哪些物质能在紫外—可见光区产生吸收？

当在饱和碳氢化合物中引入含有p键的不饱和基团时，会使这些化合物的最大吸收波长位移至紫外及可见光区，这种不饱和基团成为生色团．例如，CH2CH2的最大吸收波长位于171nm处，而乙烷则位于远紫外区．首先有机化合物吸收光谱中，如果分子中存在两个以上的双键共轭体系，则会有强的K吸收带存在，吸收峰位置位于近紫外到可见光区．

紫外吸收光谱提供的信息基本上是关于分子中生色团和助色团的信息，而不能提供整个分子的信息，即紫外光谱可以提供一些官能团的重要信息，所以只凭紫外光谱数据尚不能完全确定物质的分子结构，还必须与其它方法配合起来．

4311 定性分析

无机元素的定性分析应用紫外—可见分光光度法比较少，主要采用原子发射光谱法或化学分析法。在有机化合物的定性分析鉴定及结构分析方面，由于紫外-可见吸收光谱较为简单，光谱信息少，特征性不强，并且不少简单官能团在近紫外光区及可见光区没有吸收或吸收很弱，在应用时也有较大的局限性。但是，这种方法可适用于不饱和有机化合物，尤其是共轭体系的鉴定，以此推断未知物的骨架结构。此外，还可配合红外光谱法、核磁共振波谱法和质谱法等常用的结构分析法进行定性鉴定和结构分析，不失为一种有利的辅助方法。

吸收光谱的形状、吸收峰的数目和位置及相应的摩尔吸光系数，是定性分析的光谱依据，而最大吸收波长λmax及相应的εmax是定性分析的最主要参数。比较法有标准物质比较法和标准谱图比较法两种。利用标准物质比较，在相同的测量条件下，测定和比较未知物与已知标准物的吸收光谱曲线，如果两者的光谱完全一致，则可以初步认为它们是同一类化合物；利用标准谱图或光谱数据比较，对于没有标准物质或标准物质难于得到的物质，此方法适用。

4312 结构分析

紫外—可见分光光度法可以进行化合物某些基团的判别，共轭体系及构型、构象的判断。

(1)某些特征基团的判别

有机物的不少基团(生色团)，如羰基、苯环、硝基、共轭体系等，都有其特征的紫外或可见光吸收带，紫外-可见分光光度法在判别这些基团时，有时是十分有用的。如在270～300nm处有弱的吸收带，且随溶剂极性增大而发生蓝移，就是羰基产生吸收带的有力证据；在184nm附近有强吸收带、204nm附近有中强吸收带、260nm附近有弱吸收带且有精细结构，则是苯环的特征吸收，等等。

(2)共轭体系的判断

共轭体系会产生很强的K吸收带，通过绘制吸收光谱，可以判断化合物是否存在共轭体系或共轭的程度。如果一化合物在210nm以上无强吸收带，可以认定该化合物不存在共轭体系；若215～250nm区域有强吸收带，则该化合物可能有两至三个双键的共轭体系，如1，3-丁二烯，λmax为217nm，εmax为21000；若260～350nm区域有很强的吸收带，则可能有三至五个双键的共轭体系，如癸五烯有五个共轭双键，λmax为335nm，εmax为118000。

(3)异构体的判断

包括顺反异构及互变异构两种情况的判断。

顺反异构体的判断：生色团和助色团处于同一平面时，会产生最大的共轭效应。由于反式异构体的空间位阻效应小，分子的平面性较好，共轭效应强，因此λmax及εmax都大于顺式异构体。

互变异构体的判断：某些有机化合物在溶液中可能有两种以上的互变异构体处于动态平衡中，这种异构体的互变过程常伴随有双键的移动及共轭体系的变化，因此会产生吸收光谱的变化。最常见的是某些含氧化合物的酮式与烯醇式异构体之间的互变。例如，乙酰乙酸乙酯就是酮式和烯醇式两种互变异构体，它们的吸收特性不同，酮式异构体在近紫外光区时λmax为272nm(εmax为16000)；烯醇式异构体的λmax则为243nm(εmax为16000)。两种异构体的互变平衡与溶剂有密切关系，在像水这样的极性溶剂中，由于羰基可能与H2O形成氢键以降低能量达到稳定状态，所以酮式异构体占优势；而在像乙烷这样的非极性溶剂中，则形成分子内的氢键且形成共轭体系，以使能量降低达到稳定状态，所以烯醇式异构体比率上升。

此外，紫外—可见分光光度法还可以判断某些化合物的构象(如取代基是平伏键还是直立键)及旋光异构体等。

4313 定量分析

紫外—可见分光光度法定量分析的常见方法有以下几种。

(1)单组分的定量分析

如果在一个试样中只要测定一种组分，且在选定的测量波长下，试样中其他组分对该组分不干扰，那么进行单组分的定量分析较为简单。一般有标准对照法和标准曲线法两种。

标准对照法：在相同条件下，平行测定试样溶液和某一浓度cS(应与试液浓度接近)的标准溶液的吸光度Ax和AS，则由cS可计算出试样溶液中被测物质的浓度cx。

AS=KcS，Ax=Kcx，cx=cSAx/AS

由于标准对照法仅使用单个标准，引起误差的偶然因素较多，故结果往往较不可靠。

标准曲线法：是实际分析工作中最常用的一种方法。配制一系列不同浓度的标准溶液，以不含被测组分的空白溶液作为参比，测定标准系列溶液的吸光度，绘制吸光度-浓度曲线，称为校准曲线(包括标准曲线或工作曲线)。在相同条件下测定试样溶液的吸光度，从校准曲线上找出与之对应的未知组分的浓度。

此外，有时还可以采用标准加入法(做法与原子吸收光谱法相同)。

(2)多组分的定量分析

根据吸光度具有加和性的特点，在同一试样中可以同时测定两种或两种以上的组分。假设要测定试样中的两种组分为A、B，如果分别绘制A、B两纯物质的吸收光谱，可能有三种情况，如图412所示。图412 a表明两组分互不干扰，可以用测定单组分的方法分别在λ1、λ2测定A、B两种组分；图412 b表明A组分对B组分的测定有干扰，而B组分对A组分的测定无干扰，则可以在λ1处单独测量A组分，求得A组分的浓度cA，然后在λ2处测量溶液的吸光度及A、B纯物质的和，根据吸光度的加和性则可以求出cB；图412c表明两组分彼此互相干扰，此时在λ1、λ2处分别测定溶液的吸光度 及 ，而且同时测定A、B纯物质的 、 及 、 ，然后列出联立方程，解得cA、cB。

图412 混合物的紫外吸收光谱

a—不重叠；b—部分重叠；c—相互重叠

显然，如果有n个组分的光谱互相干扰，就必须在n个波长处分别测定吸光度的加和值，然后解n元一次方程以求出各组分的浓度。应该指出，这是一个烦琐的数学处理过程，且n越多，结果的准确性越差，如果使用计算机进行测定结果的处理将使运算大大简便。

(3)双波长分光光度法

当试样中两组分的吸收光谱重叠较为严重时，用解联立方程的方法测定两组分的含量可能误差较大，这时可以用双波长分光光度法测定。它可以进行在有其他组分干扰的情况下测定某一组分的含量，也可以同时测定两组分的含量。双波长分光光度法定量测定两混合物组分的主要方法有等吸收波长法和系数倍率法两种。

(4)导数分光光度法

采用不同的实验方法可以获得各种导数光谱曲线，包括双波长法、电子微分法和数值微分法。

导数分光光度法对吸收强度随波长的变化非常敏感，灵敏度高。对重叠谱带及平坦谱带的分辨率高，噪声低。可适用于痕量分析以及稀土元素、药物、氨基酸、蛋白质的测定，同时对废气或空气中污染气体的测定也非常有效。

(5)示差分光光度法

用普通分光光度法测定很稀或很浓的溶液的吸光度时，测量误差都很大。若用一已知合适浓度的标准溶液作为参比溶液，调节仪器的100%透光率点(即0吸光度点)，测量试样溶液对该已知标准溶液的透光率，则可以改善测量吸光度的精确度，这种方法称为示差分光光度法。

(6)光度滴定法

分光光度滴定法是利用被测组分或滴定剂或反应产物在滴定过程中的吸光度的变化来确定滴定的终点，并由此计算试液中被测组分含量的方法。

(7)其他方法

其他紫外—可见分光光度定量分析方法还包括动力学分光光度法、胶束增溶分光光度法等。

动力学分光光度法是利用反应速率与反应物、产物或催化剂的浓度之间的定量关系，通过测量与反应速率成比例关系的吸光度，从而计算待测物质的浓度。根据催化剂的存在与否，动力学分光光度法可分为非催化和催化分光光度法。

胶束增溶分光光度法是利用表面活性剂的增溶、增敏、增稳、褪色、析相等作用，以提高显色反应的灵敏度、对比度或选择性，改善显色反应条件，并在水相中直接进行光度测量的光度分析法。

4314 其他方面的应用

(1)化合物相对分子质量的测定

利用同样生色团骨架的分子λmax及εmax基本相同的特点，若一化合物在紫外—可见光区无吸收，则可将它与另一已知摩尔吸光系数ε的生色团作用形成衍生物。测定一定质量浓度ρ(g·L-1)的该衍生物溶液的吸光度A，可以计算该化合物的相对分子质量，即

现代岩矿分析实验教程

式中：Mr为衍生物的相对分子质量，扣除生色团的相对分子质量后得到该化合物的相对分子质量；l为吸收介质厚度(cm)。

(2)氢键强度的测定

溶剂效应对吸收光谱的影响表明，溶剂极性增大，会引起吸收带的蓝移和红移，主要是由于溶质分子与溶剂分子的相互作用而引起的，如果它们之间具有可形成氢键的基团，则是由于形成氢键所引起的，因而可以通过吸收波长的移动程度来测定氢键的强度。

(3)在电化学研究方面的应用

分光光度法与电化学结合，构成了一个崭新的研究领域——光谱电化学。光谱电化学技术包括透射技术、镜反射技术和内反射技术三种。以分光光度法为测量手段，研究某些无机物、有机物和生物物质在电极上的电化学行为，可以同时获得氧化还原体系的吸收光谱和氧化还原电位，以此研究所发生的电化学反应的历程及动力学；还可以测定发生电化学反应所转移的电子数、标准电位、摩尔吸光系数以及反应中间产物或最终产物的扩散系数等。光谱电化学发展很快，在研究无机、有机和生物化学氧化还原机理和均相反应动力学等方面将会发挥极大的作用。

通过紫外可见光谱分析。

紫外可见光谱是一种常用的分析方法，可用于判断化合物是否具有紫外吸收。在紫外区域（200-400纳米），化合物的电子跃迁会导致吸收峰的出现。如果化合物具有紫外吸收，它会表现为在一定波长范围内吸收光线，产生吸收峰。这些吸收峰的位置和强度可以提供有关化合物结构和功能团的信息。通过测量化合物在紫外区域的吸收光谱，并与已知化合物的光谱进行比较，可以确定化合物是否具有紫外吸收。这种方法在化学、药学和生物学等领域中被广泛应用，可以帮助了解化合物的特性和性质。

具体你可以看“紫外可见吸收光谱”的百科

利用紫外光谱可以推导有机化合物的分子骨架中是否含有共轭结构体系,如C=C－C=C、C=C－C=O、苯环等利用紫外光谱鉴定有机化合物远不如利用红外光谱有效,因为很多化合物在紫外没有吸收或者只有微弱的吸收,并且紫外光谱一般比较简单,特征性不强利用紫外光谱可以用来检验一些具有大的共轭体系或发色官能团的化合物,可以作为其他鉴定方法的补充

（1）如果一个化合物在紫外区是透明的,则说明分子中不存在共轭体系,不含有醛基、酮基或溴和碘可能是脂肪族碳氢化合物、胺、腈、醇等不含双键或环状共轭体系的化合物

（2）如果在210～250nm有强吸收,表示有K吸收带,则可能含有两个双键的共轭体系,如共轭二烯或α,β-不饱和酮等同样在260,300,330nm处有高强度K吸收带,在表示有三个、四个和五个共轭体系存在

（3）如果在260～300nm有中强吸收（ε=200～1 000）,则表示有B带吸收,体系中可能有苯环存在如果苯环上有共轭的生色基团存在时,则ε可以大于10 000

（4）如果在250～300nm有弱吸收带（R吸收带）,则可能含有简单的非共轭并含有n电子的生色基团,如羰基等

实验分为开机预热，样品准备，样品预订，关机清理四个部分。

一、开机预热

1、打开仪器样品室盖板，拿出其中用于干燥的硅胶袋。确保样品室光路无物体阻挡。再关上样品室盖板。

2 、打开仪器右侧下部电源开关，仪器即进入自检程序。自检过程中不得打开样品室盖板。

3 、自检结束，再按仪器面板上的“F4”键，仪器即可切换至由电脑控制。

4 、启动电脑，点击软件UV Probe, 出现对话框后，点击下部的“Connect”按钮。

二、样品准备

1、样品以适当的溶剂溶解。注意：不能用氯仿！因其可导致比色皿散架！二氯甲烷亦应慎用。常用溶剂为水及醇类。

2、测样前确认比色皿是玻璃的还是石英的？因玻璃在紫外区有吸收，作紫外光谱扫描要用石英比色皿，一般其上部标上“S”或“Q”的标志。

三、样品测定

1、在软件界面选择windows按钮，下拉，选择Spectrum按钮，点击，即出现光谱测量界面。

2、将样品的溶剂分别倒入两个比色皿中，加至比色皿约2/3的高度，再盖上方形比色皿顶盖（以免溶剂挥发而影响测定结果）。手持比色皿粗糙面（毛面），用擦镜纸轻轻擦净比色皿光面。

3、将两个比色皿放入样品室的比色皿架中。其中一个为参比架，一个为样品架（默认为靠外侧的比色皿架）。

4、在Spectrum界面单击Baseline，选定波长为800~200 nm，启动基线校正操作。

5、Baseline操作结束，选择＂Go To WL＂，在对话框中输入500 (nm)。点击确定。

6、再点击“Autozero”，以消除两个比色皿之间的误差。

7、拿出样品架的比色皿，加入待测样品至2/3高度。

8、点击“Start”。仪器即开始扫描光谱。　

9、扫描结束，右侧窗口即可出现光谱图。一般要保持吸光度在01～10之间较为合适。如果样品太浓，稀释后再重新测定。调整横轴和纵轴到合适的范围。点击光谱图可查看相关的参数，如：吸收峰等。

10、点击“File”---“Save as”可保存当前的文件。

四、关机

1、测量完毕，将比色皿从样品池中取出。

2、 点击软件下部的按钮“Disconnect”，退出软件窗口。

3、 关闭仪器右下侧的电源开关。

4、将干燥用的硅胶袋放入样品室中。

5、在仪器登记本上记录。注意：在仪器使用过程中如有异常，应在登记本上详细说明情况，并报告主管老师。

五、清场

1 、用适当的溶剂洗净比色皿。

2、 带走废液、废纸等垃圾。

扩展资料

特点

UV－1800 成功实现了高精度和高可靠性测量的严格要求，可满足各种应用的要求，可用在生物研究、生物工业、药物分析、制药、教学研究、环保、食品卫生、临床检验、卫生防疫等领域。

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