表的内容
- 光谱学是对样品的分子、原子或离子从一个能量态移动到另一个能量态时吸收或发射的电磁辐射的测量和解释。
- 紫外光谱是吸收光谱的一种，是指分子吸收200 ~ 400 nm的紫外光，使电子从基态激发到高能态。
紫外光谱原理
- 基本上，光谱学与光与物质的相互作用有关。
- 当光被物质吸收时，其结果是原子或分子的能量含量增加。
- 当紫外线被吸收时，就会使电子从基态激发到更高的能态。
- 含有π-电子或非成键电子(n-电子)的分子可以吸收紫外光的能量，将这些电子激发到更高的反键分子轨道上。
- 电子越容易被激发，它能吸收的光波长就越长。π -π *、n -π *、σ -σ *、n -σ *四种可能的转换类型，其顺序为:σ -σ * > n -σ * > π -π * > n -π *
- 化合物对紫外线的吸收会产生明显的光谱，这有助于识别化合物。
紫外光谱仪器
光源
- 钨丝灯和氢氘灯是应用最广泛和最合适的光源，因为它们覆盖了整个紫外线区域。
- 钨丝灯富含红色辐射;更具体地说，它们发出375nm的辐射，而氢氘灯的强度低于375nm。
单色仪
- 单色仪一般由棱镜和狭缝组成。
- 大多数分光光度计是双光束分光光度计。
- 主光源发出的辐射在旋转棱镜的帮助下被分散。
- 由棱镜分离的光源的不同波长被狭缝选择，这样棱镜的旋转导致一系列不断增加的波长通过狭缝用于记录目的。
- 通过狭缝选择的光束是单色的，并在另一个棱镜的帮助下进一步分成两束。
样品和参比单元
- 两束分束中的一束通过样品溶液，第二束passé通过参考溶液。
- 样品和参比溶液都包含在细胞中。
- 这些电池由二氧化硅或石英组成。玻璃不能用于电池，因为它也吸收紫外线区域的光。
探测器
- 在紫外光谱学中，通常有两个光电池起探测器的作用。
- 其中一个光电池接收来自样品电池的光束，第二个探测器接收来自参考的光束。
- 参考电池的辐射强度比样品电池的光束强。这导致在光电池中产生脉动电流或交流电。
放大器
- 光电池中产生的交流电被传送到放大器。
- 放大器与一个小型伺服计耦合。
- 通常在光电池中产生的电流强度很低，放大器的主要目的是将信号放大多次，从而得到清晰的、可记录的信号。
录音设备
- 在大部分时间里，放大器与笔式记录器相连，笔式记录器又与计算机相连。
- 计算机储存所产生的所有数据，并产生所需化合物的光谱。
UV光谱学的应用
- 检测杂质
- 它是测定有机分子中杂质的最佳方法之一。
- 由于样品中有杂质，可以观察到额外的峰，并可以与标准原料进行比较。
- 通过测量特定波长的吸光度，可以检测杂质。
- 有机化合物的结构说明
- 它在有机分子的结构阐明，如检测是否存在不饱和，杂原子的存在等方面是有用的。
- 紫外吸收光谱法可以用于化合物的定量测定吸收紫外线的
- 紫外吸收光谱法可以表征吸收紫外辐射的化合物类型，用于化合物的定性测定。通过比较吸收光谱和已知化合物的光谱来进行鉴定。
- 该技术用于检测化合物中官能团的存在或缺失。在特定的波长上缺少一个波段，被认为是缺少特定基团的证据。
- 反应动力学也可以用紫外光谱来研究。紫外辐射通过反应池，可观察到吸光度的变化。
- 许多药物不是以原料的形式就是以配方的形式。它们可以通过在溶剂中配制合适的药物溶液并测量特定波长的吸光度来测定。
- 通过制备合适的化合物衍生物，可以用分光光度法测定化合物的分子量。
- 紫外分光光度计可作为高效液相色谱检测器。
参考文献
- http://www.indiastudychannel.com/resources/146681-Principle-working-and-applications-of-UV-spectroscopy.aspx
- https://www.slideshare.net/AlexaJacob1/uv-visible-spectroscopy-ppt
- https://www.slideshare.net/manishpharma/application-of-uv-spectroscopy
- https://medium.com/@ankur1857/principle-of-ultra-violet-uv-spectrophotometer-e6a1c435d258
- https://en.wikipedia.org/wiki/Ultraviolet%E2%80%93visible_spectroscopy