朗伯比爾定律[課堂資料]

1、光的吸收定律,1,業(yè)界薈萃,一、透光率和吸光度 二、Lambert-Beer定律 三 偏離Lambert-Beer定律的原因,2,業(yè)界薈萃,一、透光率和吸光度,當(dāng)一束單色光通過均勻的溶液時，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：,3,業(yè)界薈萃,在分光光度法中，通常將被測溶液和參比溶液分別置于兩個材料和厚度的吸收池中，因此上式可簡化為：,4,業(yè)界薈萃,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，溶液對光的吸收越少；反之，透光率越小，溶液對光的吸收越多。,5,業(yè)界薈萃,透光

2、率的負(fù)對數(shù)稱為吸光度，用A表示。A越大，溶液對光的吸收越多。,6,業(yè)界薈萃,二、Lambert-Beer定律,(1)Lambert定律 適用條件：對所有的均勻介質(zhì)(即低濃度 溶液）都適用 測定條件：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)，,7,業(yè)界薈萃,（2）Beer定律,適用條件：僅適用于單色光 測定條件：在液層厚度一定的條件下 關(guān)系式為： A=k2C c:物質(zhì)的量濃度；k2：它與被測物質(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)。,8,業(yè)界薈萃,（3） Lambert-Beer定律,當(dāng)一適當(dāng)波長的單色光通過溶液時，若液層厚度一定，則吸光度與溶液濃

3、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（molL-1） 為摩爾吸光系數(shù)，單位為Lmol-1cm-1。,9,業(yè)界薈萃,如果溶液中存在兩種或兩種以上對光有吸收的物質(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。,10,業(yè)界薈萃,例：已知某化合物的相對分子質(zhì)量為251，將此化合物用乙醇作溶劑配制成濃度為0.150mmolL1的溶液，在

4、480nm波長處用2.00cm吸收池測得透光率為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=0.15010-3molL1，b=2.00cm，T=0.398代入,11,業(yè)界薈萃,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)際測定中，常會出現(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。,12,業(yè)界薈萃,標(biāo)準(zhǔn)曲線的偏離,13,業(yè)界薈萃,引起偏離 Lambert-

5、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。,14,業(yè)界薈萃,對波長為 的單色光： 對波長為 的單色光：,15,業(yè)界薈萃,實(shí)際測定時，只能測得它們的總吸光度 A總。由于總?cè)肷涔鈴?qiáng)度為 I01I02，總透射光強(qiáng)度為 I1I2 ，故：,若 ，則有：,16,業(yè)界薈萃,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

6、池的實(shí)際平均光程大于吸收池的厚度，使實(shí)際 測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。,17,業(yè)界薈萃,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，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)測的吸光度偏高，從而對 Lambert-Beer 定律產(chǎn)生正偏離。,18,業(yè)界薈萃,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，吸光粒子之間的相互作用較強(qiáng)，改變了吸光粒子對光的吸收能力，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，A 與 cB的關(guān)系服從Lambert-Beer 定律。,（二）化學(xué)因素引起的偏離,1