Lambert_Beer定律——光的吸收定律

1、簡(jiǎn)單理解被測(cè)組分對(duì)紫外光或可見(jiàn)光具有吸收，且吸收強(qiáng)度與組分濃度成正比。一.Lambert-Beer定律光吸收根本定律“LambertBeer定律是說(shuō)明物質(zhì)對(duì)單色光吸收的強(qiáng)弱與吸光物質(zhì)的濃度c和液層厚度b間的關(guān)系的定律，是光吸收的根本定律，是紫外-可見(jiàn)光度法定量的根底。Lambert定律吸收與液層厚度b間的關(guān)系Beer定律定一吸收與物質(zhì)的濃度c間的關(guān)系“Lamber-Beer定律可簡(jiǎn)述如下：當(dāng)一束平行的單色光通過(guò)含有均勻的吸光物質(zhì)的吸收池或氣體、固體時(shí)，光的一局部被溶液吸收，一局部透過(guò)溶液，一局部被吸收池外表反射；設(shè)：入射光強(qiáng)度為I。，吸收光強(qiáng)度為"，透過(guò)光強(qiáng)度為It,反射光強(qiáng)度為11

2、，那么它們之間的關(guān)系應(yīng)為：1。=Ia+It+Ir(4)假設(shè)吸收池的質(zhì)量和厚度都一樣，那么Ir根本不變，在具體測(cè)定操作時(shí)Ir的影響可互相抵消與吸光物質(zhì)的C及b無(wú)關(guān)上式可簡(jiǎn)化為：Io=Ia+It(5)hi-K*4*c旨-lgK*b（6），4實(shí)驗(yàn)證明：y束強(qiáng)度為I。的單色光通過(guò)濃度為c、液層厚度為b的溶液時(shí)，局部光被溶液中的吸光物質(zhì)吸收后透過(guò)光的強(qiáng)度為It,那么它們之間的關(guān)系為：A4稱為透光率，用T%表示。_g土4稱為吸光度，用A表示那么A=-lgT=K-b(7)止匕即Lambert-Beer入e律數(shù)學(xué)表達(dá)式。L-B定律可表述為：束平行的單色光通過(guò)溶液時(shí)，溶液的吸光度(A)與溶液的濃度(C)和厚度(

3、b)的乘積成正比。它是分光光度法定量分析的依據(jù)。二.吸光度的加和性設(shè)某一波長(zhǎng)的輻射通過(guò)幾個(gè)一樣厚度的不同溶液C1,C2?,其透射光強(qiáng)度分別為Ii,I2?In,根據(jù)吸光度定義：這一吸光體系的總吸光度為=Is而各溶液的吸光度分別為：4+4+4=lg+lg+1g邑nlg.WW心:1拄(8(842(8(8)月三1g-2-二月十十+j4H吸光度的和為：4(9)即幾個(gè)同厚度溶液的吸光度等于各分層吸光度之和。如果溶液中同時(shí)含有n中吸光物質(zhì)，只要各組分之間無(wú)相互作用不因共存而改變本身的吸光特性，那么：A=K1C1bi+K2c2b2+?Knbn=Al+A2+?+An(10)應(yīng)用：進(jìn)展光度分析時(shí)，試劑或溶劑有吸收

4、，那么可由所測(cè)的總吸光度A中扣除，即以試劑或溶劑為空白的依據(jù)；測(cè)定多組分混合物；校正干擾。三.吸光系數(shù)Lambert-Beer定律中的比例系數(shù)“K的物理意義是：吸光物質(zhì)在單位濃度、單位厚度時(shí)的吸光度。一定條件T、及溶劑下，K是物質(zhì)的特征常數(shù)，是定性的依據(jù)。K在標(biāo)準(zhǔn)曲線上為斜率，是定量的依據(jù)。常有兩種表示方法：1 .摩爾吸光系數(shù)：當(dāng)c用mol/L、b用cm為單位時(shí)，用摩爾吸光系數(shù)表示，單位為L(zhǎng)/molcmA=-b-c(11)與b及c無(wú)關(guān)。一般不超過(guò)105數(shù)量級(jí)，通常：>104為強(qiáng)吸收；<102為弱吸收；102>>104為中強(qiáng)吸收。吸收系數(shù)不可能直接用1mol/L濃度的吸光

5、物質(zhì)測(cè)量，一般是由較稀溶液的吸光系數(shù)換算得到。2 .吸光系數(shù)當(dāng)c用g/L,b用cm為單位時(shí)，K用吸光系數(shù)a表示，單位為L(zhǎng)/gcmA=ab-c(12)與a之間的關(guān)系為：=Ma(13)通常多用于研究分子構(gòu)造a多用于測(cè)定含量。四.引起偏離Lambert-Beer定律的因素根據(jù)L-B定律，A與c的關(guān)系應(yīng)是一條通過(guò)原點(diǎn)的直線，稱為“標(biāo)準(zhǔn)曲線。但事實(shí)上往往容易發(fā)生偏離直線的現(xiàn)象而引起誤差，尤其是在高濃度時(shí)。導(dǎo)致偏離L-B定律的因素主要有：1 .吸收定律本身的局限性事實(shí)上，L-B定律是一個(gè)有限的定律，只有在稀溶液中才能成立。由于在高濃度時(shí)通常C>0.01mol/L,吸收質(zhì)點(diǎn)之間的平均距離縮小到一定程度

6、，鄰近質(zhì)點(diǎn)彼此的電荷分布都會(huì)相互受到影響，此影響能改變它們對(duì)特定輻射的吸收能力，相互影響程度取決于C,因此，此現(xiàn)象可導(dǎo)致A與C線性關(guān)系發(fā)生偏差。n色-色真22此外，a+2)n為折射率只有當(dāng)c0.01mol/L低濃度時(shí)，n根本不變，才能用代替真2 .化學(xué)因素溶液中的溶質(zhì)可因c的改變而有離解、締合、配位以及與溶劑間的作用等原因而發(fā)生偏離L-B定律的現(xiàn)象。例：在水溶液中，Cr(VI)的兩種離子存在如下平衡C2O42-+H2O?2CrO42-+2H+C2O42-、CrO42-有不同的A值，溶液的A值是二種離子的A之和。但由于隨著濃度的改變稀釋或改變?nèi)芤旱膒H值，02。42-/CrO42-會(huì)發(fā)生變化，使C總與A總的關(guān)系偏離直線。消除方法：控制條件。3 .儀器因素非單色光的影響L-B定律的重要前提是“單色光，即只有一種波長(zhǎng)的光；實(shí)際上，真正的單色光卻難以得到。由于吸光物質(zhì)對(duì)不同的光的吸收能力不同不同，就導(dǎo)致對(duì)的偏離?！皢紊鈨H是一種理想情況，即使用