《朗伯比爾定律》PPT課件.ppt

光的吸收定律 一 透光率和吸光度二 Lambert Beer定律三偏離Lambert Beer定律的原因 一 透光率和吸光度 當(dāng)一束單色光通過均勻的溶液時(shí) 光的一部分被吸收 一部分透過溶液 還有一部分被器皿表面反射 設(shè)入射光強(qiáng)度為I0 吸收光強(qiáng)度為 透射光強(qiáng)度為It 反射光強(qiáng)度為Ir 則 在分光光度法中 通常將被測(cè)溶液和參比溶液分別置于兩個(gè)材料和厚度的吸收池中 因此上式可簡(jiǎn)化為 透射光的強(qiáng)度It與入射光強(qiáng)度I0之比稱為透光率 用T表示 透光率越大 溶液對(duì)光的吸收越少 反之 透光率越小 溶液對(duì)光的吸收越多 透光率的負(fù)對(duì)數(shù)稱為吸光度 用A表示 A越大 溶液對(duì)光的吸收越多 二 Lambert Beer定律 1 Lambert定律適用條件 對(duì)所有的均勻介質(zhì) 即低濃度溶液 都適用測(cè)定條件 在濃度一定的條件下關(guān)系式為 b 液層厚度 k1 比例系數(shù) 2 Beer定律 適用條件 僅適用于單色光測(cè)定條件 在液層厚度一定的條件下關(guān)系式為 A k2Cc 物質(zhì)的量濃度 k2 它與被測(cè)物質(zhì)的性質(zhì) 入射光的波長 溶劑 液層厚度及溫度有關(guān) 等有關(guān)的常數(shù) 3 Lambert Beer定律 當(dāng)一適當(dāng)波長的單色光通過溶液時(shí) 若液層厚度一定 則吸光度與溶液濃度成正比 并且與吸光物質(zhì)種類 溶劑 入射光波長 液層厚度和溶液溫度有關(guān) 且對(duì)所有的均勻介質(zhì) 即低濃度溶液 和單色光都適用 b的單位為cm c為物質(zhì)的量濃度 mol L 1 為摩爾吸光系數(shù) 單位為L mol 1 cm 1 如果溶液中存在兩種或兩種以上對(duì)光有吸收的物質(zhì) 在同一波長下只要共存物質(zhì)不互相影響 即不因共存物的存在而改變本身的吸光系數(shù) 則吸光度是各共存物質(zhì)吸光度之和 即 式中A為總吸光度 Aa Ab Ac 為溶液中共存物質(zhì)各組分a b c 等的吸光度 例 已知某化合物的相對(duì)分子質(zhì)量為251 將此化合物用乙醇作溶劑配制成濃度為0 150mmol L 1的溶液 在480nm波長處用2 00cm吸收池測(cè)得透光率為39 8 求該化合物在上述條件下的摩爾吸光系數(shù) 及質(zhì)量吸光系數(shù) 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 三偏離Lambert Beer定律的原因 根據(jù)Lambert Beer定律 以A為縱坐標(biāo) 以cB或 B為橫坐標(biāo)作圖 應(yīng)得到一條通過原點(diǎn)的直線 但在實(shí)際測(cè)定中 常會(huì)出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)曲線偏離直線的現(xiàn)象 曲線向上或向下發(fā)生彎曲 這種現(xiàn)象稱為偏離Lambert Beer定律 標(biāo)準(zhǔn)曲線的偏離 引起偏離Lambert Beer定律的原因有物理因素和化學(xué)因素兩大類 一 物理因素引起的偏離1 非單色光引起的偏離假設(shè)入射光僅由波長為和的兩種單色光組成 其強(qiáng)度分別為I01和I02 當(dāng)通過濃度為cB 厚度為d的吸光物質(zhì)溶液后 透射光的強(qiáng)度分別為I1和I2 對(duì)波長為的單色光 對(duì)波長為的單色光 實(shí)際測(cè)定時(shí) 只能測(cè)得它們的總吸光度A總 由于總?cè)肷涔鈴?qiáng)度為I01 I02 總透射光強(qiáng)度為I1 I2 故 若 則有 2 非平行入射光引起的偏離若入射光束為非平行光 就不能保證光束全部垂直通過吸收池 可能導(dǎo)致光束通過吸收池的實(shí)際平均光程大于吸收池的厚度 使實(shí)際測(cè)得的吸光度大于理論值 從而導(dǎo)致與Beer定律產(chǎn)生正偏離 3 介質(zhì)不均勻引起的偏離若溶液中生成溶膠或發(fā)生渾濁 當(dāng)入射光通過該溶液時(shí) 除一部分被吸光物質(zhì)吸收外 還有一部分被溶膠粒子和粗分散粒子散射而損失 使透光率減小 實(shí)測(cè)的吸光度偏高 從而對(duì)Lambert Beer定律產(chǎn)生正偏離 1 溶液濃度過高引起的偏離若吸光物質(zhì)溶液的濃度較高時(shí) 吸光粒子之間的相互作用較強(qiáng) 改變了吸光粒子對(duì)光的吸收能力 使溶液的吸光度與溶液濃度之間的線性關(guān)系發(fā)生了偏離 2 化學(xué)反應(yīng)引起的偏離Lambert Beer定律中的濃度是指吸光物質(zhì)的平衡濃度 而在實(shí)際工作中常用吸光物質(zhì)的分析濃度來代替 當(dāng)吸光物質(zhì)的平衡濃度等于其分析濃度或與分析濃度成正比時(shí) A與cB的關(guān)系服從Lambert Beer定律 二 化學(xué)因