《統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)》及《統(tǒng)計(jì)法基礎(chǔ)》期末復(fù)習(xí)

紫外-可見(jiàn)光吸收實(shí)驗(yàn)材料科學(xué)與工程學(xué)院材料物理系2014.12.19紫外-可見(jiàn)光吸收實(shí)驗(yàn)材料科學(xué)與工程學(xué)院1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.實(shí)驗(yàn)原理3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟4.實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求5.思考題1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.實(shí)驗(yàn)原理3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟4.實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求5實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的使用。2.掌握紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的基本構(gòu)造。3.使用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)樣品的成分進(jìn)行鑒定。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的使用。實(shí)驗(yàn)原理1.紫外-可見(jiàn)光譜的基本原理

紫外-可見(jiàn)光譜（ultraviolet-visiblespectroscopy，UV-Vis），也可簡(jiǎn)稱(chēng)紫外光譜（UV），是吸收光譜的一種。紫外光譜與電子躍遷有關(guān)，分子中價(jià)電子經(jīng)紫外或可見(jiàn)光照射時(shí)，電子從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，此時(shí)電子就吸收了相應(yīng)波長(zhǎng)的光，這樣產(chǎn)生的吸收光譜即為紫外光譜。紫外吸收光譜的波長(zhǎng)范圍是100-400nm，其中：

100-200nm為遠(yuǎn)紫外區(qū)；

200-400nm為近紫外區(qū)。通常紫外光譜是指近紫外區(qū)，可見(jiàn)區(qū)為400-800nm。實(shí)驗(yàn)原理1.紫外-可見(jiàn)光譜的基本原理圖1電子能級(jí)與電子躍遷

由于紫外光譜是指近紫外區(qū)(200-400nm)，所以只能觀察

*和n

*躍遷，也就是說(shuō)紫外光譜只適用于分析分子中具有不飽和結(jié)構(gòu)的化合物。圖1電子能級(jí)與電子躍遷由于紫外光譜是指近紫2.紫外光譜的表示法（1）紫外吸收帶的強(qiáng)度一定溫度下，一定波長(zhǎng)的單色光通過(guò)均勻的、非散射的溶液時(shí)，溶液的吸光度與溶液的濃度和液層厚度的乘積成正比。朗伯-比爾定律（Lamber-Beer）：A＝kbcA：吸光度（描述溶液對(duì)光的吸收程度）；

k：摩爾吸光系數(shù)，單位L·mol-1·cm-1；

b：液層厚度（光程長(zhǎng)度），通常以cm為單位；

c：溶液的摩爾濃度，單位mol·L-1；入射光I0透射光It2.紫外光譜的表示法入射光I0透射光It（2）紫外光譜的表示法

UV圖由橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)和吸收曲線(xiàn)組成。橫坐標(biāo)表示吸收光的波長(zhǎng)，用nm為單位。縱坐標(biāo)表示吸收光的吸收強(qiáng)度，可以用A（吸光度）、T（透射比或透光率或透過(guò)率）、1-T（吸收率）、k（吸收系數(shù)）中的任何一個(gè)來(lái)表示。

T=It/I0

吸收曲線(xiàn)表示化合物的紫外吸收情況。曲線(xiàn)最大吸收峰的橫坐標(biāo)為該吸收峰的位置，縱坐標(biāo)為它的吸收強(qiáng)度。（2）紫外光譜的表示法（3）紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的基本構(gòu)造基本構(gòu)造主要由光源、單色器、吸收池、檢測(cè)器和信號(hào)顯示系統(tǒng)五大部分組成。

光源單色器樣品池檢測(cè)器信號(hào)顯示系統(tǒng)（3）紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的基本構(gòu)造光源Ⅰ光源在整個(gè)紫外光區(qū)或可見(jiàn)光區(qū)可以發(fā)射連續(xù)光譜，具有足夠的輻射強(qiáng)度、較好的穩(wěn)定性、較長(zhǎng)的使用壽命。紫外光源---氘燈(18-360nm)可見(jiàn)光源---鎢燈(350-1000nm)Ⅰ光源紫外光源---氘燈(18-360nm)可見(jiàn)光源---Ⅱ

單色器

單色器是將光源輻射的復(fù)合光分成單色光的光學(xué)裝置。它是分光光度計(jì)的心臟部分。單色器一般由狹縫、色散元件及透鏡系統(tǒng)組成。關(guān)鍵是色散元件，最常見(jiàn)的色散元件是棱鏡和光柵。狹縫：將單色器的散射光切割成單色光。直接關(guān)系到儀器的分辨率。狹縫越小，光的單色性越好。分為入射狹縫和出射狹縫。棱鏡：玻璃350～3200nm，石英185～4000nm。光柵：波長(zhǎng)范圍寬，色散均勻，分辨性能好，使用方便。

1入射狹縫2準(zhǔn)直透鏡3棱鏡4聚焦棱鏡5出射狹縫Ⅱ單色器1入射狹縫2準(zhǔn)直透鏡3棱鏡4聚焦棱鏡5出Ⅲ

吸收池又稱(chēng)比色皿，用于盛放待測(cè)溶液和決定透光液層厚度的器件。吸收材料必須能夠透過(guò)所測(cè)光譜范圍的光；一般可見(jiàn)光區(qū)使用玻璃吸收池，紫外光區(qū)使用石英吸收池；規(guī)格有0.5、1.0、2.0、5.0cm等。在高精度的分析測(cè)定中（紫外區(qū)尤其重要），吸收池要挑選配對(duì)，因?yàn)槲粘夭牧系谋旧砦馓匦砸约拔粘氐墓獬涕L(zhǎng)度的精度等對(duì)分析結(jié)果都有影響。

注意事項(xiàng)：手執(zhí)兩側(cè)的毛面，盛放液體高度四分之三。Ⅲ吸收池Ⅳ

檢測(cè)器利用光電效應(yīng)將透過(guò)吸收池的光信號(hào)變成可測(cè)的電信號(hào)，常用的有光電管、光電倍增管、光電二極管、光電攝像管等。要求靈敏度高、響應(yīng)時(shí)間短、噪聲水平低、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。光電池

光電管光電倍增管

Ⅳ檢測(cè)器光電池光電管Ⅴ

信號(hào)顯示系統(tǒng)

將監(jiān)測(cè)器輸出的信號(hào)放大并顯示出來(lái)的裝置。常用的液晶數(shù)字指示窗口和計(jì)算控制顯示。以檢流計(jì)或微安表指示儀表數(shù)字顯示和自動(dòng)記錄型裝置

Ⅴ信號(hào)顯示系統(tǒng)以檢流計(jì)或微安表指示儀表（4）紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的分類(lèi)

Ⅰ按儀器使用波長(zhǎng)分類(lèi)：①真空紫外分光光度計(jì)（0.1-200nm）；②可見(jiàn)分光光度計(jì)（350-700nm）；③紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（190-1100nm）；④紫外-可見(jiàn)-紅外分光光度計(jì)（190-2500nm）；

Ⅱ按儀器使用的光學(xué)系統(tǒng)分類(lèi)：①單光束分光光度計(jì)；②雙光束分光光度計(jì)；③雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)；④動(dòng)力學(xué)分光光度計(jì)；（4）紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的分類(lèi)單光束分光光度計(jì)雙光束分光光度計(jì)雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)單光束分光光度計(jì)雙光束分光光度計(jì)雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)（5）紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的應(yīng)用

Ⅰ推斷官能團(tuán)如果一個(gè)化合物在紫外區(qū)有強(qiáng)的吸收，表明它可能存在共軛體系，吸收波長(zhǎng)越長(zhǎng)，共軛體系越大。

Ⅱ

判斷異構(gòu)體不同的異構(gòu)體可能具有不同的紫外光譜，以此來(lái)判斷屬哪個(gè)異構(gòu)體。

Ⅲ

推斷分子結(jié)構(gòu)（骨架）（可結(jié)合Woodward規(guī)則的計(jì)算結(jié)果）

Ⅳ分子量的測(cè)定

Ⅴ

定量分析的應(yīng)用：朗伯-比爾定律。

Ⅵ

醫(yī)藥研究抗癌藥物對(duì)DNA變性影響的研究、人血清與癌細(xì)胞關(guān)系的研究。（5）紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟（一）樣品溶液的配制

1.取本品10片，精密稱(chēng)定，研細(xì)，再精密稱(chēng)取0.4g（約醋酸地塞米松7.5mg），置于50ml的容量瓶中，加入乙醇35ml，超聲溶解20分鐘左右，放冷至室溫；

2.加入乙醇稀釋至刻度，搖勻，濾過(guò)，精密量取續(xù)濾液10ml，置于另一個(gè)50ml的容量瓶中，加入乙醇稀釋至刻度，搖勻，待用。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟（一）樣品溶液的配制式（2）中：A為樣品吸光度；W為平均片重（g/片）；M為稱(chēng)樣重量（g）；標(biāo)示量為0.75mg/片；E1%1cm為醋酸地塞米松（C24H31FO6）的吸收系數(shù)，按354計(jì)算。

（二）樣品的測(cè)定1.依次打開(kāi)電腦電源，分光光度計(jì)電源，在桌面上雙擊UV-Probe圖表，輸入密碼；2.等待儀器自檢查，所有自檢項(xiàng)目完成通過(guò)后，點(diǎn)擊“確定”，再點(diǎn)擊“基線(xiàn)”，進(jìn)行基線(xiàn)校正；3.將樣品池和參比池均放上空白，點(diǎn)擊“自動(dòng)調(diào)零”。4.將樣品池?fù)Q上樣品，選擇“編輯”中的“方法”，建立數(shù)據(jù)采集的方法；5.然后再在200nm-400nm范圍內(nèi)掃描，確定最大吸收波長(zhǎng)，保存數(shù)據(jù)；6.再在最大吸收波長(zhǎng)范圍附近確定吸收波長(zhǎng)范圍，掃描測(cè)定其吸光度，保存數(shù)據(jù)；7.打印圖表，關(guān)閉儀器電源。8.按吸收系數(shù)法計(jì)算本品的含量，計(jì)算公式如下：式（2）中：（二）樣品的測(cè)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求★明確實(shí)驗(yàn)?zāi)考耙?；★掌握?shí)驗(yàn)原理、儀器結(jié)構(gòu)；★簡(jiǎn)述主要實(shí)驗(yàn)步驟；★測(cè)試結(jié)果曲線(xiàn)及分析；★回答思考題。