紫外-可见分光光度法 原理及应用

Question

如题所述

Answer 1

紫外-可见分光光度法：深入解析与实际应用

紫外-可见分光光度法（UV-Vis），是一种利用物质对200-800纳米光的吸收特性进行研究的精密技术。它通过电子跃迁产生的特征光谱，揭示化合物的结构和性质，广泛应用于化学、材料科学等多个领域。该方法的核心在于理解光谱的组成，包括紫外、可见、红外和微波，以及电子跃迁的类型和辐射吸收定律（朗伯-比耳定律）的作用。

分光光度计是这套技术的关键设备，它由光源（如高效稳定的钨丝灯或氢灯）、单色器（如分光镜）、吸收池（盛放待测溶液）、检测器（转化光信号为电信号）以及显示系统组成，确保实验的准确性。

试样准备: 选用低极性溶剂，确保样品纯度且无干扰吸收，同时避免化学反应影响峰形。比色皿的清洁和配对至关重要，填充溶液时需控制适宜的量。

应用实例:

定性分析: 通过比较样品吸收峰的位置、强度和形状，与标准谱图对比，能推测化合物的结构和纯度。例如，Al-Said[1]利用ALE-ZnONPs的特征峰确认了氧化锌纳米颗粒的存在。峰强度的变化还能揭示化合物的聚集状态，如P2-rn和P3-rn。
半定量分析: 通过测量不同浓度样品的吸收峰强度，可以判断样品的相对含量，郭熠等人以Li2Sn溶液为例，研究了吸附能力与峰强度的关系。
定量分析: 单组分采用标准曲线法和增量法，多组分则依赖于光谱的加和特性。示差分光光度法尤其适用于痕量物质的检测，如邓菊庆通过这种方法测定柑橘皮中总黄酮的含量。

如图10-15所示，UV-Vis技术在各种实际分析中发挥着关键作用，如通过芦丁标准品绘制的曲线来确定黄酮浓度，以及在电池反应过程中的实时成分监控。在锂硫电池的研究中，通过比较吸收峰，科学家揭示了硫化物反应机理和电极成分。

然而，尽管朗伯-比耳定律提供了基础理论，实际应用中可能存在偏离，如非单色光的影响和溶液浓度效应。深入研究这些因素是提升分析精度的关键。想要了解更多关于UV-Vis的科研动态，敬请关注“科学10分钟”或“测试GO”。