任務(wù)3-3 光吸收定律

平行照射到溶液的入射光有一部分被溶液吸收，另一部分透過(guò)溶液。入射光強(qiáng)度I0

透射光強(qiáng)度I

吸收光強(qiáng)度Ia

I0=I+Ia透光率

Ttransmittance

T=I/I0吸光度AabsorbanceA=lg（I0/I

）即：A=lg1/T=－lgT項(xiàng)目2測(cè)定未知吸光物質(zhì)的吸光曲線(xiàn)和濃度2朗伯定律（1760年）：吸光度與溶液層厚度成正比

比爾定律（1852年）：吸光度與溶液濃度成正比

項(xiàng)目2測(cè)定未知吸光物質(zhì)的吸光曲線(xiàn)和濃度3當(dāng)一束平行單色光垂直照射到樣品溶液時(shí)，溶液的吸光度與溶液的濃度及光程（溶液的厚度）成正比關(guān)系－－－朗伯比爾定律（光吸收定律）

數(shù)學(xué)表達(dá)：A＝lg(I/I0)=Kbc

注意：平行單色光均相介質(zhì)無(wú)發(fā)射、散射或光化學(xué)反應(yīng)

物理意義：

當(dāng)一束單色光平行照射并通過(guò)均勻的、非散射的吸光物質(zhì)的溶液時(shí)，溶液的吸光度A與溶液濃度c和液層厚度b的乘積成正比。其中，K:比例常數(shù)，b:溶液厚度，c:溶液濃度

吸光光度法的理論依據(jù)研究光吸收的最基本定律

項(xiàng)目2測(cè)定未知吸光物質(zhì)的吸光曲線(xiàn)和濃度4?:

摩爾吸光系數(shù)?

表示物質(zhì)的濃度為1mol/L，液層厚度為1

cm時(shí)溶液的吸光度。單位：

(L?mol-1

?cm-1)A=

?

b

cA=

Kbcc:

mol/Lc:

g/LA

=

abc a:

吸光系數(shù)項(xiàng)目2測(cè)定未知吸光物質(zhì)的吸光曲線(xiàn)和濃度5?

值越大，溶液的吸光能力越強(qiáng)，顯色反應(yīng)的靈敏度越高。A=

?

b

c一定

越小靈敏度越高越大項(xiàng)目2測(cè)定未知吸光物質(zhì)的吸光曲線(xiàn)和濃度6?

<104104<?

<

5×1045×104<?

<

105?

>105顯色反應(yīng)靈敏度低屬中等靈敏度屬高等靈敏度屬超高等靈敏度項(xiàng)目2測(cè)定未知吸光物質(zhì)的吸光曲線(xiàn)和濃度702物質(zhì)一定，波長(zhǎng)一定，溫度一定時(shí)，?

是定值? 是吸光物質(zhì)在特定波長(zhǎng)下的特征常數(shù)? 值是選擇顯色反應(yīng)的重要依據(jù).項(xiàng)目2測(cè)定未知吸光物質(zhì)的吸光曲線(xiàn)和濃度8例：濃度為0.0051mg/ml的Cu2+溶液，用雙環(huán)己酮草酰二腙光度法測(cè)定。在600nm波長(zhǎng)處用2cm比色皿測(cè)得A=0.297。求?,a.項(xiàng)目2測(cè)定未知吸光物質(zhì)的吸光曲線(xiàn)和濃度9

必須使用單色光.吸收發(fā)生在均勻的介質(zhì)中.吸收過(guò)程中，吸光物質(zhì)互相不發(fā)生作用.適用條件項(xiàng)目2測(cè)定未知吸光物質(zhì)的吸光曲線(xiàn)和濃度10有色溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)圖定量分析時(shí)，通常液層厚度是相同的，按照比爾定律，濃度與吸光度之間的關(guān)系應(yīng)該是一條通過(guò)直角坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)常發(fā)生彎曲項(xiàng)目2測(cè)定未知吸光物質(zhì)的吸光曲線(xiàn)和濃度1112偏離光吸收定律的影響因素引起這種偏離的因素：入射光的非單色性溶液的化學(xué)因素比爾定律的局限性標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法測(cè)定未知溶液的濃度時(shí)，發(fā)現(xiàn)：標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)常發(fā)生彎曲（尤其當(dāng)溶液濃度較高時(shí)），這種現(xiàn)象稱(chēng)為偏離光吸收定律。項(xiàng)目2測(cè)定未知吸光物質(zhì)的吸光曲線(xiàn)和濃度偏離光吸收定律的影響因素（1）影響因素之一：入射光的非單色性吸光物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收能力不同，朗伯-比爾定律只適用于單色光在實(shí)際測(cè)量中，往往難以得到純粹的單色光，而只能得到一定波長(zhǎng)范圍的復(fù)合光。分光光度計(jì)只能獲得近乎單色的狹窄光帶。復(fù)合光可導(dǎo)致對(duì)朗伯—比爾定律的正或負(fù)偏離。解決方法選擇吸光物質(zhì)的最大吸收波長(zhǎng)作為測(cè)定波長(zhǎng)，既保證測(cè)定有較高的靈敏度，又保證較小的偏離。項(xiàng)目2測(cè)定未知吸光物質(zhì)的吸光曲線(xiàn)和濃度13偏離光吸收定律的影響因素（2）影響因素之二：溶液化學(xué)性質(zhì)的復(fù)雜性溶液中存在著離解、聚合、互變異構(gòu)、配合物的形成等化學(xué)平衡時(shí)，使吸光質(zhì)點(diǎn)的濃度發(fā)生變化，影響吸光度。例：鉻酸鹽或重鉻酸鹽溶液中存在下列平衡：

2CrO42-

＋

2H＋

=Cr2O72-

＋H2O溶液中CrO42-（黃色）、Cr2O72-（橙色）的顏色不同，吸光性質(zhì)也不相同。故此時(shí)溶液pH對(duì)測(cè)定有重要影響。項(xiàng)目2測(cè)定未知吸光物質(zhì)的吸光曲線(xiàn)和濃度14偏離光吸收定律的影響因素（2）影響因素之二：溶液化學(xué)性質(zhì)的復(fù)雜性朗伯—比爾定律的假定：所有的吸光質(zhì)點(diǎn)之間不發(fā)生相互作用；假定只有在稀溶液(c<10-2mol/L)時(shí)才基本符合，當(dāng)溶液濃度c>10-2mol/L時(shí)，吸光質(zhì)點(diǎn)間可能發(fā)生締合等相互作用，直接影響了對(duì)光的吸收。

故：朗伯—比爾定律只適用于稀溶液（c<0.01mol/L)。項(xiàng)目2測(cè)定未知吸光物質(zhì)的吸光曲線(xiàn)和濃度15共存的多種吸光物質(zhì)對(duì)同一波長(zhǎng)的光的吸光度值分別為A1、A2…An

。則總吸光度：A總=A1+A2+…An

即吸光度具有加和性。吸光度的加和性項(xiàng)目2測(cè)定未知吸光物質(zhì)的吸光曲線(xiàn)和濃度16數(shù)學(xué)表達(dá)：A＝lg(I/I0)=Kbc

吸光光度法的理論依據(jù)；研究光吸收的最基本定律