UV-VIS中吸收原理检测方案(紫外分光光度)

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何谓分光光度计... 光谱仪是一种测量器具，其针对电磁波特定区域的光照射 (radiation)到欲分析的材料上，穿透欲分析的材料后射出的光，进行测量，通常，根据材料的分子结构特点，吸收或放出照射的光，将其作为波长的吸收强度进行测量的装置，我们称其为光谱仪。 光 样本 1.光(电磁波) 光谱仪所使用的电磁波，根据不同的波长值，可分别被称作伽马射线、X线、紫外线、可视光线、红外线、无线电波、微波。各波长区域的电磁波光谱具体如下： 欲分析的材料在接收到电磁波不同波长对应的能量后，会引发转移 (transistion)，能量转移后，可获取来子样本电磁波的数据。 excited energy Transition EnergyAE= excited energe-ground energy=hu(h普朗克常数， u 波长) ground energy 各波长区域使用的光谱仪具体如下： 电磁波区域 光谱仪 能量过渡形式 y线 Mossbauer 光谱仪 吸收核能 X线 X-ray 光谱仪 中心部电子的能量吸收 紫外线/可视光线 UV/Vis 光谱仪，原子释放光谱仪 最外层电子的能量吸收及释放 红外线 Infrared 光谱仪，拉曼光谱仪 分子的振动吸收能量 微波 Microwave 光谱仪， ESR (Electron Spin Resonance) 光谱仪 分子旋转及电子旋转能量吸收 无线电波 NMR(Nuclear Magnetic Resonance) 质子旋转能量吸收 紫外线/可视光线 原子释放光谱仪 原子发光能量 X线 荧光光谱仪 紫外线/可视光线 磷光光谱仪，原子荧光光谱仪 2.样本 选择可测量样本结构信息的光谱仪，根据各光谱仪的特点进行选样测量。可使用光谱仪测量所有固体、液体、溶胶、凝胶状态的样本，可测量的液体样本，包含溶于溶剂内的所有材料，如有机、无机、离子和复合物。可做固体样本试验的则包括膜、粉末、纤维、玻璃片、塑料类等。 3.光普 光谱可通过波长和吸收强度图表来显示。从样本峰值的最大吸收波长中，可预测样本的分子结构信息，通过峰值强度，可可获悉样本的浓度。 UV/Vis Spectroscopy 大部分有机化合物和作用基，可使位于紫外线和可视线区域190~180nm之间的部分电磁光谱区域通过。该区域的辐射线使电子能量的能级发生转移，可确认材料的结构信息和浓度，提供紫外线、核磁共振光谱下的具体信息时，具体的结构信息即可有价值地应用于化合物的结构推测中。 1.UV-VIS的特点 1)可使样本中的样本定量和定性分析变得更容易。可根据吸收峰值，推断浓度值，基于吸光度和样本浓度之间的关系，可在水质、食物、饮料、制药、化学、生命科学领域，适用定性分析技术。 2)数据峰值位置可提供样本分析结构的相关信息。例如，羰基(carbonyl)，烯属烃(alkenes)， 卤基 (halogen group)化合物的吸收波长各不相同，因此可通过波长的位置来预测作用基的信息。 3)光谱显示样本的物理特点。吸光系数具有样本的固有值，可获知随温度变化产生的DNA/RNA 蛋白质的熔点 (melting point)。另外，观察随时间推移产生的吸光变化，可确定材料的反应速度 (kinetics)。 4)峰值的位置和轮轮 (profile) 提供样本分子的周围环境信息。例如，杂质和其他溶剂的存在与否，会影响到峰值的位置和轮廓。也就是说，吸收波长会因峰值变缓或杂质，而发生移动。 2. UV-VIS 吸收原理 当波长为190nm~ 1100nm 的连续电磁木通过材料时，随材料电子移动产产生的能量状态会按照波长的能量，移动到接地状态(ground state)和激发状态(excited state)。 并按照这两种状态的能量差异，吸收和发射波长。 3.透光度和吸光度 光通过样本或反射时被样本吸收的光量，可区分为入射光(Incident radiation， Io)和透射光(Transmitted radiation， I)。吸收的光亮又可用透光度或吸光度来表示。 透光度：是指入射光中的透射光比率，可用下式表示： T=IIo .或 %T=(I/Io)X100 透光度光谱 吸光度：具有吸收样本的光强度，透光度的负对数值。 A=-log(T) 吸光度光谱 4. Beer-Lambert 定律 既定波长下，吸收光的分子越多，光的吸光度就越大。因此，吸收强度与样本浓度成正比。另外，吸光度强度与比色皿长度成正比。 可通过下式简要说明： A= E·c.d A：吸光度 E：摩尔吸光系数 c：样本浓度 d：比色皿长度 光谱仪是一种测量器具，其针对电磁波特定区域的光照射（ radiation） 到欲分析的材料上, 穿透欲分析的材料后射出的光， 进行测量，通常，根据材料的分子结构特点，吸收或放出照射的光， 将其作为波长的吸收强度进行测量的装置， 我们称其为光谱仪。1. 光（电磁波）光谱仪所使用的电磁波，根据不同的波长值， 可分别被称作伽马射线、 X 线、紫外线、可视光线、红外线、无线电波、微波。 各波长区域的电磁波光谱具体如下：欲分析的材料在接收到电磁波不同波长对应的能量后，会引发转移（ transistion） , 能量转移后，可获取来子样本电磁波的数据。各波长区域使用的光谱仪具体如下：电磁波区域 光谱仪 能量过渡形式γ 线 Mossbauer 光谱仪 吸收核能X 线 X-ray 光谱仪 中心部电子的能量吸收紫外线/可视光线UV/Vis 光谱仪，原子释放光谱仪 最外层电子的能量吸收及释放红外线 Infrared 光谱仪，拉曼光谱仪 分子的振动吸收能量微波 Microwave 光谱仪,ESR (Electron Spin Resonance) 光谱仪分子旋转及电子旋转能量吸收无线电波 NMR(Nuclear Magnetic Resonance) 质子旋转能量吸收紫外线/可视光线原子释放光谱仪原子发光能量X 线 荧光光谱仪 紫外线/可视光线磷光光谱仪，原子荧光光谱仪2. 样本选择可测量样本结构信息的光谱仪， 根据各光谱仪的特点进行选样测量。可使用光谱仪测量所有固体、液体、 溶胶、凝胶状态的样本，可测量的液体样本， 包含溶于溶剂内的所有材料，如有机、无机、离子和复合物。 可做固体样本试验的则包括膜、粉末、纤维、玻璃片、塑料类等。3. 光谱光谱可通过波长和吸收强度图表来显示。 从样本峰值的最大吸收波长中， 可预测样本的分子结构信息， 通过峰值强度，可获悉样本的浓度。UV/Vis Spectroscopy大部分有机化合物和作用基，可使位于紫外线和可视线区域 190~180nm 之间的部分电磁光谱区域通过。该区域的辐射线使电子能量的能级发生转移，可确认材料的结构信息和浓度，提供紫外线、 核磁共振光谱下的具体信息时， 具体的结构信息即可有价值地应用于化合物的结构推测中。1. UV-VIS 的特点1） 可使样本中的样本定量和定性分析变得更容易。 可根据吸收峰值， 推断浓度值，基于吸光度和样本浓度之间的关系， 可在水质、食物、饮料、制药、化学、 生命科学领域， 适用定性分析技术。2）数据峰值位置可提供样本分析结构的相关信息。 例如， 羰基（ carbonyl） ，烯属烃（ alkenes） ，卤基（ halogen group） 化合物的吸收波长各不相同，因此可通过波长的位置来预测作用基的信息。3） 光谱显示样本的物理特点。吸光系数具有样本的固有值， 可获知随温度变化产生的DNA/RNA 蛋白质的熔点（ melting point） 。 另外，观察随时间推移产生的吸光变化， 可确定材料的反应速度（ kinetics） 。4) 峰值的位置和轮廓（ profile） 提供样本分子的周围环境信息。例如， 杂质和其他溶剂的存在与否，会影响到峰值的位置和轮廓。 也就是说， 吸收波长会因峰值变缓或杂质，而发生移动。Alphalook Application Note - 何谓分光光度计…??52. UV-VIS 吸收原理当波长为 190nm~ 1100nm 的连续电磁波通过材料时， 随材料电子移动产产生的能量状态会按照波长的能量， 移动到接地状态(ground state)和激发状态(excited state)。并按照这两种状态的能量差异，吸收和发射波长。3. 透光度和吸光度光通过样本或反射时被样本吸收的光量，可区分为入射光(Incident radiation, I0)和透射光(Transmitted radiation, I)。吸收的光亮又可用透光度或吸光度来表示。透光度: 是指入射光中的透射光比率, 可用下式表示：T= I/I0 或 %T= (I / I0) X 100透光度光谱吸光度： 具有吸收样本的光强度， 透光度的负对数值。A= -log(T)吸光度光谱4. Beer-Lambert 定律既定波长下，吸收光的分子越多，光的吸光度就越大。 因此， 吸收强度与样本浓度成正比。另外， 吸光度强度与比色皿长度成正比。可通过下式简要说明：A= ε·c·dA: 吸光度ε: 摩尔吸光系数c: 样本浓度d: 比色皿长度