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紫外可见光谱测试什么

2023-11-04

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紫外可见光谱测试什么？今天铄思百检测小编带大家详细了解一下吧，先来看看紫外可见光谱测试原理~

一、紫外可见光谱测试原理

在有机化合物分子中有形成单键的σ电子、有形成双键的л电子、有未成键的孤对n电子。当分子吸收一定能量的辐射能时，这些电子就会跃迁到较高的能级，此时电子所占的轨道称为反键轨道，而这种电子跃迁同内部的结构有密切的关系。

吸收辐射能后:

△E=△Ee+△Ev+△Er

UV-Vis光谱是由分子外层电子跃迁所产生的，属于电子光谱。同时，还伴有分子内部振动能级和转动能级的跃迁，从而使谱带变宽。因此，UV-Vis光谱是带状光谱。

跃迁类型

在紫外吸收光谱中，电子的跃迁有σ→σ*、n→σ*、π→π*和n→π*四种类型。

各种跃迁类型所需要的能量依下列次序减小: σ→σ*;n→σ*;π→π*;n→π*。

1、σ→σ*跃迁

此跃迁所需能量最大，辐射波长最短，吸收峰在远紫外区(真空紫外区)，波长一般小于150 nm。

饱和烃中的C-C键属于这类跃迁，例如乙烷的最大吸收波长为135 nm。

2、n→σ*跃迁

此跃迁所需能量比较低，吸收峰一般在200 nm附近，落于远紫外光区和近紫外光区。具有未共享电子对的一些取代基的饱和有机物都会产生此跃迁。如CH3OH和CH3NH2的n→σ*跃迁产生的吸收分别为183 nm和213 nm。

3、π→π*跃迁

此跃迁所需能量较小，孤立的π→元吸收峰在200 nm附近，吸收强度大(ε>104)。含有不饱和基团的有机物都会产生此跃迁。如乙烯(蒸气)的最大吸收波长λmax为162 nm。分子中若有共轭双键，跃迁所需能量降低， λmax增加;共轭系统越长，跃迁所需能量越低， λmax增加到210 nm以上。

4、n→π*

此跃迁所需能量最小，辐射波长最长，吸收峰一般都在近紫外区，甚至在可见区。它是含杂原子的不饱和基团如羰基、硝基等中的孤对电子向反键轨道跃迁。其特点是吸收强度弱(ε在10~100之间)，属于禁阻跃迁。

5、电荷迁移跃迁

所谓电荷迁移跃迁是指用电磁辐射照射化合物时电子从给予体向与接受体相联系的轨道上跃迁。因此，电荷迁移跃迁实质是一个内氧化-还原的过程，而相应的吸收光谱称为电荷迁移吸收光谱。如苯酰基取代物在光作用下的异构反应。电荷迁移吸收带的谱带较宽，吸收强度较大(εmax>104)。

6、配场跃迁

配位场跃迁包括d-d跃迁和f-f跃迁。由于这两类跃迁必须在配体的配位场作用下才可能发生，因此又称为配位场跃迁。吸收峰强烈受配位环境的影响。

例如Cu2+以水为配位体，吸收峰在794 nm处，而以氨为配位体，吸收峰在663 nm处。此类光谱吸收强度弱，较少用于定量分析。

二、紫外可见光谱测试特点

1)与其它光谱分析方法相比，其仪器设备和操作都比较简单，费用少，分析速度快。

2)灵敏度高(10-4~10-7g/ml)。

3)选择性好。

4精密度和准确度较高。

5)用途广泛。

三、紫外可见光谱测试应用范围

紫外可见吸收光谱应用广泛，不仅可进行定量分析，还可利用吸收峰的特性进行定性分析和简单的结构分析，测定一些平衡常数、配合物配位比等；也可用于无机化合物和有机化合物的分析，对于常量、微量、多组分都可测定。

物质的紫外吸收光谱基本上是其分子中生色团及助色团的特征，而不是整个分子的特征。如果物质组成的变化不影响生色团和助色团，就不会显著地影响其吸收光谱，如甲苯和乙苯具有相同的紫外吸收光谱。另外，外界因素如溶剂的改变也会影响吸收光谱，在极性溶剂中某些化合物吸收光谱的精细结构会消失，成为一个宽带。所以，只根据紫外光谱是不能完全确定物质的分子结构，还必须与红外吸收光谱、核磁共振波谱、质谱以及其他化学、物理方法共同配合才能得出可靠的结论。

1、化合物的鉴定

利用紫外光谱可以推导有机化合物的分子骨架中是否含有共轭结构体系，如C=C－C=C、C=C－C=O、苯环等。利用紫外光谱鉴定有机化合物远不如利用红外光谱有效，因为很多化合物在紫外没有吸收或者只有微弱的吸收，并且紫外光谱一般比较简单，特征性不强。利用紫外光谱可以用来检验一些具有大的共轭体系或发色官能团的化合物，可以作为其他鉴定方法的补充。

（1）如果一个化合物在紫外区是透明的，则说明分子中不存在共轭体系，不含有醛基、酮基或溴和碘。可能是脂肪族碳氢化合物、胺、腈、醇等不含双键或环状共轭体系的化合物。

（2）如果在210～250 nm有强吸收，表示有K吸收带，则可能含有两个双键的共轭体系，如共轭二烯或α，β-不饱和酮等。同样在260，300，330 nm处有高强度K吸收带，在表示有三个、四个和五个共轭体系存在。

（3）如果在260～300 nm有中强吸收（ε=200～1000），则表示有B带吸收，体系中可能有苯环存在。如果苯环上有共轭的生色基团存在时，则ε可以大于10000。

（4）如果在250～300nm有弱吸收带（R吸收带），则可能含有简单的非共轭并含有n电子的生色基团，如羰基等。

2、纯度检查

如果有机化合物在紫外可见光区没有明显的吸收峰，而杂质在紫外区有较强的吸收，则可利用紫外光谱检验化合物的纯度。

3、异构体的确定

对于异构体的确定，可以通过经验规则计算出λmax值，与实测值比较，即可证实化合物是哪种异构体。如:乙酰乙酸乙酯的酮-烯醇式互变异构。

4、位阻作用的测定

由于位阻作用会影响共轭体系的共平面性质，当组成共轭体系的生色基团近似处于同一平面，两个生色基团具有较大的共振作用时，λmax不改变，εmax略为降低，空间位阻作用较小；当两个生色基团具有部分共振作用，两共振体系部分偏离共平面时，λmax和εmax略有降低；当连接两生色基团的单键或双键被扭曲得很厉害，以致两生色基团基本未共轭，或具有极小共振作用或无共振作用，剧烈影响其UV光谱特征时，情况较为复杂化。在多数情况下，该化合物的紫外光谱特征近似等于它所含孤立生色基团光谱的“加合”。

5、氢键

强度的测定

溶剂分子与溶质分子缔合生成氢键时，对溶质分子的UV光谱有较大的影响。对于羰基化合物，根据在极性溶剂和非极性溶剂中R带的差别，可以近似测定氢键的强度。

6、定量分析

朗伯-比尔定律是紫外-可见吸收光谱法进行定量分析的理论基础，它的数学表达式为: A = ε b c

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以上就是铄思百检测平台对"紫外可见光谱测试什么？"的相关介绍，如有测试需求，可以和铄思百检测联系，我们会给与您最准确的数据和最好的服务体验，希望可以在大家的科研路上有所帮助。

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