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1、一、实验目的1、 学会使用UV-2550型紫外-可见光分光光度计。2、掌握紫外一可见分光光度计的定量分析方法。3、学会利用紫外可见光谱技术进行有机化合物特征和定量分析 的方法。二、实验原理基于物质对200-800nm 光谱区辐射的吸收特性建立起来的分析测定 方法称为紫外一可见吸收光谱法或紫外一可见分光光度法。紫外一可见 吸收光谱是由分子外层电子能级跃迁产生，同时伴随着分子的振动能级 和转动能级的跃迁，因此吸收光谱具有带宽。紫外一可见吸收光谱的定量分析采用朗伯-比尔定律，被测物质的紫外吸收的峰强与其浓度成正比， 即：其中A是吸光度，I、I0分别为透过样品后光的强度和测试光的强度， e为摩尔吸光系
2、数，b为样品厚度，c为浓度。紫外吸收光 谱是由于分 子中的电子跃迁产生的。按分子轨道理论，在有机化合物分子中这种吸收光谱取决于分子中成键电子的种类、电子分布情况，根据其性质不同可分为3种电子：（1）形成单键的a电子；（2 ）形成不饱和键的 n电子；（3 ）氧、氮、硫、卤素等杂原子上的未 成键的n电子。11电子一” :O冗电子.丁b电子图1.基团中的a，n，n成键电子当它们吸收一定能量AE后，将跃迁到较高的能级，占据反键轨道。 分子内部结构与这种特定的跃迁是有着密切关系的，使得分子轨道分为 成键a轨道、反键a*轨道、成键n轨道、反键n*轨道和n轨道，其能 量由低到高的顺序为：annn*a*。图2
3、.分子轨道中的能量跃迁示意图仪器原理是光源发出光谱，经单色器分光，然后单色光通过样品池，达到检测器，把光信号转变成电信号，再经过信号放大、模/数转换，数据传输给计算机，由计算机软件处理。三、仪器与溶液准备1、UV-2550型紫外一可见分光光度计2、1cm石英比色皿一套3、UVprobe电脑软件4、配置好的10卩g/mL、15卩g/mL、20卩g/mL以及未知浓度的甲基 紫溶液，甲基红溶液5、仪器的基本构成：紫外可见分光光度计的基本结构如下：光源T单色器T吸收池T检测器T信息处理与显示系统T四、 实验步骤样品1、打开电源，开启紫外一可见分光光度计上的开关，打开电脑上的 UVprobe软件，让其自
4、检，约5min后，对仪器相关参数设置。设置波长 范围为400-200nm，高速检测，间隔为 0.5nm。2、 空白对比实验。取一定量的蒸馏水装进 1cm石英比色皿至2/3， 在Win-UV主显示窗口下，单击所选图标基线”以扫描蒸馏水的测定吸收 曲线。3、取一定浓度的的水杨酸溶液，装进石英比色皿中放到紫外一可见 分光光度计中，获得波长-吸收曲线，读取最大吸收的波长数据和吸光度。 得到其标准图谱。4、 同样的方法测定一定浓度的水杨醛溶液，获得波长-吸收曲线，读 取最大吸收的波长数据和吸光度。得到其标准图谱。5、同样的方法测定未知溶液，获得波长-吸收曲线，读取最大吸收的 波长数据和吸光度。得到其图谱
5、。6、数据处理和分析。7、结果与讨论。五、实验数据处理1 实验数据记录将实验数据用excel作图可得到水杨酸和水杨醛的紫外可见分光波谱图，分别如图3和图4.水杨酸紫外可见分光光谱彼长/ran图3 实验1水杨酸的紫外可见分光波谱图水杨醛紫外可见分光光谱图4 实验2水杨醛的紫外可见分光波谱图波长/nm图5实验3未知溶液的紫外可见分光波谱图2.实验数据处理由实验3所得的可见分光波谱图可知，该溶液的最大吸收波长为 245nm，对比图3、图4，该溶液为水杨酸溶液。,将波长为580nm时不同浓度的甲基紫溶液的吸光度列出如表1。表1，所测溶液最大吸光度数据溶液名称溶液浓度（mg/mL ）最大吸收波长（nm
6、）最大吸光度水杨酸X2450.86137水杨醛Y2840.59283未知X+32450.98170通过公式 Lamber-Beer（朗伯-比耳）定律：A= be可知，同一物质吸收值 与浓度呈正比，又已知未知物质浓度比已知物质浓度大3.0mg/ml ，得:X/（X+3）=0.86137/0.98170算得 X=21.634mg/ml六、分析与讨论1、从实验结果中可得，所测的未知样品为水杨酸溶液，且其浓度为21.634m g/mL 。处的吸收峰为共轭体九 比甲基红的 max2、从水杨酸及水杨醛的结构中可看出，在九maxmax入max要大。系的吸收，由于水杨醛的共轭体系较大，所以甲基紫的七、思考题根
7、据物质吸收曲线，思考如何利用紫外吸收光谱做定性分析？答：紫外吸收光谱为有机化合物的定性分析提供了有用的信息。其 方法是将未知试样和标准品以相同浓度配制在相同的溶剂中，在分别测 绘吸收光谱，比较二者是否一致也可将未知试样的吸收光谱与标准图谱， 如萨特勒紫外吸收光谱图相比较，如果吸收光谱完全相同，则一般可以 认为两者是同一种化合物。但是，有机化合物在紫外区的吸收峰较少， 有时会出现不同的结构，只要具 有相同的生色团，它们的最大吸收波长 九max相同，然而其摩尔吸光系数s或比吸光系数 错误！未找到引用源。值是 有差别的因此需利用九max和九max处的匕或错误！未找到引用源。等数据作进 一步比较。在没
8、有紫外吸收光谱峰的物质中检查含高吸光系 数的杂质是紫外吸 收光谱的重要用途之一。如乙醇中杂质苯的检查，只需测定256 nm处有无苯的吸收峰即可。因为在这一波段，主成分乙醇无吸收峰。在测绘比较用的紫外吸收光谱图时，应首先对仪器的波长准确性进 行检查和校正。还必须采用相同的溶剂，以排除溶剂的极性对吸收光谱 的影响。同时还应注意 pH值、温度等因素的影响。在实际应用时，应注 意溶剂的纯度。但应注意紫外一可见吸收光谱对无机元素的定性分析应用较少。它 主要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。在配合红外光谱、核磁共振谱、质谱等进行定性鉴定和 结构分析中，是一个十分有用的辅助方法。
