Lambert_Beer定律——光的吸收定律

1、簡單理解 被測組分對紫外光或可見光具有吸收，且吸收強度與組分濃度成正比。 .Lambert-Beer定律光吸收基本定律 “ Lambert -Beer 定律 ”是說明物質(zhì)對單色光吸收的強弱與吸 光物質(zhì)的濃度（C）和 液層厚度（b）間的關(guān)系的定律，是光吸收的基 本定律，是紫外-可見光度法定量的基礎(chǔ)。 Lambert 定律 吸收與液層厚度（b）間的關(guān)系 Beer 定律 吸收與物質(zhì)的濃度（C）間的關(guān)系 “ Lambert -Beer定律 ”可簡述如下: 當一束平行的單色光通過含有均勻的吸光物質(zhì)的吸收池（或氣 體、固體）時，光的一部分被溶液吸收，一部分透過溶液，一部分被吸 收池表面反射; 設(shè)：入射光強

2、度為I 0，吸收光強度為la，透過光強度為It，反射光強 度為Ir，則它們之間的關(guān)系應(yīng)為: 若 吸收池的質(zhì)量和厚度都相同，則Ir基本不變，在具體測定 操作時I r的影響可互相抵消（與吸光物質(zhì)的 C及b無關(guān)） 上式可簡化為：I 0二I a + I t 111= KUby 4= S. *b （6） A） It 實驗證明：當一束強度為I。的單色光通過濃度為 C、液層厚度為b的 溶液時，一部分光被溶液中的吸光物質(zhì)吸收后透過光的強度為 則 它們之間的關(guān)系為: 稱為透光率，用 T %表示。 Ig 珀稱為吸光度，用A表示 則 A = -Ig 此即 Lambert-Beer 定律 數(shù)學表達式。 L-B 定律可

3、表述為: 當一束平行的單色光通過溶液時，溶液的 吸光度（A） 與溶液的濃度（ Q和厚度（b）的乘積成正比。它是分光 光度法定量分析的依據(jù)。 .吸光度的加和性 設(shè) 某一波長（）的輻射通過幾個相同厚度的不同溶液Cl, C2?Cn, 其透射光強度分別為I 1 , l2? In，根據(jù)吸光度定義：這一吸光體系 的總吸光度為 而各溶液的吸光度分別為: 厶 di 厶If =1 爲(8) 九+%+ 測定多組分混合物; 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

4、據(jù)。 K在標準曲線上為斜率，是定量的依據(jù)。常有兩種表示方法: 1. 摩爾吸光系數(shù)（）：當c用mol/L 、b用cm為單位時，用摩爾 吸光系數(shù) 表示，單位為 L/mol cm (11) 收。 與b及c無關(guān)。 般不超過105數(shù)量級，通常: 4 10 為強吸收； 104為中強吸 吸收系數(shù)不可能直接用1 mol/L濃度的吸光物質(zhì)測量，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c用g /L , b用cm為單位時，K用吸光系數(shù)a表示, 單位為L/g cm A= a b c (12) 與a之間的關(guān)系為: =M a (13) 通常多用于研究分子結(jié)構(gòu) a 多用于測定含量。 四.引起偏離Lamber

5、t-Beer 定律的因素 根據(jù)LB 定律，A與C的關(guān)系應(yīng)是一條通過原點的直線，稱 為“標進曲線”。但事實上往往容易發(fā)生偏離直線的現(xiàn)象而引起誤差, 尤其是在高濃度時。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 事實上，L-B 定律是一個有限的定律，只有在稀溶液中才能 成立。由于在高濃度時（通常C 0.01mol/L ），吸收質(zhì)點之間的平均 距離縮小到一定程度，鄰近質(zhì)點彼此的電荷分布都會相互受到影響，此 影響能改變它們對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。 外， 為折射率） 只有當 C 0.01mol/L （低濃度）時, n基本不

6、變，才能用 代 2. 化學因素 但由于隨著濃度的改變（稀釋）或改變?nèi)芤旱?pH 值，Cr 2C42- /CrO f 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 LB定律的現(xiàn)象。 例：在水溶液中，Cr（當）的兩種離子存在如下平衡 2-2-+ eg + H 2O ? 2CrO4 + 2H 2 2 值是二種離子的 A之和。 Cr2O4-、CrO-有不同的A值，溶液的A 會發(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”， 即只有一種波長的光; 的光的吸 實際上，真正的單色光卻難以得到。由于吸光物質(zhì)對不同 收能力不同（ 不同），就導(dǎo)致對的偏離。“單色光”僅是一種理想 情況，即使用棱鏡或光柵等所得到的“單色光”實