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紫外可见分光光度计的原理主要基于物质对紫外可见光谱区辐射的吸收特性。以下是对其原理的详细解释： 一、基本原理紫外可见分光光度计利用一定频率的紫外可见光照射待分析的有机物质，这些光会引起物质分子中价电子的转变，进而被选择性地吸收。这种吸收作用产生的光谱反映了样品的特征，且吸收程度与样品中组分的浓度成比例（基于朗伯-比尔定律）。因此，可以通过测量光谱来进行定性分析和定量分析。 二、核心组件及作用- 光源：提供足够强度的、稳定的连续光谱。常用的光源有两类：热辐射光源（如钨灯和卤钨灯，用于可见光区）和气体放电光源（如氢灯和氘灯，用于紫外光区）。
- 单色器：将光源发出的复合光分解为单色光，并从中选出所需波长的单色光。单色器主要由入射狭缝、出射狭缝、色散元件（如棱镜和光栅）和准直镜等部分组成。
- 吸收池：又称比色皿或比色杯，用于盛放待测样品。根据材料可分为玻璃吸收池和石英吸收池，其中玻璃吸收池不能用于紫外区测量。
- 检测器：检测透过样品的光强度，并将光信号转变为电信号。常用的检测器有光电管、光电倍增管及光二极管阵列等。
三、工作原理详解- 吸收光谱的产生：当物质分子受到紫外可见光的照射时，分子中的某些基团会吸收特定波长的光能量，发生电子能级跃迁，从而产生吸收光谱。由于各种物质具有不同的分子结构，其吸收光谱也具有特异性。
- 定性和定量分析：根据吸收光谱的特征波长和吸光度，可以判断样品中是否存在特定的化合物，并了解样品的组成和浓度。这是通过比较样品光谱与标准光谱或利用已知浓度的样品进行校准来实现的。
- 朗伯-比尔定律的应用：朗伯-比尔定律表明，物质在一定浓度下的吸光度与其吸收介质的厚度成正比。这一定律为紫外可见分光光度计的定量分析提供了理论基础。通过测量不同浓度下的吸光度，可以建立吸光度与浓度的线性关系，进而进行定量分析。
四、应用领域紫外可见分光光度计在多个领域具有广泛应用，包括定量分析（如各种材料中微量、超微量和常数的无机和有机物的测定）、定性和结构分析（如空间抑制效应、氢键强度、互变异构、几何异构现象等的估计）、反应动力学研究以及溶液平衡的研究等。
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发表于 2024-11-14 08:28:43
