实验1紫外-可见吸收光谱实验报告

实验一：紫外-可见吸收光谱

令狐采学

一、 实验目的

1. 2. 3.

熟悉和掌握紫外-可见吸收光谱的使用方法 用紫外-可见吸收光谱测定某一位置样品浓度 定性判断和分析溶液中所含物质种类

二、 实验原理

紫外吸收光谱的波长范围在200~400，可见光吸收光谱的波长在400~800，两者都属于电子能谱，两者都可以用朗伯比尔（Lamber-Beer’s Law）定律来描述

A=ε bc

其中A为吸光度;ε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σ电子、有形成双键的π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ΔE

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大小顺序为σ→σ*>n→σ*>π→π>n→π*

吸收带 σ→σ* n→σ* 特征 主要发生在远紫外区 跃迁一般发生在150~250nm，因此在紫外区不易观察到 跃迁吸收带波长较长，孤立跃迁一般发生在200nm左右 跃迁一般发生在近紫外区（200~400nm） 典型基团 C-C、C-H（在紫外光区观测不到） -OH、-NH 2 、-X、-S π→π* 芳香环 C=O、C=S、－N=O、－N=N－、C=N ; n→π* 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

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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

1.未知浓度的测定

分别测定了5μg/ml，10μg/ml，15μg/ml，20μg/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/μg*ml-1 吸光度 令狐采学创作

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5 10 15 20 未知 0.665 1.274 2.048 2.659 0.732 各浓度在580nm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5.622μg/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π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。

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