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紫外吸收光譜

有機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。

有機化合物的紫外一可見吸收光譜，是其分子中外層價電子躍遷的結(jié)果。

其躍遷類型有σ→σ*、n→σ*、π→π*和n→π*四種，其相對能量大小次序為:

σ→σ* > n→σ* ≥ π→π* > n→π*

有機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檢測到)。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,

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

紫外分光光度計

分子的紫外可見吸收光譜是由于分子中的某些基團吸收了紫外可見輻射光后，發(fā)生了電子能級躍遷而產(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)由步進電機控制帶動反光鏡M1，反射通過入射狹縫，并進入單色器中，光柵衍射出的單色光經(jīng)準(zhǔn)直鏡M2調(diào)焦，會聚通過出射狹縫，光束到達(dá)斬光器時，一段時間內(nèi)的光射成為參比光路，另一段時間內(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；

處置：更換新鎢燈。

(3)故障：鎢燈不亮

原因：沒有點燈電壓；

檢查：保險絲被熔斷；

處置：更換保險絲（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)閃動一下或連續(xù)閃動，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。

使用時的注意事項

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

2.取吸收池時，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.測定時除另有規(guī)定外，應(yīng)以配制供試品溶液的同批溶劑為空白對照，采用1cm石英吸收池，在規(guī)定的吸收峰±2nm以內(nèi)，測幾個點的吸收度或由儀器在規(guī)定的波長附近自動掃描測定，以核對供試品的吸收峰位置是否正確，并以吸收度的波長作為測定波長，除另有規(guī)定外吸收度波長應(yīng)在該品種項下規(guī)定的測定波長±2nm以內(nèi)。

5.供試品應(yīng)取2份，如為對照品比較法，對照品一般也應(yīng)取2份。平行操作，每份結(jié)果對平均值的偏差應(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，否則測得的吸收度值會偏低，狹縫寬度的選擇應(yīng)以減少狹縫寬度時供試品的吸收度不再增加為準(zhǔn)，對于大部分被測品種，可以使用2nm縫寬。

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