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紫外吸收光谱是分析化学中的重要工具。通过改变入射光的波长,记录相应的吸光度,我们可以得到吸光度与波长的关系曲线。当吸收波长位于紫外区时,这就是紫外吸收光谱。这个过程就像是记录材料对不同色光的喜好程度,每个物质都有其独特的吸收特征。
朗伯-比耳定律是紫外吸收光谱的理论基础。公式A等于lg(I0除以I),也等于ε乘以b乘以c。其中ε是摩尔吸光系数,反映物质的吸光能力;c是浓度,表示吸光物质的密度;b是光程长度,即光线穿越样品的距离。当浓度增加时,样品颜色加深,透射光强度减弱,吸光度增大。
摩尔吸光系数ε是物质的特征常数,反映了物质对特定波长光的吸收能力。根据朗伯-比耳定律,在固定光程下,吸光度与浓度成正比,比例系数就是ε。不同物质具有不同的ε值,ε值越大表示吸光能力越强。这就像每种材料都有自己独特的光吸收个性,有些物质对光很敏感,有些则相对透明。
溶剂的选择对紫外光谱测量至关重要。理想的溶剂应该不与样品反应,对样品有良好的溶解能力,自身的吸收不干扰测定,同时具有低挥发性、低毒性、不易燃和价格便宜等特点。每种溶剂都有其截止波长,大于此波长时溶剂透明,小于此波长时溶剂会产生强烈吸收,干扰样品的测定。
紫外吸收光谱是通过改变入射光波长,记录相应吸光度的变化而得到的谱图。这就像记录材料对不同色光的喜好程度。当吸收波长位于紫外区时,我们称之为紫外吸收光谱。这种技术广泛应用于化学分析和物质鉴定。
朗伯-比耳定律是紫外吸收光谱的理论基础。该定律描述了光在物质中的衰减规律,公式为A等于lg(I0除以I),也等于ε乘以b乘以c。其中ε是摩尔吸光系数,反映物质的吸光能力;c是浓度;b是光程长度。这个定律为定量分析提供了理论依据。
溶剂的选择对紫外光谱测定至关重要。理想的溶剂应满足四个条件:不与样品反应、有足够的溶解能力、不干扰测定,以及安全经济。每种溶剂都有其截止波长,当测定波长小于截止波长时,溶剂本身会产生吸收,影响测定结果。
这个图展示了不同溶剂的透明度随波长的变化。每种溶剂都有一个截止波长,在此波长以上,溶剂保持透明;在此波长以下,溶剂开始吸收光线。水的截止波长最短,为190纳米;乙醇为210纳米;氯仿最长,为245纳米。
不同溶剂具有不同的截止波长。水和乙腈的截止波长较短,约为190纳米,适合大多数紫外测定。甲醇和乙醇的截止波长稍长,分别为205和210纳米。氯仿的截止波长最长,达到245纳米,使用范围受限。在选择溶剂时,必须确保其截止波长小于样品的测定波长,否则溶剂本身的吸收会干扰测定结果。