紫外吸收光譜

有機(jī)化合物的紫外吸收光譜，取決于分子中外層電子的性質(zhì)。有機(jī)化合物分子中通常有三類電子：σ電子、π電子、n電子 。

即形成單鍵的σ電子、形成不飽和鍵的π電子以及未參與成鍵的n電子(孤對(duì)電子)。處于基態(tài)的分子在吸收一定波長的光后，分子中的成鍵電子和非鍵電子可被激發(fā)躍遷至σ*和π*反鍵軌道。

有機(jī)化合物的紫外一可見吸收光譜，是其分子中外層價(jià)電子躍遷的結(jié)果。

其躍遷類型有σ→σ*、n→σ*、π→π*和n→π*四種，其相對(duì)能量大小次序?yàn)?

σ→σ* > n→σ* ≥ π→π* > n→π*

有機(jī)物用的吸收光譜是基于n→π*和π→π*躍遷而產(chǎn)生。

（1）σ→σ*躍遷

所需能量，σ電子只有吸收遠(yuǎn)紫外光的能量才能發(fā)生躍遷。飽和烷烴的分子吸收光譜出現(xiàn)在遠(yuǎn)紫外區(qū)(吸收波長λ<200nm,只能被真空紫外分光光度計(jì)檢測(cè)到)。如甲烷的λmax為125nm,乙烷λmax為135nm。

（2） n→σ*躍遷

所需能量較大。吸收波長為150~250nm,大部分在遠(yuǎn)紫外區(qū)，近紫外區(qū)仍不易觀察到。含非鍵電子的飽和烴衍生物(含N、O、S和鹵素等雜原子)均呈現(xiàn)n→σ*躍遷。如一氯甲烷、甲醇、三甲基胺n→σ*躍遷的λmax分別為173nm、183nm和227nm。

（3） π→π*躍遷

所需能量較小， 吸收波長處于遠(yuǎn)紫外區(qū)的近紫外端或近紫外區(qū)，摩爾吸光系數(shù)εmax一般在104L?mol-1?cm-1以上，

屬于強(qiáng)吸收。不飽和烴、共軛烯烴和芳香烴類均可發(fā)生該類躍遷。如乙烯π→π*躍遷的λmax為162nm。

（4） n→π*躍遷

所需能量，吸收波長>200nm。這類躍遷在躍遷選律上屬于禁阻躍遷，摩爾吸光系數(shù)一般為10~100L?mol-1?cm-1 L,

吸收譜帶強(qiáng)度較弱。分子中孤對(duì)電子和π鍵同時(shí)存在時(shí)發(fā)生n→π*躍遷。丙酮n→π*躍遷的λmax為275nm。

紫外分光光度計(jì)

分子的紫外可見吸收光譜是由于分子中的某些基團(tuán)吸收了紫外可見輻射光后，發(fā)生了電子能級(jí)躍遷而產(chǎn)生的吸收光譜。由于各種物質(zhì)具有各自不同的分子、原子和不同的分子空間結(jié)構(gòu)，其吸收光能量的情況也就不會(huì)相同，因此，每種物質(zhì)就有其的、固定的吸收光譜曲線，可根據(jù)吸收光譜上的某些特征波長處的吸光度的高低判別或測(cè)定該物質(zhì)的含量。

光學(xué)系統(tǒng)原理

由光源鎢燈和氘燈發(fā)出的復(fù)合光經(jīng)由步進(jìn)電機(jī)控制帶動(dòng)反光鏡M1，反射通過入射狹縫，并進(jìn)入單色器中，光柵衍射出的單色光經(jīng)準(zhǔn)直鏡M2調(diào)焦，會(huì)聚通過出射狹縫，光束到達(dá)斬光器時(shí)，一段時(shí)間內(nèi)的光射成為參比光路，另一段時(shí)間內(nèi)的光透射成為樣品光路。最后兩光交替地照射在檢測(cè)器(光電倍增管)。

光源部分常見故障與解決方法

(1)故障：氘燈不亮

原因：氘燈壽命到期（此種原因幾率）；

檢查：燈絲電壓、陽極電壓均有，燈絲也可能未斷（可看到燈絲發(fā)紅）；

處置：更換氘燈。

(2)故障：鎢燈不亮

原因：鎢燈燈絲燒斷（此種原因幾率）；

檢查：鎢燈兩端有工作電壓，但燈不亮；取下鎢燈用萬用表電阻檔檢測(cè)；

處置：更換新鎢燈。

(3)故障：鎢燈不亮

原因：沒有點(diǎn)燈電壓；

檢查：保險(xiǎn)絲被熔斷；

處置：更換保險(xiǎn)絲（如更換后再次燒斷則要檢查供電電路）。

(4)故障：氘燈不亮

原因：氘燈起輝電路故障；

檢查：氘燈在起輝的過程中，一般是燈絲先要預(yù)熱數(shù)秒鐘，然后燈的陽極與陰極間才可起輝放電，如果燈在起輝的開始瞬間燈內(nèi)閃動(dòng)一下或連續(xù)閃動(dòng)，并且更換新的氘燈后依然如此，有可能是起輝電路有故障，燈電流調(diào)整用的大功率晶體管損壞的幾率。

處置：需要專業(yè)人士修理。

使用時(shí)的注意事項(xiàng)

1.使用的吸收池必須潔凈，并注意配對(duì)使用。量瓶、移液管均應(yīng)校正、洗凈后使用。

2.取吸收池時(shí)，手指應(yīng)拿毛玻璃面的兩側(cè)，裝盛樣品以池體的4/5為度，使用揮發(fā)性溶液時(shí)應(yīng)加蓋，透光面要用擦鏡紙由上而下擦拭干凈，檢視應(yīng)無溶劑殘留。吸收池放入樣品室時(shí)應(yīng)注意方向相同。用后用溶劑或水沖洗干凈，晾干防塵保存。

3.供試品溶液濃度除各該品種已有注明外，其吸收度以在0.3～0.7之間為宜。

4.測(cè)定時(shí)除另有規(guī)定外，應(yīng)以配制供試品溶液的同批溶劑為空白對(duì)照，采用1cm石英吸收池，在規(guī)定的吸收峰±2nm以內(nèi)，測(cè)幾個(gè)點(diǎn)的吸收度或由儀器在規(guī)定的波長附近自動(dòng)掃描測(cè)定，以核對(duì)供試品的吸收峰位置是否正確，并以吸收度的波長作為測(cè)定波長，除另有規(guī)定外吸收度波長應(yīng)在該品種項(xiàng)下規(guī)定的測(cè)定波長±2nm以內(nèi)。

5.供試品應(yīng)取2份，如為對(duì)照品比較法，對(duì)照品一般也應(yīng)取2份。平行操作，每份結(jié)果對(duì)平均值的偏差應(yīng)在±0.5%以內(nèi)。

6.選用儀器的狹縫寬度應(yīng)小于供試品吸收帶的半寬度，否則測(cè)得的吸收度值會(huì)偏低，狹縫寬度的選擇應(yīng)以減少狹縫寬度時(shí)供試品的吸收度不再增加為準(zhǔn)，對(duì)于大部分被測(cè)品種，可以使用2nm縫寬。

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