：一個成鍵軌道必定有一個相應的反鍵軌道。通常外層電子均處于分子軌道的基態(tài)，即成鍵軌道或非鍵軌道上。當外層電子吸收紫外或可見輻射后，就從基態(tài)向激發(fā)態(tài)(反鍵軌道)躍遷。根據儀器記錄的吸收行為即可對化合物進行結構及定性分析。紫外—可見吸收光譜產生是其分子中外層價電子（σ電子、π電子、n電子）躍遷的結果。結構及定性分析主要有四種躍遷所需能量ΔΕ大小順序為：n→π＊

<π→π＊

<n→σ＊

<σ→σ＊

根據峰位和峰形－－－結構分析和定性分析⑴σ→σ＊躍遷

所需能量最大，σ電子只有吸收遠紫外光的能量才能發(fā)生躍遷。飽和烷烴的分子吸收光譜出現(xiàn)在遠紫外區(qū)(吸收波長λ<200nm，只能被真空紫外分光光度計檢測到)。如甲烷的λmax為125nm,乙烷λmax為135nm。⑵n→σ＊躍遷

所需能量較大。吸收波長為150～250nm，大部分在遠紫外區(qū)，近紫外區(qū)仍不易觀察到。含非鍵電子的飽和烴衍生物(含N、O、S和鹵素等雜原子)均呈現(xiàn)n→σ*躍遷。如一氯甲烷、甲醇、三甲基胺n→σ*躍遷的λmax分別為173nm、183nm和227nm。⑶π→π＊躍遷

所需能量較小，吸收波長處于遠紫外區(qū)的近紫外端或近紫外區(qū)，摩爾吸光系數εmax一般在104L·mol－1·cm－1以上，屬于強吸收。不飽和烴、共軛烯烴和芳香烴類均可發(fā)生該類躍遷。如乙烯π→π*躍遷的λmax為162nm，εmax為:1×104L·mol-1·cm－1。⑷n→π＊躍遷

需能量最低，吸收波長λ>200nm。這類躍遷在躍遷選律上屬于禁阻躍遷，摩爾吸光系數一般為10～100L·mol－1·cm－1，吸收譜帶強度較弱。分子中孤對電子和π鍵同時存在時發(fā)生n→π＊

躍遷。丙酮n→π＊躍遷的λmax為275nmεmax為22L·mol－1·cm－1（溶劑環(huán)己烷)。定量分析－－朗伯—比耳定律

A＝lg（I0/It)=εbc

式中A：吸光度；描述溶液對光的吸收程度；

b：液層厚度(光程長度)，通常以cm為單位；

c：溶液的摩爾濃度，單位mol·L－１；

ε：摩爾吸光系數，單位L·mol－１·cm－１朗伯—比耳定律數學表達式應用范圍①定量分析，廣泛用于各種物料中微量、超微量和常量的無機和有機物質的測定。②定性和結構分析，紫外吸收光譜還可用于推斷空間阻礙效應、氫鍵的強度、互變異構、幾何異構現(xiàn)象等。③反應動力學研究，即研究反應物濃度隨時間而變化的函數關系，測定反應速度和反應級數，探討反應機理。④研究溶液平衡，如測定絡合物的組成，穩(wěn)定常數、酸堿離解常數等。

儀器組成光源單色器吸收池檢測器信號顯示系統(tǒng)單波長雙光束分光光度計光路示意圖單色器調制馬達檢測器樣品吸收池參比吸收池光源光源：提供符合要求的入射光。在整個紫外光區(qū)或可見光譜區(qū)可以發(fā)射連續(xù)光譜，具有足夠的輻射強度、較好的穩(wěn)定性、較長的使用壽命。紫外光源---氘燈(185-375nm)可見光源---鎢燈(320-1000nm)光源單色器

將光源發(fā)射的復合光分解成單色光并可從中選出一任波長單色光的光學系統(tǒng)。①入射狹縫：光源的光由此進入單色器；②準光裝置：透鏡或返射鏡使入射光成為平行光束；③色散元件：將復合光分解成單色光；棱鏡或光柵；

④聚焦裝置：透鏡或凹面反射鏡，將分光后所得單色光聚焦至出射狹縫；⑤出射狹縫。吸收池：又叫比色皿，用于盛放待測溶液和決定透光液層厚度的器件，有石英和玻璃兩種。紫外區(qū)用石英，可見區(qū)玻璃池。吸收池主要規(guī)格0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm和5.0cm注意事項：手執(zhí)兩側的毛面，盛放液體高度四分之三。檢測器：利用光電效應將透過吸收池的光信號變成可測的電信號。常用的檢測器有光電管及光電倍增管。

檢測器光電管光電倍增管操作步驟

1、

開機前，需先確認儀器樣品室內是否有物品擋在光路上，光路上有阻擋物將影響儀器自檢甚至造成儀器故障。

2、

接通主機及儀器電源，開機，儀器預熱20分鐘。

3、

點擊儀器圖標，打開儀器對話框。

4、設置測試參數。

5、將裝入空白液的比色皿放入儀器比色皿架中進行基線掃描。

6、將裝有樣液的比色皿放入儀器比色皿架中，點擊start開始測試。掃描結束，保存數據。

7、儀器使用完畢后，取出比色皿，關閉電源。儀器進入自檢狀態(tài)選擇檢測選項點擊參數設置設置參數按照所選參數給出譜圖坐標兩池均放入空白液基線掃描試樣掃描樣品池放入樣液掃描結束后自動跳出保存對話框填入文件名及相關信息儀器給出譜圖保存數