来源:美国马萨诸塞大学阿默斯特分校的 Lara Al Hariri 和 Ahmed Basabrain
在实验的第一部分,你将使用紫外-可见光吸收光谱法(UV-Vis 吸收光谱法)分析荧光素、β-胡萝卜素和靛蓝染料的吸收特性。进行 UV-Vis 光谱分析时,需将溶液置于光源与光电探测器之间。分子会吸收与其电子跃迁所需能量相对应波长的光,而其余光线则被散射或透射。
吸收光谱反映了到达探测器的各波长光子数量的变化。吸光度越高,表示该波长下被检测到的光子越少。你将首先测量纯溶剂的光谱,仪器会从染料溶液的光谱中扣除该信号,从而仅显示染料的吸光度数据。这种参比称为溶剂空白。
在实验的第二部分,你将使用 UV-Vis 光谱法通过测量 5 种不同浓度的 β-胡萝卜素溶液的吸光度,建立吸光度强度与 β-胡萝卜素浓度之间的关系。这将使你能够绘制吸光度与 β-胡萝卜素浓度的标准曲线,并推导出描述该关系的方程。
| 测试 | 浓度 (µM) | λmax 处吸光度 (450 nm) |
| 1 | 1.9 | |
| 2 | 3.7 | |
| 3 | 7.5 | |
| 4 | 11 | |
| 5 | 15 |
首先观察三种染料的光谱。水中的荧光素吸收蓝光和紫光,最大吸收波长为 490 nm。它不吸收红光,仅部分吸收黄光和绿光。与此一致,固态荧光素呈红色,而荧光素溶液通常呈黄色至绿色。
β-胡萝卜素也吸收蓝光和紫光。β-胡萝卜素在正己烷中的最大吸收波长为 450 nm,在 478 nm 处还有一个明显的吸收峰。对紫光的强烈吸收是 β-胡萝卜素呈橙色的原因之一。
DMF 中的靛蓝吸收紫外光以及红光、橙光和黄光,在 611 nm 处有明显吸收峰。因此,靛蓝染料主要反射蓝光和紫光,呈现出其特有的颜色。