1、可見光紫外光分光光譜儀,UV儀器原理儀器設備簡介UV動畫實驗範例實驗影片,實驗原理,利用物質會吸收特定光的波長之特性，可以使用可見光紫外光分光光譜儀來鑑別不同的物質利用已知物做標準品的資料庫，可以測量未知樣品的定性分析通常紫外光或可見光的吸收是由於分子的鍵結電子被激發，所以吸收峰波長就對應於物質內的鍵結有所關聯。因此分子吸收光譜對於辨識分子內的官能基具有價值電子躍遷有三種型態: (1) 、和 n電子，(2)d和f電子，(3)電荷轉移電子。,所謂 、和 n電子是指電子位於原子與原子間鍵結之間，而原子與原子之間的鍵是由於分子軌域的重疊與非重疊所形成。如下圖表示：,實驗原理,實驗原理,右圖是表示三種
2、電子在能階中躍遷的圖示。含 、和 n電子的吸收物包含有機分子和離子，以及一些無機陰離子，但以有機分子與離子為主。,實驗原理,紫外光/可見光光譜的波長從160到780nm.分子吸收光譜建立在溶液的穿透率(T)與吸收度(A) ,最常用來表示分子吸收的關係式為Beers Law公式 P0:原始輻射強度; P:透過含溶劑的分析物後的輻射強度:消光係數; b:光路徑(cm); c:吸收分析物的濃度光通過測量物的示意圖,儀器設備簡介,A: 光源B: 偵測器C: 容器平台,本實驗所使用的光譜儀是-HP 可見光紫外線分光光譜儀8453,儀器設備簡介,利用鎢燈(400-780nm)、氘燈(160-400nm)產
3、生全光譜光源，經過透鏡聚焦經過待測樣品後經過光柵分光而進入光電二極體感测器。,樣品容器* 通常使用玻璃材質或石英材質，由於玻璃材質在紫外光區域會有吸收，所以測量大部分的有機物質皆用石英材質。* 容器基本有兩種形式，一種為兩面透光，另一種是四面透光，後者主要是用於螢光的測量，其他也有因應特殊規格的設計。,儀器設備簡介,光譜實驗動畫示意圖,實驗目的,使用可見光紫外光分光光譜儀並配合MCA（ Multi-component analysis）分析方法以測定混合物中含有多少下列三項的濃度*阿司匹靈（ Aspirin ）*非那西汀（ Phenacetin ）*咖啡因（ Caffeine ）,儀器設備及試
4、劑配製,HP可見光紫外線分光光譜儀8453光譜級二氯甲烷阿司匹靈(Aspirin)標準液:精稱25mg之阿司匹靈置於250ml定量瓶中，以二氯甲烷稀釋至刻度，配成一儲備溶液。用吸量管吸取此儲備溶液，以二氯甲烷稀釋，分別配製成10至80mg/L(ppm)之五個不同濃度的阿司匹靈標準液。(注意：二氯甲烷與水不互溶，所有器材皆不可沾有水，否則造成分析誤差，而且二氯甲烷之廢液要獨立儲存以待回收),儀器設備及試劑配製,非那西汀(Phenacetin)標準液: 精稱25mg之非那西汀置於250ml定量瓶中，以二氯甲烷稀釋至刻度，配成一儲備溶液。用吸量管吸取此稀釋液，以二氯甲烷稀釋，分別配製成5至20mg/
5、L(ppm)之五個不同濃度的非那西汀標準液。咖啡因(Caffeine)標準液: 精稱25mg之咖啡因(caffeine)置於250ml定量瓶中，以二氯甲烷稀釋至刻度，配成一儲備溶液。用吸量管吸取此稀釋液，以二氯甲烷稀釋，分別配製成5至20mg/L(ppm)之四個不同濃度的咖啡因標準液。,實驗流程,打開光譜儀器Aspirin、Phenacetin、Caffeine檢量線的製作樣品(混合物)吸收度之測量MCA分析,三種試劑平面結構與3-D圖,實驗流程-A,1.打開電腦，然後出現windows畫面後，再打開UV-Vis光譜儀電源，熱機15分鐘。,實驗流程-B,咖啡因(caffeine)檢量線之製作於
6、【Task】欄選取【Quantification】，並按下圖設定Caffeine之測量參數，然後按【OK】(注意：”Analyte name”必須填入caffeine),實驗流程-B,將空白試液置於樣品槽中(注意：透明面朝光線行進方向，且須以拭淨紙將樣品槽周圍擦拭乾淨)。,實驗流程-B,選取【measure】欄中的【blank】，然後按【OK】，出現下圖。,將裝有最低濃度之caffeine標準液置於樣品槽中，選取【measure】欄中的【standard】，然後按照指示輸入樣品名稱和濃度，再按【OK】。,實驗流程-B,重複步驟4，分別測量剩餘caffeine標準液之吸收光譜，獲得類似下圖。,實
7、驗流程-B,按【Task】欄中的【setup】，出現步驟5之圖形，將【Use wavelength】修改成上圖之最大吸收波長處。(注意：下圖與上圖間，最大吸收波長位置上的差異),實驗流程-B,按下圖儲存caffeine標準液之檢量線。,實驗流程-B,按下圖清除caffeine之測量數據,實驗流程-B,阿司匹靈(Aspirin)及非那西汀(Phenacetin)檢量線之製作：重複caffeine檢量線之製作，但”Analyte name”分別必須分別換成Aspirin 及 Phenacetin。分別儲存Aspirin 及 Phenacetin之檢量線數據。按步驟8清除測量結果,實驗流程-C,樣品
8、(混合物)吸收度之測量：於【Task】欄選取【Quantification】，並如上B1步驟進行圖設定，但在”Analyte name”填入sample。將裝有混合物置於樣品槽中，選取【measure】欄中的【sample】，然後按照指示輸入樣品名稱，再按【OK】儲存混合物之測量結果,MCA (multi-component analysis)多成分分析法，是延伸Beers Law到多個成分。A ： m個混合樣品的吸收度Ei：第ith樣品的莫耳吸收細數或莫耳消光係數 (L mol-1 cm-1)ci ：第ith樣品的濃度 (mol L-1)d ： 容器的路徑長度 (cm),實驗流程-D,實驗操作影片,Reference,http:/ CorporationPrinciples of Instrumental Analysis, 5th, SKOOG,
