lambert-beer定律

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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⑴Lambert-Beer定律的数学表达式I0：入射光强（平行单色光）；I：透射光强S：吸光物质截面积；l：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）∵S=V（体积）/l（厚度），n=V·C（浓度）∴n/S=l·CLambert-Be

2、er定律的数学表达式：-lg(I/I0)=ECl[概念]透光率(transmitance，T)：T=I/I0吸光度(absorbance，A)：A=-lgT=-lg(I/I0)=ECl（A与C成正比关系）T=10-A=10-ElC（T与C成指数函数关系）⑵Lambert-Beer定律的物理意义及成立条件Lambert-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=ECl。2．吸光系数(absorptivity)[引入]Lambert-Beer定律：A=ECl中E为

3、比例常数，称为吸光系数。⑴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。⑵吸光系数的两种表示方法：摩尔吸光系数（ε或EM）：在一定波长时，浓度为1mol/L、厚度为1cm时的吸光度。多用于分子结构研究。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1cm时的吸光度。多用于含量测定。⑶两种吸光系数的区别及其相互关系①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/100ml。用途不同：摩尔吸光系数多用于分子结构研究；百分吸光系数多用于含量测定。

4、②两种吸光系数间的换算关系式：3．吸光度的加和性——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]Lambert-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=ECl（过原点直线）1．化学因素[来源]建立Beer定律时，利用了n=C·V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。

5、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-λmax=350nm，450nm（橙色）；λmax=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⑴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

6、起偏离Beer定律。谱带宽度（S）：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(λ1+λ2)：[影响]E1=E2，A=ECl，A与C成线性关系；E1≠E2，设λ1是所需波长，则干扰波长λ2的影响是：①E1E2，A↓，负偏差；③E1与E2差值愈大，偏差愈大。⑵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，吸收曲线变形，尤其

7、是在透射光很弱的情况下更为明显。设入射光强为I0，透射光强为I，杂散光强为Is，则观测到的吸光度为：①若样品不吸收杂散光，（I0+Is）/（I+Is）

8、A偏高，产生正偏离。[减免]散射：真溶液质点小，散射光不强，可用空白对比补偿；大分子悬浮物，散射光增强（尤其对短波光），一般不易制备相同空白补偿。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。n1和n2差值越大，反射率越大，光能损失越多。⑷非平行光[来源]