實驗1、紫外可見光譜實驗報告

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上一、實驗目的1、 學會使用UV-2550型紫外-可見光分光光度計。2、 掌握紫外可見分光光度計的定量分析方法。3、 學會利用紫外可見光譜技術進行有機化合物特征和定量分析的方法。二、實驗原理基于物質對200-800nm光譜區(qū)輻射的吸收特性建立起來的分析測定方法稱為紫外可見吸收光譜法或紫外可見分光光度法。紫外可見吸收光譜是由分子外層電子能級躍遷產生，同時伴隨著分子的振動能級和轉動能級的躍遷，因此吸收光譜具有帶寬。紫外可見吸收光譜的定量分析采用朗伯-比爾定律，被測物質的紫外吸收的峰強與其濃度成正比，即：其中A是吸光度，I、I0分別為透過樣品后光的強度和測試光的強度，為摩爾吸

2、光系數(shù)，b為樣品厚度，c為濃度。紫外吸收光譜是由于分子中的電子躍遷產生的。按分子軌道理論，在有機化合物分子中這種吸收光譜取決于分子中成鍵電子的種類、電子分布情況，根據(jù)其性質不同可分為3種電子：（1）形成單鍵的電子 ；（2）形成不飽和鍵的電子 ；（3）氧、氮、硫、鹵素等雜原子上的未成鍵的n電子 。圖1. 基團中的，n成鍵電子當它們吸收一定能量E后，將躍遷到較高的能級，占據(jù)反鍵軌道。分子內部結構與這種特定的躍遷是有著密切關系的，使得分子軌道分為成鍵軌道、反鍵*軌道、成鍵軌道、反鍵 * 軌道和n軌道，其能量由低到高的順序為：<<n<*<*。圖2.分子軌道中的能量躍遷示意圖儀器

3、原理是光源發(fā)出光譜，經(jīng)單色器分光，然后單色光通過樣品池，達到檢測器，把光信號轉變成電信號，再經(jīng)過信號放大、模/數(shù)轉換，數(shù)據(jù)傳輸給計算機，由計算機軟件處理。三、儀器與溶液準備1、 UV-2550型紫外可見分光光度計2、 1cm石英比色皿一套3、 UVprobe電腦軟件4、 配置好的10g/mL、15g/mL、20g/mL以及未知濃度的甲基紫溶液，甲基紅溶液5、 儀器的基本構成：紫外可見分光光度計的基本結構如下：光源單色器吸收池檢測器信息處理與顯示系統(tǒng)樣品四、實驗步驟1、打開電源，開啟紫外可見分光光度計上的開關，打開電腦上的UVprobe軟件，讓其自檢，約5min后，對儀器相關參數(shù)設置。設置波長范

4、圍為400-200nm，高速檢測，間隔為0.5nm。2、空白對比實驗。取一定量的蒸餾水裝進1cm石英比色皿至2/3，在Win-UV 主顯示窗口下，單擊所選圖標“基線”以掃描蒸餾水的測定吸收曲線。3、取一定濃度的的水楊酸溶液，裝進石英比色皿中放到紫外可見分光光度計中，獲得波長-吸收曲線，讀取最大吸收的波長數(shù)據(jù)和吸光度。得到其標準圖譜。4、同樣的方法測定一定濃度的水楊醛溶液，獲得波長-吸收曲線，讀取最大吸收的波長數(shù)據(jù)和吸光度。得到其標準圖譜。5、同樣的方法測定未知溶液，獲得波長-吸收曲線，讀取最大吸收的波長數(shù)據(jù)和吸光度。得到其圖譜。6、數(shù)據(jù)處理和分析。7、結果與討論。五、實驗數(shù)據(jù)處理1實

5、驗數(shù)據(jù)記錄將實驗數(shù)據(jù)用excel作圖可得到水楊酸和水楊醛的紫外可見分光波譜圖，分別如圖3和圖4.圖3 實驗1水楊酸的紫外可見分光波譜圖圖4 實驗2 水楊醛的紫外可見分光波譜圖圖5 實驗3 未知溶液的紫外可見分光波譜圖2.實驗數(shù)據(jù)處理由實驗3所得的可見分光波譜圖可知，該溶液的最大吸收波長為245nm，對比圖3、圖4，該溶液為水楊酸溶液。,將波長為580nm時不同濃度的甲基紫溶液的吸光度列出如表1。表1，所測溶液最大吸光度數(shù)據(jù)溶液名稱溶液濃度（mg/mL）最大吸收波長（nm）最大吸光度水楊酸X2450.86137水楊醛Y2840.59283未知X+32450.98170通過公式 Lamber-Be

6、er(朗伯-比耳)定律：A=bc可知，同一物質吸收值與濃度呈正比，又已知未知物質濃度比已知物質濃度大3.0mg/ml ，得：X/(X+3)=0.86137/0.98170算得X=21.634mg/ml六、分析與討論1、從實驗結果中可得，所測的未知樣品為水楊酸溶液，且其濃度為21.634mg/mL。2、從水楊酸及水楊醛的結構中可看出，在max處的吸收峰為共軛體系的吸收，由于水楊醛的共軛體系較大，所以甲基紫的max比甲基紅的max要大。七、思考題根據(jù)物質吸收曲線，思考如何利用紫外吸收光譜做定性分析？答：紫外吸收光譜為有機化合物的定性分析提供了有用的信息。其方法是將未知試樣和標準品以相同濃度配制在相

7、同的溶劑中，在分別測繪吸收光譜，比較二者是否一致也可將未知試樣的吸收光譜與標準圖譜，如薩特勒紫外吸收光譜圖相比較，如果吸收光譜完全相同，則一般可以認為兩者是同一種化合物。但是，有機化合物在紫外區(qū)的吸收峰較少，有時會出現(xiàn)不同的結構，只要具有相同的生色團，它們的最大吸收波長lmax相同，然而其摩爾吸光系數(shù)e或比吸光系數(shù)值是有差別的因此需利用lmax和lmax處的e或等數(shù)據(jù)作進一步比較。在沒有紫外吸收光譜峰的物質中檢查含高吸光系數(shù)的雜質是紫外吸收光譜的重要用途之一。如乙醇中雜質苯的檢查，只需測定256 nm處有無苯的吸收峰即可。因為在這一波段，主成分乙醇無吸收峰。在測繪比較用的紫外吸收光譜圖時，應首先對儀器的波長準確性進行檢查和校正。還必須采用相同的溶劑，以排除溶劑的極性對吸收光譜的影響。同時還應注意pH值、溫度等因素的影響。在實際應用時，應注意溶劑的純度。但應