【uv-vis实验讲义】一、实验目的

本实验旨在通过紫外-可见分光光度计（UV-Vis Spectrophotometer）对样品进行吸收光谱的测定，了解物质在紫外和可见光区的吸收特性。通过实验掌握仪器的基本操作方法，理解比尔-朗伯定律的应用，并能利用标准曲线法对未知浓度样品进行定量分析。

二、实验原理

紫外-可见光谱法是基于物质分子对特定波长光的吸收来分析其组成与含量的一种光学分析方法。当光通过样品溶液时，部分波长的光会被吸收，吸收强度与溶液中吸光物质的浓度成正比，符合比尔-朗伯定律：

$$

A = \varepsilon \cdot c \cdot l

$$

其中：

- $ A $：吸光度（Absorbance）

- $ \varepsilon $：摩尔吸光系数（Molar absorptivity），单位为 L·mol⁻¹·cm⁻¹

- $ c $：溶液浓度（mol/L）

- $ l $：光程长度（cm）

通过测量不同浓度样品的吸光度，绘制标准曲线，可实现对未知样品的定量分析。

三、实验仪器与试剂

1. 仪器

- 紫外-可见分光光度计（如：Shimadzu UV-2600、PerkinElmer Lambda 1050等）

- 比色皿（石英或玻璃，1 cm光程）

- 移液管、容量瓶、烧杯、量筒等玻璃器皿

- 分析天平

- 超声清洗器（用于清洗比色皿）

2. 试剂

- 标准溶液（如：KMnO₄、CuSO₄、Fe³⁺等）

- 去离子水

- 酸碱指示剂（根据实验内容选择）

四、实验步骤

1. 仪器预热与校准

- 打开紫外-可见分光光度计电源，预热30分钟。

- 使用空白溶液（如去离子水）进行基线校正，确保仪器处于零点状态。

2. 样品制备

- 根据实验要求，配制一系列已知浓度的标准溶液。

- 使用移液管准确量取一定体积的标准溶液，稀释至相同体积，制成不同浓度的待测溶液。

3. 吸光度测定

- 将每个样品溶液倒入比色皿中，放入仪器样品池。

- 设置波长（通常选择最大吸收波长，如KMnO₄在525 nm处），测定其吸光度。

- 记录数据，重复测定三次以提高准确性。

4. 绘制标准曲线

- 以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。

- 通过线性回归计算斜率和相关系数，验证线性关系是否良好。

5. 未知样品测定

- 对未知浓度样品进行同样波长下的吸光度测定。

- 利用标准曲线求出样品的浓度。

五、注意事项

- 比色皿必须清洁无污，避免影响透光率。

- 测定前应检查仪器是否稳定，避免环境温度波动对结果的影响。

- 样品浓度不宜过高，以免超出仪器检测范围。

- 实验过程中注意安全，避免接触强酸、强碱及有毒试剂。

六、数据处理与结果分析

1. 将各浓度样品的吸光度数据整理成表格。

2. 使用Excel或Origin等软件绘制标准曲线，并计算相关系数（R²）。

3. 若R²接近1，说明标准曲线线性良好，可用于定量分析。

4. 根据未知样品的吸光度值，代入标准曲线方程计算其浓度。

七、思考题

1. 为什么紫外-可见光谱法适用于某些物质而不能用于其他物质？

2. 在实验中，如何判断所选波长是否为最大吸收波长？

3. 如果样品中含有杂质，会对实验结果产生什么影响？

八、实验总结

通过本次实验，学生掌握了紫外-可见分光光度计的基本操作流程，理解了吸光度与浓度之间的关系，并能够独立完成标准曲线的绘制与未知样品的定量分析。该方法广泛应用于化学、生物、环境等领域，具有重要的实际意义。

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