朗伯-比爾定律的偏離及理論解釋

郎伯-比爾定律為UV-Vis定量的基本公式，適用的前提是：1.入射光為單色平行光，2.吸收發(fā)生在均勻介質中，3.吸收物質及溶劑互不作用。干擾因素包括：雜散光或復合光引起的負偏移，非平行光引起的正偏移，化學因素引起的偏移等。另外該定律推導時未考慮反射分數的影響，因此在濃溶液及混濁液中也有偏離。雜散光引起的誤差：雜散光對吸光度的測定引起負偏移，且在吸光度愈大時愈明顯。另外，對儀器輸出的邊緣波長來說,單色器的透射率、光源光強和接收器的靈敏度都是比較低的,這時雜散光影響就更為明顯,所以在紫外分光光度計中，首先應該檢查200?220nm處的雜散光。由于雜散光強度在邊緣波段較大,因此在波長小于220nm進行紫外分光光度,測定時,常出現一種假峰,其原因,主要是樣品隨波長變短而吸收增大,可是由于雜散光在短波時急劇增大,因而使原來逐漸增大的吸收反而變小,就會出現不應有的“假峰”。雜散光產生的原因：雜散光有兩種,一種是雜散光的波長與測量波長相同,它是由于測量波長因種種原因偏離正常光路,在不通過樣品的情況下,就直接射到光電接收器上。引起這種雜光的原因是由于光學、機械零件包括樣品本身的反射和散射所引起。這種雜散光可以通過一個對測定波長不透明的樣品來檢查。當發(fā)現放在試樣池中的不透明樣品的透光率不為零時,說明儀器中有上述雜光存在。但當光度存在零位誤差時,可能令造成混淆,如果在不透明的樣品上涂上白色,則可增強樣品本身反射和散射的效果,以提高測量靈敏度。第二種雜散光是由光學系統(tǒng)中的缺陷所引起,如不必要的反射面、光束孔徑不匹配、灰塵的散射、光學表面的擦痕、光學系統(tǒng)的象差、不均勻色散等都會降低光線的單色性,使雜光增加。儀器光源系統(tǒng)設計不良、機械零部件加工不良、位置錯移、儀器內壁防眩黑漆脫落等等也是造成雜散光的原因。通常所指的雜散光是上述的第二種。使用過程中減小雜散光的方法：（1）因光學零件表面沾污、積塵而使雜散光增大,則可用清潔的軟毛刷或吹氣球除去積塵,或經脫脂的軟布和純凈的溶劑（如乙醚:酒精=2:1的混合液）,小心地擦試光學零件（不包括反光鏡）表面。（2）如果是由于光學零部件（如棱鏡、通光窗口等）表面潮解發(fā)毛,或由于反射鏡面失澤甚至膜層破壞而使雜散光增大,則必須重新拋光或重新鍍膜或者更換光學零件。（3）如果光學零件受震后松動、移位、光束不能準確行進（偏離正常光路光束被切割或射到非工作表面等）。則必須仔細調節(jié)光源和反射鏡,使它們重新回到正常工作位置。為了防止儀器雜散光增大,在日常工作中應經常注意保護儀器,特別是防塵和防潮,防沾染,所以不要輕易打開單色器和光度計部分的封蓋板,不能用手直接觸摸光學零件表面。吸收定律是一個有限的定律最近看到一個帖子，問吸光度指標在多少范圍好？簡單地說，吸光度A在0.2—1.4范圍內和濃度C之間的線性關系較好。濃度越高誤差越大。原因是多方面的。吸收定律基本性質的限制A=abC這是朗伯一比耳定律。其中比耳定律部分表示吸光度(A)和濃度(C)之間呈線性關系。但這只適用于稀溶液時才成立。在高濃度時吸收成分之間的平均距離縮小，臨近質點間電荷分布互相受到影響，同時改變了他們對特定輻射的吸收能力。此現象使得A—C的線性關系發(fā)生偏差。濃度越高，偏差越大。此外，定律的偏差還與溶液的折射率有關。溶液的吸光系數a和折射率有一定的函數關系，而折射率是隨濃度變化的。這是偏差造成的另一原因。當然，采用適當的方式仍可在高濃度時進行定量分析，如差示光度法等。實際條件的偏離吸收定律有四個隱含的假設。1)，光和被測成分之間的相互作用只是光被成分吸收。2)，采用“單色光”。3)，吸收成分相互無關，而不論數量和種類。4)，吸光要限于同樣的光程和橫斷面。實際情況并不是這樣，四個假設均會出現偏差。.熒光，磷光和散射都會引起不同程度的“非真”吸收。熒光，磷光可以加適當的濾光片濾除。而散射的問題就比較復雜，不容忽視。.所有的單色器均不能輸出真正的單色光，只是寬窄不同。所以對吸收的影響也不同。此外，不同的物質其吸收峰寬度是不同的。因此儀器的光譜帶寬亦成為分析工作者十分重視的一項指標。.不同組分的物質同時出現在被測溶液中的情況是十分普遍的。當濃度增大時往往產生某些附加效應，如凝聚，聚合，水解等，從而影響物質的吸光效應。.光程的不一致性是引起吸光度偏差的另一原因。多數儀器通過樣品池的光是不平行的。而為了得到足夠光強，光束必須有一定孔徑角。計算證明，入射孔徑角為10度時，即會產生0.3%的吸收誤差。此外，池壁的平行度，光潔度，光的內反射，干涉等都可能引起不同程度的吸光度偏離。測試過程中產生誤差采用分光光度法進行定量分析的過程中，均可能產生化學的誤差，儀器的誤差以及人為的誤差。有經驗的分析工作者都會采取相應的措施，以減少