朗伯比爾定律

朗伯-比爾定律永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院王文淵假設(shè)一束強(qiáng)度為I0平行單色光通過(guò)均勻的含吸光物質(zhì)的溶液，一部分光被吸收Ia，一部分光透過(guò)溶液It（不考慮反射光的損失），則I0==Ia

+It入射光I0透射光It一、透光率與吸光度Ia分光光度法的基本原理

1、透光率：透射光強(qiáng)度It與入射光強(qiáng)度I0之比稱為透光率或透光度，用T表示。

2、吸光度：透光率的倒數(shù)能夠反映物質(zhì)對(duì)光的吸收程度，考慮到實(shí)際應(yīng)用,取透光率倒數(shù)的對(duì)數(shù)為吸光度，用A表示。T取值為0%～100.0%全部吸收T=0%全部透射T=100%T：透射率A：吸光度T=0.0%A=∞T=100.0%A=0.0A=0.434T=36.8%

3、吸光度與透射率的關(guān)系吸光度A越大,則透光率T愈小,物質(zhì)對(duì)光的吸收則愈強(qiáng)。二.光吸收的基本定律(Lamber-Beer定律)描述物質(zhì)對(duì)單色光吸收程度與液層厚度和待測(cè)物濃度的關(guān)系，是光譜法定量分析的依據(jù)。假設(shè)一束強(qiáng)度為I0的平行單色光通過(guò)一個(gè)厚度為L(zhǎng)的含吸光性物質(zhì)溶液時(shí)，光被吸收一部分后，剩余的光透過(guò)溶液，透過(guò)光的強(qiáng)度為It.朗伯定律：一束平行單色光通過(guò)吸光性物質(zhì)的溶液時(shí)，在溶液的濃度恒定，入射光波長(zhǎng)、強(qiáng)度及溶液的溫度不變的情況下，溶液的吸光度A與溶液的厚度L成正比。透射光It入射光I0A＝k·L1.朗伯---比耳定律一束平行單色光通過(guò)吸光性物質(zhì)的溶液時(shí)，在溶液的液層厚度恒定，入射光波長(zhǎng)、強(qiáng)度及溶液的溫度不變的情況下，溶液的吸光度A與溶液的濃度C成正比。透射光It入射光I0A＝k·c比耳定律：朗伯---比耳定律當(dāng)一束平行的單色光通過(guò)均勻、無(wú)散射的含有吸光性物質(zhì)的溶液時(shí)，在入射光的波長(zhǎng)、強(qiáng)度及溶液的溫度不變的情況下，溶液的吸光度A與溶液的濃度C及液層厚度L的乘積成正比，

即：A=k·c·L

K---吸光系數(shù)c---溶液的濃度

L---液層的厚度２.朗伯---比耳定律的適用范圍

①Lamber-Beer定律的適用條件（前提）：入射光為單色光；溶液是稀溶液（＜0.01mol/L）

②

該定律適用于固體、液體和氣體樣品，不僅適用于可見光，也適用于紫外光和紅外光。

③

在同一波長(zhǎng)下，如果溶液中存在多種吸光性物質(zhì),則各組分吸光度具有加和性，即測(cè)得的吸光度等于各吸光性物質(zhì)吸光度的總和。三、吸光系數(shù)和吸收光譜1．吸光系數(shù)

朗伯---比耳定律的表達(dá)式中，比例常數(shù)K就稱是吸光系數(shù)。其物理意義：?jiǎn)挝粷舛?、單位厚度溶液的吸光度。如果溶液的濃度單位不?則吸光系數(shù)的物理意義就不一樣，吸光系數(shù)常用兩種方法來(lái)表示：摩爾吸光系數(shù)（ε）和百分吸收系數(shù)來(lái)表示。b.百分吸收系數(shù)：

()當(dāng)液層厚度L單位用cm，濃度單位用g/100ml時(shí)，則常數(shù)K用表示，稱為百分吸光系數(shù)。其大小等于在一定λ下，C=1g/100ml，L=1cm時(shí)的吸光度。a.摩爾吸光系數(shù)（ε）：指液層厚度L的單位為cm，濃度C的單位為mol/L時(shí)，則吸光系數(shù)K用ε表示，ε稱為摩爾吸光系數(shù)。其大小等于在一定λ下，C=1mol/L，L=1cm時(shí)的吸光度即為ε的大小。C、摩爾吸光系數(shù)ε與百分吸收系數(shù)之間的換算關(guān)系：

在入射光的波長(zhǎng)、溶劑的種類與溶液的溫度確定的條件下，吸光系數(shù)只與物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān),是物質(zhì)的特征常數(shù)之一。不同的物質(zhì)在同一波長(zhǎng)的單色光下,有不同的吸光系數(shù)，同一物質(zhì)在不同波長(zhǎng)的單色光下也會(huì)有不同的吸光系數(shù)。注意！l---液層的厚度cm；c--吸光物質(zhì)的濃度;K---比例常數(shù)c：mol/LK

摩爾吸光系數(shù)c：g/100mLK

百分吸光系數(shù)兩種吸光系數(shù)的相互關(guān)系：

ε或越大，表明物質(zhì)對(duì)光的吸收越強(qiáng),測(cè)定的靈敏度越高。一般要求ε≥103以上時(shí),才可以用分光光度法進(jìn)行測(cè)定。一般地，ε≥10４稱為強(qiáng)吸收，ε≤10２稱為弱吸收；10２≤ε≤10４稱為中強(qiáng)吸收。2.吸收光譜曲線在保持溶液的濃度C和厚度L不變的條件下,用不同波長(zhǎng)的入射光通過(guò)溶液，分別測(cè)定其吸光度,以波長(zhǎng)（）為橫坐標(biāo)，吸光度（A）為縱坐標(biāo)，繪制吸光度隨波長(zhǎng)的變化可得一曲線，此曲線即為吸收光譜，簡(jiǎn)稱為吸收光譜或吸收曲線。圖中可以看出什么?三種不同濃度的KMnO4溶液在可見光范圍內(nèi)的吸收曲線(見圖)，曲線上吸光度最大的地方稱為最大吸收峰，對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)為最大吸收波長(zhǎng)，記作λmax，即λmax=525nm五、朗伯---比耳定律的應(yīng)用示例示例1某物質(zhì)的溶液,當(dāng)濃度為c1時(shí),透光率為T1,試計(jì)算:當(dāng)濃度為0.5c1、2c1時(shí),在測(cè)定條件不變的情況下,相應(yīng)的透光率分別是多少?誰(shuí)最大?示例2某有色化合物的摩爾質(zhì)量是251g/mol，配制成0.150mmol/L的溶液后，置于厚度為2.00cm的吸收池中，在480nm波長(zhǎng)處測(cè)得透光率為39.8%，試計(jì)算ε和?(已知lg0.398=-0.400)六、偏離朗伯－比爾定律的影響因素（一）光學(xué)因素（二）化學(xué)因素依據(jù)Beer定律，A與C關(guān)系應(yīng)為經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線。偏離Beer定律的主要因素表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：（一）光學(xué)因素

1．非單色光的影響實(shí)際中所得到的并非是單色光。

2．雜散光的影響從單色器分出的光與所選波長(zhǎng)相距較遠(yuǎn)。3．反射光和散色光的影響可用空白對(duì)比校正消除4．非平