Lambert--Beer定律（吸收光度法的基本定律）.docx

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1、Lambert-Beer定律一、Lambert-Beer定律引入Lambert-Beer定律是吸收光度法的基本定律，表示物质对某一单色光吸收的强弱与吸光物质浓度和厚度间的关系。1 .Lambert-Beer定律的推导Lambert-Beer定律的数学表达式10：入射光强（平行单色光）；I：透射光强S：吸光物质截面积；1：吸光物质厚度n：吸光质点（原子、离子或分子）数dS=kdndS/S=（kdn）/S（负号表示光强因被吸收而减弱）YS=V（体积）/1（厚度），n=VC（浓度）nS=lC1.ambert-Beer定律的数学表达式：-lg（II0）=ECl概念透光率（transmitance,T）

2、：T=1/10吸光度（absorbance,A）：A=-IgT=-lg（II0）=ECl（A与C成正比关系）T=IO-A=IO-ElC（T与C成指数函数关系）Lambert-Beer定律的物理意义及成立条件1.ambert-Beer定律：当一束平行单色光通过均匀的非散射样品时，样品对光的吸光度与样品的浓度及厚度成正比，A=EClo2 .吸光系数（absorptivity）引入Lambert-Beer定律：A=EeI中E为比例常数，称为吸光系数。吸光系数的物理意义：吸光物质在单位浓度、单位厚度时的吸光度。是定性和定量的依据。吸光系数的两种表示方法：摩尔吸光系数（或乂）：在一定波长时，浓度为ImO

3、I/L、厚度为ICm时的吸光度。多用于分子构造研究。百分吸光系数（比吸光系数，）：在一定波长时，浓度为1%（W/V）、厚度为Icm时的吸光度。多用于含量测定。两种吸光系数的区别及其相互关系区别：浓度单位不同：摩尔吸光系数为mol/L；百分吸光系数为g/1OOmL用途不同：摩尔吸光系数多用于分子构造研究；百分吸光系数多用于含量测定。两种吸光系数间的换算关系式：3 .吸光度的加和性一一测定混合组分的依据含义溶液中同时存在多种无相互作用的吸光物质时，体系总吸光度等于各组分吸光度之和：A=Aa+Ab+Ac二、偏离比尔定律的因素引入ILambert-Beer定律：当一束平行单色光通过均匀的非散射样品时，

4、样品对光的吸光度与样品的浓度及厚度成正比，A=ECI（过原点直线）1.化学因素来源建设Beer定律时，利用了n=CV这一关系，其意义是将宏观浓度C与微观吸光粒子数n看成是等效的，即认为被测物质都是以对特定波长电磁辐射吸收有效的形态存在。但实际情况并非如此，从而引起偏离Beer定律。影响离解：Cr2O72-+H2O2HCrO4-2H+2CrO42-max=350nm,450nm（橙色）；max=375nm（黄色）缔合：亚甲蓝阳离子溶剂化：碘在四氯化碳中呈紫色，而在乙醇中呈绿色。减免控制一定的实验条件。2 .光学因素非单色光来源紫外可见分光光度计使用连续光源，经单色器分光，分出的单色光波长宽度取决

5、于单色器的分辨率和狭缝大小。为保证有足够光强（灵敏度），狭缝要求有一定宽度，所以得到并非纯粹的单色光，而是具有一定波长范围的复合光，从而引起偏离Beer定律。谱带宽度（三）：峰高一半的宽度（即半峰宽）。谱带宽度越小，单色性越好，但仍是复合光。单色光：复合光（入1+入2）：影响E1=E2,A=ECl,A与C成线性关系；E1E2,设入1是所需波长，那么干扰波长入2的影响是：E1E2,AI,负偏差；El与E2差值愈大，偏差愈大。杂散光概念杂散光：从分光系统得到的单色光中，有些不在谱带宽度范围内，与所需波长相隔较远的光。来源仪器制造过程、使用和保养不良及光学元件受尘染和霉蚀。影响吸光度变值，吸收曲线变

6、形，尤其是在透射光很弱的情况下更为明显。设入射光强为10,透射光强为I,杂散光强为Is,那么观测到的吸光度为：假设样品不吸收杂散光，（I0+Is）/（I+Is）10/1,测得A偏低，产生负偏离（较常见）；假设样品吸收杂散光，测得A偏高，产生正偏离。注意杂散光有时会在接近紫外末端吸收处出现假峰，因此在定量分析中选择测定波长时一般不选末端吸收。散射光和反射光来源溶液浑浊即会发生散射和反射现象。但在推导L-B定律时，忽略了散射和反射的影响，导致在实际测定中发生偏离Beer定律。影响散射与反射均使透射光强度减弱，测得A偏高，产生正偏离。减免散射：真溶液质点小，散射光不强，可用空白比照补偿；大分子悬浮物

7、，散射光增强（尤其对短波光），一般不易制备一样空白补偿。反射：一般可用空白来补偿。但当空白与样品的折射率有较大差异时,空白就不能完全补偿。反射率：式中Ir为反射光强，I为入射光强，n为折射率。nl和112差值越大，反射率越大，光能损失越多。非平行光来源入射光不垂直于吸收池（盛放吸光物质的器皿）的光学平面（与光轴不平行），倾斜光在吸收池内实际通过的有效光程大于吸收池的几何长度，相当于厚度1增大，从而导致偏离Beer定律。影响入射光束与光轴的夹角为5时，引起A最大偏差约为0.2%。同一物质用不同的仪器测量时，产生差异的原因之一就是实际厚度不一致。3 .透光率测量误差（AT）来源与性质仪器噪音，随机误差。暗噪音一一与光讯号无关。散粒噪音一一与光讯号变化有关。测定结果的浓度相对误差与透光率测量误差的关系式：暗噪音：产生于检测器及放大电路等各部件的不确定性，它的强弱取决于各元件的质量、状态和环境，基本上是一个常数（约土0.0020.01）o测量最适宜的范围：A=0.20.7（或T=2065%）误差最小时所对应的A或T值：InT=-IT=0.368A=0.4343讯号噪音（散粒噪音）：产生于光敏元件受光照射时被测光强不确定性。紫外可见分光光度法基本原理小结1.ambert-Beer定律的数学表达式及物理意义吸光系数的物理意义、表示方式及相关计算偏离Beer定律的因素（化学因素、光学因素）