紫外可见分光计.doc

仪器维护基本规则1.一次规则 当系统出了故障，你可以试探性地改变某些状态，一次可以改变一个参数。例如，限制色谱峰脱维的问题，可以依次改变流动相，换保护柱，换分析柱等。做一些简单的改变步骤，也许就能解决问题。 2.二次比较规则 在动手检修之前已经明确了故障所在，或者已经确定了解决故障的方案。换句话说，动手之前已经找对了解决办法。例如，在进样过程中发现内标物的峰值变低了，可以重复进样看看重复性如何，如果是偶然变低，是否是定量管里进了气泡。这个规则可用于考察系统改变后的情况。更换了流动向后在正式进样前可以进两次标准品以检查保留时间的稳定情况和色谱峰的稳定性。在梯度洗脱中如果出现了多余的峰，可以空载梯度洗脱一次（真的有问题吗？），用此规则可以避免不必要的改变，尽快确定纠正措施。 3.取代规则 用好的部件换下可疑的部件，是查找故障的最好方法。如果你怀疑检测器引起了噪音，就换一个性能好的无转子硫化仪检测器。如果故障被排除了，就说明换下的检测器有问题。这个规则应用的规模有大有小，可以从换整个部件到换印刷线路板上的集成块。 4.换回规则 这个规则和取代规则一起运用，好部件取代了溶体流动速率测定仪可疑部件后情况并未得到改善，应重新换上原部件。这样做的维修费用最小，也防止了用过的部件积压下来无转子硫化仪。这条规则仅适用于单一的故障。换回原则不适用于以下的情况： （1）在取下时新部件已损坏（如泵密封垫圈）； （2）部件价格低（如柱内衬过滤片）； （3）重新装上原部件要冒损坏的风险； （4）定期更换的部件。 5.参考条件规则 通常有两种参考条件：标准参考条件；试验参考条件。 标准参考条件也叫标准试验条件，是从一个系统到另一个系统，从一个实验室到另一个实验室都易于验证的条件。用该条件所测得的数据有助于识别实际试验和系统间的问题。如果在某试验条件下系统压力升高，而在标准条件下压力正常。这说明溶体流动速率测定仪系统异常是由实验室的变化所引起的。下表列举了启用新色谱柱是的标准试验条件，在使用过程中也可用此标准试验条件检查系统的情况。 紫外可见分光光度计使用时应该注意的问题（一）使用的吸收池必须洁净，并注意配对使用。量瓶、移液管均应校正、洗净后使用。（二）取吸收池时，手指应拿毛玻璃面的两侧，装盛样品以池体的4/5为度，使用挥发性溶液时应加盖，透光面要用擦镜纸由上而下擦拭干净，检视应无溶剂残留。吸收池放入样品室时应注意方向相同。用后用溶剂或水冲洗干净，晾干防尘保存。 紫外可见分光光度计的保养与维护分析仪器工作者要懂得仪器的日常维护和对主要技术指标的简易测试方法,自己经常对仪器进行维护和测试,以保证仪器工作在最佳状态.世界上第一台紫外可见分光光度计,于1940年由美国的Beckman公司研制成功,于1945年正式推出商品仪器.当时的仪器很简单,自动化程度很低,但随着科学技术的发展,它的发展非常快.目前,已是世界上使用最多、覆盖面最广的一种分析仪器,已在生命科学、材料科学、环境科学、农业科学、计量科学、食品科学、地质科学、石油科学、医疗卫生、钢铁冶金、化学化工等各个领域的科研、生产、教学等工作中得到了非常广泛的应用.它可做定量分析、纯度分析、结构分析和定性分析,在制药、食品行业中的产品质量控制、各级药检系统的产品质量检查中更是必备的分析仪器.在农、轻、重、海、陆、空、吃、穿、用各个领域的各个行业中,已是无所不在、无所不有的分析仪器.一、仪器使用一定周期后,内部会积累一定量的尘埃,最好由维修工程师或在工程师指导下定期开启仪器外罩对内部进行除尘工作,同时将各发热元件的散热器重新紧固,对光学盒的密封窗口进行清洁,必要时对光路进行校准,对机械部分进行清洁和必要的润滑,最后,恢复原状,再进行一些必要的检测、调校与记录.二、环境中的尘埃和腐蚀性气体亦可以影响机械系统的灵活性、降低各种限位开关、按键、光电偶合器的可靠性,也是造成必须学部件铝膜锈蚀的原因之一.因此必须定期清洁,保障环境和仪器室内卫生条件,防尘.三、温度和湿度是影响仪器性能的重要因素.他们可以引起机械部件的锈蚀,使金属镜面的光洁度下降,引起仪器机械部分的误差或性能下降;造成光学部件如光栅、反射镜、聚焦镜等的铝膜锈蚀,产生光能不足、杂散光、噪声等,甚至仪器停止工作,从而影响仪器寿命.维护保养时应定期加以校正.应具备四季恒湿的仪器室,配置恒温设备,特别是地处南方地区的实验室.紫外可见分光光度计的使用注意（一）使用的吸收池必须洁净，并注意配对使用。量瓶、移液管均应校正、洗净后使用。（二）取吸收池时，手指应拿毛玻璃面的两侧，装盛样品以池体的4/5为度，使用挥发性溶液时应加盖，透光面要用擦镜纸由上而下擦拭干净，检视应无溶剂残留。吸收池放入样品室时应注意方向相同。用后用溶剂或水冲洗干净，晾干防尘保存。（三）供试品溶液浓度除各该品种已有注明外，其吸收度以在0.30.7之间为宜。（四）测定时除另有规定外，应以配制供试品溶液的同批溶剂为空白对照，采用1cm石英吸收池，在规定的吸收峰2nm以内，测几个点的吸收度或由仪器在规定的波长附近自动扫描测定，以核对供试品的吸收峰位置是否正确，并以吸收度最大的波长作为测定波长，除另有规定外吸收度最大波长应在该品种项下规定的测定波长2nm以内。（五）供试品应取2份，如为对照品比较法，对照品一般也应取2份。平行操作，每份结果对平均值的偏差应在0.5%以内。（六）选用仪器的狭缝宽度应小于供试品吸收带的半宽度，否则测得的吸收度值会偏低，狭缝宽度的选择应以减少狭缝宽度时供试品的吸收度不再增加为准，对于大部分被测品种，可以使用2nm缝宽。紫外分光光度计如何使用紫外可见分光光度计原理是 分子的紫外可见吸收光谱是由于分子中的某些基团吸收了紫外可见辐射光后，发生了电子能级跃迁而产生的吸收光谱。它是带状光谱，反映了分子中某些基团的信息。可以用标准光谱图再结合其它手段进行定性分析。 根据Lambert-Beer定律：A=bc，（A为吸光度，为摩尔吸光系数，为液池厚度，c为溶液浓度）可以对溶液进行定量分析。 你可以用紫外可见分光光度计测定定三种农药的波长在某溶液中的最大、最小吸收波长。 配制溶液在光谱检测项下进行调整检测光谱范围及速度扫描光谱图吸光度最大处对应波长为最大吸收波长，吸光度最小处对应的波长为最小吸收波长。 紫外可见分光光度计常见故障的排除一光源部分：（1）故障：钨灯不亮； 原因：钨灯灯丝烧断（此种原因几率最高）； 检查：钨灯两端有工作电压，但灯不亮；取下钨灯用万用表电阻档检测。 处置：更换新钨灯； （2）故障：钨灯不亮； 原因：没有点灯电压； 检查：保险丝被熔断； 处置：更换保险丝，（如更换后再次烧断则要检查供电电路）； （3）故障：氘灯不亮； 原因：氘灯寿命到期（此种原因几率最高）； 检查：灯丝电压、阳极电压均有，灯丝也可能未断（可看到灯丝发红）； 处置：更换氘灯； （4）故障：氘灯不亮； 原因：氘灯起辉电路故障； 检查：氘灯在起辉的过程中，一般是灯丝先要预热数秒钟，然后灯的阳极与阴极间才可起辉放电，如果灯在起辉的开始瞬间灯内闪动一下或连续闪动，并且更换新的氘灯后依然如此，有可能是起辉电路有故障，灯电流调整用的大功率晶体管损坏的几率最大。 处置：需要专业人士修理； 二信号部分： （1）故障：没有任何检测信号输出； 原因：没有任何光束照射到样品室内； 检查：将波长设定为530nm，狭缝尽量开到最宽档位，在黑暗的环境下用一张白纸放在样品室光窗出口处，观察白纸上有无绿光斑影像； 处置：检查光源镜是否转到位？双光束仪器的切光电机是否转动了（耳朵可以听见电机转动的声音）？ （2）故障：样品室内无任何物品的情况下，全波长范围内基线噪声大； 原因：光源镜位置不正确、石英窗表面被溅射上样品； 检查：观察光源是否照射到入射狭缝的中央？石英窗上有无污染物？ 处置：重新调整光源镜的位置，用乙醇清洗石英窗； （3）故障：样品室内无任何物品的情况下，仅仅是紫外区的基线噪声大； 原因：氘灯老化、光学系统的反光镜表面劣化、滤光片出现结晶物； 检查：可见区的基线较为平坦，断电后打开仪器的单色器及上盖，肉眼可以观察到光栅、反光镜表面有一层白色雾状物覆盖在上面；如果光学系统正常，最大的可能是氘灯老化，可以通过能量检查或更换新灯方法加以判断； 处置：更换氘灯、用火棉胶粘取镜面上的污物或用研磨膏研磨滤光片（注意：此种技巧需要有一定维修经验者来实施）； （4）故障：样品室放入空白后做基线记忆，噪声较大，紫外区尤甚； 原因：比色皿表面或内壁被污染、使用了玻璃比色皿或空白样品对紫外光谱的吸收太强烈，使放大器超出了校正范围； 检查：将波长设定为250nm，先在不放任何物品的状态下调零，然后将空比色皿插入样品道一侧，此时吸光值应小于0.07Abs；如果大于此值，有可能是比色皿不干净或使用了玻璃比色皿；同样方法也可判断空白溶液的吸光值大小； 处置：清洗比色皿，更换空白溶液； （5）故障：吸光值结果出现负值（最常见）； 原因：没做空白记忆、样品的吸光值小于空白参比液； 检查：将参比液与样品液调换位置便知； 处置：做空白记忆、调换参比液或用参比液配置样品溶液； （6）故障：样品信号重现性不良； 原因：排除仪器本身的原因外，最大的可能是样品溶液不均匀所致；在简易的单光束仪器中，样品池架一般为推拉式的，有时重复推拉不在同一个位置上； 检查：更换一种稳定的试样判定； 处置：采取正确的试样配置手段；修理推拉式样品架的定位碰珠； （7）故障：做基线扫描或样品扫描时，基线或信号有一个大的负脉冲； 原因：扫描速度设置得过快，信号在读取时，误将滤光片或光源镜的切换当做信号读取了； 检查：改变扫描速度； （8）故障：做基线扫描或样品扫描时，基线或信号有一个长时间段的负值或满屏大噪声； 原因：滤光片饲服电机“失步”，造成档位错位，国产电机尤甚； 检查：重新开机有可能回复，或打开单色器对照波长与滤光片的相对位置来检查（注意：打开单色器时要保护检测器不被强光刺激）； 处置：更换饲服电机； （9）故障：样品出峰位置不对； 原因：波长传动机构产生位移； 检查：通过氘灯的656.1nm的特征谱线来判断波长是否准确； 处置：对于高档仪器而言处理手段相对简单，使用仪器固有的自动校正功能即可；而对于相对简单的仪器，这种调整则需要专业人员来进行了； （10）故障：信号的分辨率不够，具体表现是：本应叠加在某一大峰上的小峰无法观察到； 原因：狭缝设置过窄而扫描速度过快，造成检测器响应速度跟不上，从而失去应测到的信号；按常理，一定的狭缝宽度要对应一定范围的扫描速度；或者狭缝设置得过宽，使仪器的分辨率下降，将小峰融合在大峰里了。 检查：放慢扫描速度看一看或将狭缝设窄； 处置：将扫描速度、狭缝宽窄、时间常数三者拟合成一个最优化的条件； （11）故障：当仪器波长固定在某个波长下时，吸光值信号上下摆动，特别是测量模式转换为按键开关式的简易仪器； 原因：开关触点因长期氧化所致造成接触不良； 检查：用手加重力量按琴键时，吸光值随之变化； 处置：用金属活化剂清洗按键触点即可； （12）故障：仪器零点飘忽不定，主要反映在简易仪器上； 原因：在简易仪器中，零点往往是通过电位器来调整，这种电位器一般是炭膜电阻制作的，使用久了往往造成接触不良； 处置：更换电位器； 还有一点补充一下,如果是PC连接UV时,同志们一定注意接口板别不小心被击穿,一定要关机后拔插.若可见部分稳定性不好，有可能是钨灯的供电电压不稳，一般钨灯电源是稳压电路紫外分光光度法注意事项1.空白溶液与供试品溶液必须澄清，不得有浑浊。如有浑浊，应预先过滤，并弃去初滤液。 2.测定时，除另有规定外，应以配制供试品溶液的同瓶溶剂为空白对照，采用1cm的石英吸收池。 3.在规定的吸收峰波长2nm以内测试几个点的吸收度，以核对供试品的吸收峰波长位置是否正确，除另有规定外，吸收峰波长应在该品种项下规定的波长2nm以内；否则应考虑该试样的真伪、纯度以及仪器波长的准确度，并以吸收度最大的波长作为测定波长。 4.一般供试品溶液的吸收度读数，以在0.30.7之间的误差较小。 5.吸收池应选择配对，否则要引入测定误差。在规定波长下两个吸收池的透光率相差小于0.5的吸收池作配对，在必要的情况时，须在最终测量扣除吸收池间的误差修正值。 6.由于吸收池和溶剂本身可能有空白吸收，因此测定供试品的吸收度后应减去空白读数，再计算含量。 7.仪器的接地必须良好，一切裸露的零件对地电位不得超过24伏（测电笔的氖管不得发亮）。 8.在使用过程中，如需开启试样室盖时或暂时停止测试时，必须及时推入光门钮杆（使光电管前光门关闭），保护光电管，以防止光电管受强光或长时间照射而损坏。 9.在测定时或改测其它检品时，应用待测溶液冲洗吸收池34次，用干净绸布或擦镜纸擦净吸收池的透光面至不留斑痕（切忌把透光面磨损）。 10.取吸收池时，应拿毛玻璃两面，切忌用手拿捏透光面，以免粘上油污。使用完后及时用测定溶剂冲净，再用纯化水冲净，用干净绸布或擦镜纸擦干，晾干后，放入吸收池盒中，防尘保存。 11.若吸收池内外壁沾污，两池差较大的处理。 （1）可用绸布缠在扁竹条外或用脱脂棉缠在细玻璃棒上蘸上乙醇，轻轻摩擦，再用纯化水冲净。 （2）如上述方法处理不好，必要时可用重铬酸钾-硫酸洗液泡洗12分钟，用自来水冲净，再用纯化水冲净。 （3）不得用毛刷刷洗或硬物拭擦，以防止表面光洁度受损影响正常使用。 12.请务必注意经常保持硅胶的干燥，目的是保护光学元件和光电放大器系统不致受潮损坏而影响仪器的正常工作，如发现有的硅胶由蓝色变为粉红色，应立即更换。该仪器干燥剂筒有两个：一个是装在放大器暗盒上，另一个装在单色光器暗盒上。 13.在更换硅胶干燥剂时，应关闭切断电源。 14.在停止工作期间，主机试样室内应放入袋装或筒装硅胶干燥剂。用防尘罩罩住整个仪器，并在防尘罩内放数袋防潮硅胶。 15.仪器在操作中，狭缝的宽度应从小逐渐开大。若狭缝过大，由于进入光电管的光能量强度过大，将会使放大器输出信号达到饱和，以至数字显示出溢出（即数字闪烁或示1不变）。这不是仪器有故障。 16.将波长旋转放在625nm，铗缝关闭在0.02nm附近，选择按键恢复在停止工作部位（即三个键均弹出）。 17.搬动仪器时应搬在主体端，不要搬在试样室和光电管盒端以及光源灯室部位，以防止仪器狭缝或光路部件受力而发生变形。并在搬动或运输时，应将可动部分固定，如各旋钮可用胶布贴住，狭缝位置开大些，然后固定，不要关小狭缝，以免运输时振动使狭缝刀口受损坏。 18.仪器的光栅、反射镜绝对不能擦拭，否则将损坏仪器光学表面，增加杂散光。 19.仪器经过搬动请及时检查并纠正波长精度，为保证测定的准确性请经常校准波长精度。如有异常，应立即报告质量保证部，但不得擅自调整，并及时做好记录。七、结果计算 A E（供试品） = CL E（供试品） 含量（%）= - 100% E（标准值或对照品）八、允许差 仪器分析方法的误差限度，除另有规定外，其相对偏差应在(2.03.0)%。紫外可见分光光度计的应用1.概述人们在实践中早已总结出不同颜色的物质具有不同的物理和化学性质。 根据物质的这些特性可对它进行有效的分析和判别。由于颜色本就惹人注意，根据物质的颜色深浅程度来对物质的含量进行估计，可追溯到古代及中世纪。1852年，比尔(Beer)参考了 布给尔(Bouguer)1729年和朗伯(Lambert)在1760年所发表的文章，提出了分光光度的基本定律，即液层厚度相等时，颜色的强度与呈色溶液的浓度成比例，从而奠定了分光光度法的理 论基础，这就是著名的比尔朗伯定律。1854年，杜包斯克(Duboscq)和奈斯勒(Nessler)等人将此理论应用于定量分析化学领域，并且设计了第一台比色计。到1918年，美国国家标准局 制成了第一台紫外可见分光光度计。此后，紫外可见分光光度计经不断改进，又出现自动记录、自动打印、数字显示、微机控制等各种类型的仪器，使光度法的灵敏度和准确度也不断 提高，其应用范围也不断扩大。紫外可见分光光度法从问世以来，在应用方面有了很大的发展，尤其是在相关学科发展的基 础上，促使分光光度计仪器的不断创新，功能更加齐全，使得光度法的应用更拓宽了范围。目前，分光光度法已为工农业各个部门和科学研究的各个领域所广泛采用，成为人们从事生 产和科研的有力测试手段。我国在分析化学领域有着坚实的基础，在分光光度分析方法和仪器的制造方面国际上都已达到一定的水平12 2.原理物质的吸收光谱本质上就是物质中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波长的光能量， 相应地发生了分子振动能级跃迁和电子能级跃迁的结果。由于各种物质具有各自不同的分子、原子和不同的分子空间结构，其吸收光能量的情况也就不会相同，因此，每种物质就有其 特有的、固定的吸收光谱曲线，可根据吸收光谱上的某些特征波长处的吸光度的高低判别或测 定该物质的含量，这就是分光光度定性和定量分析的基础。分光光度分析就是根据物质的吸 收光谱研究物质的成分、结构和物质间相互作用的有效手段。紫外可见分光光度法的定量分析基础是朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律。即物质在一定浓度 的吸光度与它的吸收介质的厚度呈正比，其数学表示式如下：A=錬c式中：A吸光度(又称光密度、消光值)，摩尔吸光系数(其物理意义为：当吸光物质浓度为1摩尔/升，吸收池厚为1厘米，以一定波长原光通过时，所引起的吸光值A)，b吸收介质的厚度(厘米)，c吸光物质的 浓度(摩尔/升)。物质的颜色和它的电子结构有密切的关系，当辐射(光子)引起电子跃迁使分子(或离子)从基态上升到激发态时，分子(或离子)就会在可见区或紫外呈现吸光，颜色的发生或变化是和分 子的正常电子结构的变形联系的。当分子中含有一个或更多的生色基因(即具有不饱和键的原子基团)，辐射就会引起分子中电子能量的改变。常见的生色团有：CO， -N=N-， -N=O，-C N，CS 如果两个生色团之间隔一个碳原子，则形成共轭基团，会使吸收带移向较长的波长处(即红移)，且吸收带的强度显著增加。当分子中含有助色基团(有未共用电子对的基团)时，也会 产生红移效应。常见的助色基团有：-OH -NH2， -SH， -Cl, -Br, -I3.特点分光光度法对于分析人员来说，可以说是最有用的工具之一。几乎每一个分析实验室都离不开紫外可见分光光度计。分光光度法的主要特点为：(1)应用广泛由于各种各样的无机物和有机物在紫外可见区都有吸收，因此均可借此法加以测定。到目前为止，几乎化学元素周期表上的所有元素(除少数放射性元素和惰性元素之外)均可采用此法 。在国际上发表的有关分析的论文总数中，光度法约占28%，我国约占所发表论文总数的33% 。(2)灵敏度高由于新的显色剂的大量合成，并在应用研究方面取得了可喜的进展，使得对元素测定的灵敏度有所推进，特别是有关多元络合物和各种表面活性剂的应用研究，使许多元素的摩尔吸光 系数由原来的几万提高到数十万。(3)选择性好目前已有些元素只要利用控制适当的显色条件就可直接进行光度法测定，如钴、铀、镍、铜、银、铁等元素的测定，已有比较满意的方法了。(4)准确度高对于一般的分光光度法，其浓度测量的相对误差在13%范围内，如采用示差分光光度法进行测量，则误差可减少到0.X%。(5) 适用浓度范围广可从常量(1%50%)(尤其使用示差法)到痕量(10-810-6%)(经预富集后)。(6) 分析成本低、操作简便、快速由于分光光度法具有以上优点，因此目前仍广泛地应用于化工、冶金、地质、医学、食品、制药等部门及环境监测系统。单在水质分析中的应用就很广，目前能有直接法和间接法测定 的金属和非金属元素就有70多种。4 应用4.1 检定物质根据吸收光谱图上的一些特征吸收，特别是最大吸收波长雖ax和摩尔吸收系数澹是检定物质的常用物理参数。这在药物分析上就有着很广泛的应用。在国内外的药典中，已 将众多的药物紫外吸收光谱的最大吸收波长和吸收系数载入其中，为药物分析提供了很好的手段。4.2 与标准物及标准图谱对照将分析样品和标准样品以相同浓度配制在同一溶剂中，在同一条件下分别测定紫外可见吸收光谱。若两者是同一物质，则两者的光谱图应完全一致。如果没有标样，也可以和现成的标 准谱图对照进行比较。 这种方法要求仪器准确，精密度高，且测定条件要相同。4.3 比较最大吸收波长吸收系数的一致性由于紫外吸收光谱只含有23个较宽的吸收带，而紫外光谱主要是分子内的发色团在紫外区产生的吸收，与分子和其它部分关系不大。具有相同发色团的不同分子结构，在较大分子中 不影响发色团的紫外吸收光谱，不同的分子结构有可能有相同的紫外吸收光谱，但它们的吸收系数是有差别的。如果分析样品和标准样品的吸收波长相同，吸收系数也相同，则可认为 分析样品与标准样品为同一物质。例1 己二烯-1，5(CH2=CHCH2CH2=CH2)的最大吸收波长雖ax为178nm(摩尔吸收系数为26000)，而己烯-1(CH2=CHCH2CH2CH2CH3)的最大吸收波长为雖ax 为177nm(摩尔吸收系数逦11800)。此两个物质有相同的发色团，雖ax值基本相同，但值不同，二烯的逯当鹊拇蟆馑得饔邢嗤牡舜瞬还查畹姆牛湮詹咏 于单个发色团的值，但逯翟蛩嫦嗤攀康脑黾佣黾印绻屑父龇疟舜斯查，则吸收长向红移动。象丁二烯-1，3(CH2=CHCH=CH2)与己二烯-1，5(CH2=CHCH2 CH2CH=CH2)相比，同样有两个双键，但丁二烯-1，3中为共轭体系，它的最大吸收长雖 ax为210nm，而摩尔吸收系数逯翟蛴爰憾-1，5基本一样。4.4 纯度检验例2 紫外吸收光谱能测定化合物中含有微量的具有紫外吸收的杂质。如果化合物的紫外可 见光区没有明显的吸收峰，而它的杂质在紫外区内有较强的吸收峰，就可以检测出化合物中的杂质。例3 检测乙醇样品含有的苯的杂质。苯的最大吸收波长在256nm，而乙醇在此波长处没有 吸收。在紫外吸收光谱上就能很明显地看出来。如果化合物在紫外可见有吸收，可用吸收系数检测其纯度。例4 菲的氯仿溶液在296 nm处有强吸收，逦12600，log 逦4.10，用某方法精制的菲在紫外上测出的1og 逯当缺曜嫉姆埔10%，这说明实际含量只有90%，其余的就很有可能是 杂质了。例5 还可以用差示法来检测样品的纯度。取相同浓度的纯品在同一溶剂中测定作空白对照 ，样品与纯品之间的差示光谱就是样品中含有杂质的光谱。4.5 推测化合物的分子结构(1) 推测化合物的共轭体系和部分骨架如果一个化合物在紫外区是透明的，没有吸收峰(吸收系数澹10)，则说明不存在共轭体系 (指不存在多个相间双键)。它可能是脂肪族碳氢化合物、胺、腈、醇等不含双键或环状结构 的化合物。如果在210-250nm有强吸收，则可能有两个双键共轭系统(如共轭二烯或幔-不饱和酮)。 如果在250-300nm有强吸收，则可能具有3-5个不饱和共轭系统。如果在260-300nm有中强吸收(吸收系数=200-1000)，则可能有苯环。如果在250-300nm有弱吸收，则可能存在羰基基团(2) 区分化合物的构型和构象例6 化合物二苯乙烯有顺式和反式两种构型：它们的最大吸收波长和吸收强度都不同，由于反式构型没有空间障碍，偶极矩大，而顺式构型有空间障碍，因此反式的吸收波长和强度都比顺式的来得大。为此就很容易区分顺式和反 式构型了。(3)互变异构体的鉴别。在有机化学中，会有异构体的互变现象，通过紫外光谱也可鉴别。例7 异丙基酮有两种分异构体：CH3CCH3CHCOCH3 CH2CCH3CH2COCH3(a) (b)在紫外吸收光谱上，由于(a)的分子结构中碳碳双键和羰基处于共轭体系，故在235nm处有强吸收(=12000)，而(b)的分子结构中的碳碳双键和羰基不存在共轭体系，故在220nm以上没 有强吸收。例8 乙酰乙酸乙酯有酮式和烯醇式两种变异构体：CH3COCH2COO C2H5(酮式)CH3COHCHCCH2 HO(烯醇式)烯醇式结构中羰基和主链的双键共轭，其雖an为245nm(逦18000)，而酮式结构中没有共轭体系，故在210nm以上没有强吸收带。在极性溶剂(例如水)中，酮式结构与溶剂分子因形 成氢键而被稳定，故在极性溶剂中以酮式结构为主(约占85%)，而在非极性溶剂(例如正乙烷 )中，烯醇式因生成分子内氢而被稳定，故在非极性溶剂中以烯醇式结构为主，在正乙烷溶 剂中烯醇式结构约占96%。这种互变异构的转换情况在紫外光谱就很容易看出来。4.6 氢键强度的测定实验证明，不同的极性溶剂产生氢键的强度也不同，这可以利用紫外光谱来判断化合物在不同溶剂中氢键强度，以确定选择哪一种溶剂 。例9 在例6中提到的异丙基丙酮在溶剂环己烷(非极性溶剂)、乙醇、甲醇和水中的雖an分 别为335、320、312和300nm。假定这种雖an完全由溶剂的氢键所引起，则可以利用下式计算每种溶剂中的氢键强度。对每种情况，紫外辐射每摩尔能量为E=Nh=Nhc/式中：N阿佛加德罗常数，N=6.0231023；h普朗克常数，h=6.6210-34Js；c光速c=3×1010cm/s对于环已烷，雖ax=335nm=33510-7cm；因此 ，紫外辐射能量N=(6.02310236.6210-34)/(33510-7)=3. 57105J/mol同样可求得乙醇、甲醇和水中的紫外辐射能量分别为3.74105、3.83105、3.981 05J/mol。将这些辐射能扣除在非极性溶剂中的辐射能后，便得到在这些极性溶剂中的氢 键强度：在乙醇中氢键强度为3.74105-3.57105=1.7104J/mol在甲醇中3.83105-3.57105=2.6104J/mol在水中3.98105-3.57105=4.1104J/mol4.7 络合物组成及稳定常数的测定金属离子常与有机物形成络合物，多数络合物在紫外可见区是有吸收的，我们可以利用分光光度法来研究其组成。当金属离子M和配位体L(在这儿往往是显色剂)形成络合物ML时，络合 物反应如下：M+nR=MRn当达到络合平衡时，其络合物稳定常数为：K=CMRn/(CMCR)若M与R不干扰MRn的吸收，且其分析浓度分别为CM、CR，那么固定金属离子M的浓度，改变显色剂R的浓 度，就可以得到一系列CM/CR值不同的溶液。在适宜的波长条件下测量 各溶液的吸光度，然后以吸光度A对CM/CR 作图。当加入的试剂R还没有使M定量转化为M Rn时，该曲线处于直线阶段，当加入的试剂R已使M定量转化为MRn。并稍有了过量时，曲线 便出现转折，加入的R继续过量，曲线又是水平直线。那么转折点所对应的摩尔比数即是络合物的组成比。若络合物比较稳定，则转折点明显。若络合物不稳定，则转折点不明显，此 时可用外推法求得两条直线的交点，交点对应的CM/CR值即为络合物MRn中的n值。如果在两种不同的金属离子和配位体总浓度(总摩尔数)的条件下，在同一坐标上分别作吸光度对两种不同总摩尔数的溶液组成曲线，在曲线上找出吸光度相同的两点，则在此两点上对 应的络合物浓度应相同，本篇文章来源于 “三九化工网WWW.39HG.COM” 转载请以链接形式注明出处 网址：/Article/ChmSb/200809/31866_6.html为此便可通过计算出络合物稳定常数K。4.8 反应动力学研究借助于分光光度法可以得出一些化学反应速度常数，并从两个或两个以上温度条件下得到的速度数据，得出反应活化能。在丙酮的溴化反应的动力学研究中就是一个成功的例子。例10 在有机化学中，丙酮的溴化反应是一个复杂反应，其反应式为：CH3COCH3 +Br2CH3COCH2Br+Br-+H+ 该反应由氢离子催化，则反应速度为：K=kCH3COCH3pBr2qH+r式中：k反应速度常数物质的浓度(摩尔/升)指数p、q、r分别表示丙酮、溴、氢离子的反应级数在其它试剂没有明显吸收的波长下，用分光光法在400nm处直接观察Br2浓度的减小，就很 容易跟踪反应进程。对于固定的吸收池的厚度，吸光度A就与Br2的浓度呈正比，令比例系数为B，则存在下式：A=BC通过一系列的实验，便可得出反应速度k及反应级数来，实验证明对Br2是零级，即q等于 零。若测出两个或两个以上温度的速度常数(k1、k2)，则可根据阿仑尼乌斯公式计算出反应活化能来。Log k2/k1 =E0(T2/T1)/2.30 RT1T2式中：k1、k2分别为温度T1、T2下的反应速度常数R为气体常数，8.314焦耳/开尔文摩尔E0为活化能.9 在有机分析中的应用有机分析是一门研究有机化合物的分离、鉴别及组成结构测定的科学，它是在有机化学和分 析化学的基础上发展起来的综合性学科。在国民经济的许多领域都用有机分析。3 波长在190-800nm的电磁光谱对于判断有机分子中是否存在共轭体系、芳环结构及C=C、C=O 、N=N之类的发色团是一个很好的手段。具有鸺缱蛹肮查钏幕衔镌谧贤馇星 烈的吸收，其摩尔吸光系数可达104-105(而红外吸收光谱的摩尔吸光系数一般均小于10 3)，因而检测灵敏度很高。对于一些特列类型的结构，可通过简单的数学运算确定最大吸 收。如果发色团之间不以共轭键相连的话，其紫外吸收具有可加性，即总的吸收等于各单独发色团的吸收之和。用此性质曾成功地推导出利血平及氯霉素的部分结构。一个复杂分子的 结构，往往可以由比较化合物的紫外光谱性质而推断其含有何种发色团，有时还能提供一些立体结构及分子量的一些信息，为未知物的剖析提供有用的线索。以下通过一些实例说明分 光光度法在有机分析中的应用。例11 氯霉素分子中的硝基首先是由它的紫外光谱而确定的，在紫外光谱中298nm和278nm处 出现芳香硝基的特征吸收。五圆环酮和羧酸酯的红外特征吸收都在1740cm-1附近，难以区别。但在紫外光谱中只有前者在210nm以上有吸收，从而得以区别。例12 利用紫外分光光度法进行定量分析时，可将待测试样的纯品配制成一系列标准溶液 ，事先绘制标准曲线，由待测未知样品吸光度对照标准曲线，就可得到其含量。当未知物样品为几种组分，且这组分的雖ax互不重叠，则可用联立方程解之。如复方阿司匹林( A.P.C)含有三种组分：阿司匹林(A)、非那西丁(P)、咖啡因(C)，阿司匹林和咖啡因的最大吸收在277nm和275nm，较为接近，必须事先分离，而咖啡因和非那西丁的最大吸收 相距较 远，可用联立方程解之。将待分析的药片粉碎并溶于氯仿中，用4% 的碳酸钠水溶液萃取两次，用蒸馏水洗涤一次，合并水层。则阿司匹林进入水层，非那西丁和咖啡困留在氯仿中。 再用氯仿洗涤水层三次，进一步提取水层中残留的非那西丁和咖啡因。合并氯仿层，并过滤到250mL容量瓶中，用氯仿稀释至刻度。最后移取1mL此液到100mL容量瓶中，用氯仿稀释至 刻度。取此液在250nm和275nm处测定吸光度。分别测得为0.795和0.280。水层用稀酸酸化(p H为2)，用氯仿萃取后，将萃取液转入100mL容量瓶，以氯仿稀释至刻度，在277nm处测其吸 光度为0.78。通过配制的已知浓度的样品可求出100mg/L的阿司匹林在277nm处的吸光度为0. 72，可知待测样品中的阿司匹林的含量为1000.78/0.72=108mg/L，也就是10.8mg/100mL， 即药片含阿司匹林10.8g。对标准的非那西丁溶液，测得其比吸光系数为k250=0.0767 L/mg.cm,k275=0.0200L/mg.cm对标准的咖啡因溶液，测得其比吸光系数为k250 =0.0177L/mg.cm,k275=0.0518L/m