beer定律

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简单理解

被测组分对紫外光或可见光具有吸收，且吸收强度与组分浓度成正比。

一.Lambert-Beer定律——光吸收根本定律

“Lambert-Beer定律〞是说明物质对单色光吸收的强弱与吸光物

质的浓度〔c〕和液层厚度〔b〕间的关系的定律，是光吸收的根本定律，

是紫外-可见光度法定量的根底。

Lambert定律——吸收与液层厚度〔b〕间的关系

Beer定律——吸收与物质的浓度〔c〕间的关系

“Lambert-Beer定律〞可简述如下：

当一束平行的单色光通过含有均匀的吸光物质的吸收池〔或气体、固

体〕时，光的一局部被溶液吸收，一局部透过溶液，一局部被吸收池外

表反射；

设：入射光强度为I

0

，吸收光强度为I

a

，透过光强度为I

t

，反射光强度

为I

r

，那么它们之间的关系应为：

I

0

=I

a

+I

t

+I

r

(4)

假设吸收池的质量和厚度都一样，那么I

r

根本不变，在具体测定操作

时I

r

的影响可互相抵消〔与吸光物质的c及b无关〕

.

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...

上式可简化为：I

0

=I

a

+I

t

(5)

实验证明：当一束强度为I

0

的单色光通过浓度为c、液层厚度为b的溶

液时，一局部光被溶液中的吸光物质吸收后透过光的强度为I

t

，那么它

们之间的关系为：

称为透光率，用T%表示。

称为吸光度，用A表示

那么A=-lgT=K·b·c(7)

此即Lambert-Beer定律数学表达式。

L-B定律可表述为：当一束平行的单色光通过溶液时，溶液的吸光度

(A)与溶液的浓度(C)和厚度(b)的乘积成正比。它是分光光度法定量

分析的依据。

二.吸光度的加和性

设某一波长〔〕的辐射通过几个一样厚度的不同溶液c

1

，c

2

⋯⋯，其

透射光强度分别为I

1

，I

2

⋯⋯I

n

，根据吸光度定义：这一吸光体系的总

吸光度为

.

.

...

而各溶液的吸光度分别为：

(8)

吸光度的和为：(9)

即几个〔同厚度〕溶液的吸光度等于各分层吸光度之和。

如果溶液中同时含有n中吸光物质，只要各组分之间无相互作用〔不

因共存而改变本身的吸光特性〕，那么：

A=K

1

C

1

b

1

+K

2

C

2

b

2

+⋯⋯K

n

b

n

=A

1

+A

2

+⋯⋯+A

n

(10)

应用：①进展光度分析时，试剂或溶剂有吸收，那么可由所测的总吸光

度A中扣除，即以试剂或溶剂为空白的依据；

②测定多组分混合物；

③校正干扰。

三.吸光系数

Lambert-Beer定律中的比例系数“K〞的物理意义是：吸光物质在

单位浓度、单位厚度时的吸光度。

.

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...

一定条件〔T、及溶剂〕下，K是物质的特征常数，是定性的依据。

K在标准曲线上为斜率，是定量的依据。常有两种表示方法：

1.摩尔吸光系数〔〕：当c用mol/L、b用cm为单位时，用摩尔

吸光系数表示，单位为L/mol·cm

A=·b·c(11)

与b及c无关。一般不超过105数量级，通常：>104为强

吸收；<102为弱吸收；102>>104为中强吸收。

吸收系数不可能直接用1mol/L浓度的吸光物质测量，一般是由较

稀溶液的吸光系数换算得到。

2.吸光系数

当c用g/L，b用cm为单位时，K用吸光系数a表示，单位为

L/g·cm

A=a·b·c(12)

与a之间的关系为：=M·a(13)

——通常多用于研究分子构造

a——多用于测定含量。

四.引起偏离Lambert-Beer定律的因素

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...

根据L-B定律，A与c的关系应是一条通过原点的直线，称为“标

准曲线〞。但事实上往往容易发生偏离直线的现象而引起误差，尤其是

在高浓度时。导致偏离L-B定律的因素主要有：

1.吸收定律本身的局限性

事实上，L-B定律是一个有限的定律，只有在稀溶液中才能成立。

由于在高浓度时〔通常C>0.01mol/L〕，吸收质点之间的平均距离缩小

到一定程度，邻近质点彼此的电荷分布都会相互受到影响，此影响能改

变它们对特定辐射的吸收能力，相互影响程度取决于C，因此，此现象

可导致A与C线性关系发生偏差。

此外，〔n为折射率〕

只有当c0.01mol/L〔低浓度〕时，n根本不变，才能用代替

真

。

2.化学因素

溶液中的溶质可因c的改变而有离解、缔合、配位以及与溶剂间的

作用等原因而发生偏离L-B定律的现象。

例：在水溶液中，Cr(Ⅵ)的两种离子存在如下平衡

Cr

2

O

4

2-+H

2

O⇌2CrO

4

2-+2H+

.

.

...

Cr

2

O

4

2-、CrO

4

2-有不同的A值，溶液的A值是二种离子的A之和。但

由于随着浓度的改变〔稀释〕或改变溶液的pH值，[Cr

2

O

4

2-]/[CrO

4

2-]会

发生变化，使C

总

与A

总

的关系偏离直线。

消除方法：控制条件。

3.仪器因素〔非单色光的影响〕

L-B定律的重要前提是“单色光〞，即只有一种波长的光；实际上，

真正的单色光却难以得到。由于吸光物质对不同的光的吸收能力不同

〔不同〕，就导致对的偏离。“单色光〞仅是一种理想情况，即使用

棱镜或光栅等所得到的“单色光〞实际上是有一定波长围的光谱带，

“单色光〞的纯度与狭逢宽度有关，狭缝越窄，他所包含的波长围也越

窄。

4.其它光学因素

〔1〕散射和反射：浑浊溶液由于散射光和反射光而偏离L-B

〔2〕非平行光