比耳定律

當樣品溶液的光程固定時,溶液的吸光度a正比於吸光成分的濃度,稱為比耳定律.當濃度固定時,a正比於溶液的光程長度,稱為朗伯定律。簡單的說,比爾定律就是當一單色光通過有色溶液時,溶液的吸光度與其濃度成正比。

基本介紹

  • 中文名比耳定律
  • 朗伯定律:正比於溶液的光程長度
  • 原理:溶液的吸光度與其濃度成正比
  • 可靠性:由於有這些假設上和操作上的原因
定義,原理,比耳定律的可靠性,比耳定律的局限性,

定義

當樣品溶液的光程固定時,溶液的吸光度a正比於吸光成分的濃度,稱為比耳定律.當濃度固定時,a正比於溶液的光程長度,稱為朗伯定律。

原理

簡單的說,比爾定律就是當一單色光通過有色溶液時,溶液的吸光度與其濃度成正比。

比耳定律的可靠性

比耳定律假設的分析條件與實際的分析條件有偏離;因此,在使用中,就會出現可靠性的問題。我們在比耳定律的推導中,至少有三個假設是與實際不相符的:第一,假設採用的是單色光;第二,入射光是平行光;第三,吸光粒子(分子或離子)的行為相互無關,而且,不論其數量和種類如何都是如此。
此外,還有樣品的處理、測量過程中的儀器條件和操作等因素也會產生誤差。由於有這些假設上和操作上的原因,引起了比耳定律套用中的可靠性問題。

比耳定律的局限性

比耳定律套用是有局限性的。比耳定律所描述的物質對光的吸收值(吸光度A)與光程(b)和物質的濃度(c)呈線性關係。但是,這只是在稀溶液(低含量)時才能成立。因此,比耳定律A=lgI0/I=εbc是一個有限使用的定律。因為,在高濃度(一般指>0.01mol/L)時的吸收成分(質點)之間的平衡距離將縮小到一定程度,鄰近質點彼此的電荷分布都會相互受到影響,將改變它們對特定輻射的吸收能力。這種影響的程度取決於物質的濃度,它可使吸光度與濃度之間的線性關係發生偏離。
吸光度與濃度之間線性關係的偏離(即比耳定律的偏離)還與溶液的折射率n有關;因為,摩爾吸光係數ε是真實摩爾吸光係數ε真核溶液的折射率n的函式,即ε=ε真[n/(n2+2)2];而溶液的折射率是隨著溶液的濃度改變而改變的,所以ε也隨濃度而改變。然而,實際上當濃度<=0.01mol/L時,n基本是不變的。
因此,比耳定律在低濃度是正確的,只是在高濃度時才會受到限制,但不排除在高濃度時,採用差示分光光度法、多波長法等適當方式進行定量分析。

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