紫外-可見分光光度法是基于物質(zhì)分子對紫外(200-400nm)和可見光(400-800nm)區(qū)域電磁輻射的選擇性吸收而建立的分析方法。其核心原理是朗伯-比爾定律(Lambert-BeerLaw),即當一束平行單色光通過均勻、非散射的溶液時,溶液的吸光度(A)與吸光物質(zhì)的濃度(c)及光程長度(b)成正比,是物質(zhì)在特定波長下的特征常數(shù),反映吸光能力。
電子躍遷機制:紫外-可見光的能量與分子中價電子(如σ電子、π電子、n孤對電子)的躍遷所需能量匹配。當光子能量等于電子基態(tài)與激發(fā)態(tài)的能級差時,電子吸收光子發(fā)生躍遷,常見類型包括:π→π(不飽和鍵)、n→π(含雜原子基團)、電荷轉(zhuǎn)移躍遷及配體場躍遷(配合物)。
儀器組成:分光光度計主要由光源(氘燈紫外區(qū)、鎢燈可見區(qū))、單色器(分光棱鏡或光柵)、樣品室、檢測器(光電倍增管或光電二極管)及信號處理器構(gòu)成。單色器將光源發(fā)出的復合光分解為單色光,通過樣品后檢測透射光強度,計算吸光度。
應用特點:
1.定性分析:通過吸收光譜(吸收峰位置、形狀)鑒定官能團或共軛結(jié)構(gòu),如苯環(huán)在250nm出現(xiàn)B吸收帶。
2.定量分析:依據(jù)比爾定律,通過標準曲線法或直接比較法測定濃度,靈敏度可達10⁻⁶~10⁻⁴mol/L。
3.局限性:需樣品透明且穩(wěn)定;重疊吸收峰需解譜;非吸收組分可能干擾。
該方法廣泛用于有機化合物、生物分子(如蛋白質(zhì)、核酸)及無機離子的檢測,是化學、生物、環(huán)境等領(lǐng)域的基礎(chǔ)分析手段。
紫外可見分光光度法原理
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