实验一：紫外实验一：紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱 一、实验目的一、实验目的 1. 熟悉和掌握紫外-可见吸收光谱的使用方法 2. 用紫外-可见吸收光谱测定某一位置样品浓度 3. 定性判断和分析溶液中所含物质种类 二、实验原理二、实验原理 紫外吸收光谱的波长范围在 200400，可见光吸收光谱的波长在 400800，两者都属于电子能谱，两者都可以用朗伯比尔（Lamber-Beers Law）定律来描述 A= bc 其中 A 为吸光度;为光被吸收的比例系数 ； c 为吸光物质的浓度,单位 mol/L ； b 为吸收层厚度，单位 cm 有机化合物的紫外-可 见吸收光谱， 是其分子中外 层价电子跃迁的结果， 其中 包括有形成单键的 电 子、有形成双键的 电 子、有未成键的孤对 n 电 子。 外层电子吸收紫外或者 可见辐射后， 就从基态向激 发态 （反键轨道） 跃迁。 主要 有四种跃迁，所需能量 E 大小顺序为 *n*n* 吸收带特征典型基团 * 主要发生在远紫外区C-C、C-H（在紫外光区观测不到） n* 跃迁一般发生在 150250nm，因此在紫 外区不易观察到 -OH、-NH 2 、-X、-S * 跃迁吸收带 波长较长，孤立跃迁一般发 生在 200nm 左右 芳香环 n* 跃迁一般发生在近紫外区（200400nm） C=O、C=S、N=O、N=N、C=N ; 三、实验步骤三、实验步骤 1、开机 打开紫外-可见分光光度计开关开电脑软件联接M（光谱方法）进 行调节实验需要的参数：波长范围 700-365nm 扫描速度 高速；采样间隔： 0.5nm 2、甲基紫的测定 （1）校准基线 将空白样品（水）放到比色槽中，点击“基线”键，进行基线校准 （2）标准曲线的测定 分别将 5ug/ml、 10ug/ml 、 15ug/ml 、 20ug/ml 甲基紫溶液移入比色皿 （大 约 2/3 处） ，放到比色槽中，点击“开始”键，进行扫描，保存 （3）测定试样 将试样甲基紫溶液移入比色皿（大约 2/3 处） ，放到比色槽中，点击“开始” 键，进行扫描，保存 3、甲基红的测定 （1）校准基线 将空白样品（乙醇）放到比色槽中，点击“基线”键，进行基线校准 （2）测定试样 将试样甲基紫溶液移入比色皿（大约 2/3 处） ，放到比色槽中，点击“开始” 键，进行扫描，保存 四、实验结果四、实验结果 1.未知浓度的测定 分别测定了 5g/ml，10g/ml，15g/ml，20g/ml 和未知浓度的甲基紫 溶液的紫外吸收光谱，紫外吸收谱图如下： 甲基紫在 580nm 是达到最大吸收见下表： 浓度/g*ml-1吸光度 50.665 101.274 152.048 202.659 未知0.732 各浓度在各浓度在 580nm 的吸光度的吸光度 数据做成散点，结果显示，能很好的拟合直线如下图： 由计算机计算的拟合直线的关系为 A = 0.135c - 0.027 故带入未知浓度的甲基紫溶液的吸光度 0.732 得浓度为 5.622g/ml-1 2.化合物的定性分析 已知甲基橙和甲基紫的结构式如下图所示： 甲基橙 甲基红 从图中可知， 甲基紫约在 580nm 左右达到吸光度的最大值， 而甲基橙溶液在 410 那么时达到吸光度最大值，这是由于甲基紫和甲基橙的结构不同造成的，由于甲 基紫结构高度共轭， 形成大键， 故最强吸收峰要的波长要比甲基橙的大 （红移） ， 同时由于高度共轭，吸光强度也有所增强。