朗伯比尔定律

光的吸收定律一、透光率和吸光度二、Lambert-Beer定律三偏离Lambert-Beer定律的原因一、透光率和吸光度当一束单色光通过均匀的溶液时，光的一部分被吸收，一部分透过溶液，还有一部分被器皿表面反射。设入射光强度为I0,吸收光强度为，透射光强度为It，反射光强度为Ir，则：0atrIIIIaI在分光光度法中，通常将被测溶液和参比溶液分别置于两个材料和厚度的吸收池中，因此上式可简化为：0atIII透射光的强度It与入射光强度I0之比称为透光率，用T表示：透光率越大，溶液对光的吸收越少；反之，透光率越小，溶液对光的吸收越多。0tITI透光率的负对数称为吸光度，用A表示。A越大，溶液对光的吸收越多。0lglgtIATI二、Lambert-Beer定律(1)Lambert定律适用条件：对所有的均匀介质(即低浓度溶液）都适用测定条件：在浓度一定的条件下关系式为：1Akbb:液层厚度；k1：比例系数，（2）Beer定律适用条件：仅适用于单色光测定条件：在液层厚度一定的条件下关系式为：A=k2Cc:物质的量浓度；k2：它与被测物质的性质、入射光的波长、溶剂、液层厚度及温度有关。等有关的常数。（3）Lambert-Beer定律当一适当波长的单色光通过溶液时，若液层厚度一定，则吸光度与溶液浓度成正比，并且与吸光物质种类、溶剂、入射光波长、液层厚度和溶液温度有关，且对所有的均匀介质（即低浓度溶液）和单色光都适用。b的单位为cm,c为物质的量浓度（mol·L-1）ε为摩尔吸光系数，单位为L·mol-1·cm-1。Abc如果溶液中存在两种或两种以上对光有吸收的物质，在同一波长下只要共存物质不互相影响，即不因共存物的存在而改变本身的吸光系数，则吸光度是各共存物质吸光度之和，即：式中A为总吸光度，Aa、Ab、Ac…..为溶液中共存物质各组分a、b、c……等的吸光度。.......abcAAAA例：已知某化合物的相对分子质量为251，将此化合物用乙醇作溶剂配制成浓度为0.150mmol·L－1的溶液，在480nm波长处用2.00cm吸收池测得透光率为39.8％，求该化合物在上述条件下的摩尔吸光系数ε及质量吸光系数。解：由Lambert-Beer定律可得已知c=0.150×10-3mol·L－1，b=2.00cm，T=0.398代入algATcbcb311(480)41lg0.3981.33101.50102.00nmALmolcmcbmolLcm31111(480)(480)111.33105.30251nmnmLmolcmaLgcmMgmol三偏离Lambert-Beer定律的原因根据Lambert-Beer定律，以A为纵坐标，以cB或ρB为横坐标作图，应得到一条通过原点的直线。但在实际测定中，常会出现标准曲线偏离直线的现象，曲线向上或向下发生弯曲，这种现象称为偏离Lambert-Beer定律。标准曲线的偏离引起偏离Lambert-Beer定律的原因有物理因素和化学因素两大类。（一）物理因素引起的偏离1.非单色光引起的偏离假设入射光仅由波长为和的两种单色光组成，其强度分别为I01和I02，当通过浓度为cB，厚度为d的吸光物质溶液后，透射光的强度分别为I1和I2。12对波长为的单色光：对波长为的单色光：10111B1lgIAdcI1B10110dcII02222lgIAdcIB220210dcIIB2实际测定时，只能测得它们的总吸光度A总。由于总入射光强度为I01＋I02，总透射光强度为I1＋I2，故：1201020102120102lglg1010dcdcIIIIAIIIIBB总若，则有：B01020102lg()10dcIIAdcIIB总122.非平行入射光引起的偏离若入射光束为非平行光，就不能保证光束全部垂直通过吸收池，可能导致光束通过吸收池的实际平均光程大于吸收池的厚度，使实际测得的吸光度大于理论值，从而导致与Beer定律产生正偏离。Lambert-3.介质不均匀引起的偏离若溶液中生成溶胶或发生浑浊，当入射光通过该溶液时，除一部分被吸光物质吸收外，还有一部分被溶胶粒子和粗分散粒子散射而损失，使透光率减小，实测的吸光度偏高，从而对Lambert-Beer定律产生正偏离。1.溶液浓度过高引起的偏离若吸光物质溶液的浓度较高时，吸光粒子之间的相互作用较强，改变了吸光粒子对光的吸收能力，使溶液的吸光度与溶液浓度之间的线性关系发生了偏离。2.化学反应引起的偏离Lambert-Beer定律中的浓度是指吸光物质的平衡浓度，而在实际工作中常用吸光物质的分析浓度来代替。当吸光物质的平衡浓度等于其分析浓度或与分析浓度成正比时，A与cB的关系服从Lambert-Beer定律。（二）化学因素引起的偏离被测吸光物质在溶液中常发生缔合、解离、互变异构、逐级配位等反应，形成新的化合物而改变了其平衡浓度与分析浓度之间的正比关系，从而导致偏离Lambert-Beer定律。