比尔定律
比尔定律名词解释
比尔定律(Beer-Lambert Law)是分光光度法的基本定律,又称郎伯一比尔定律,描述物质对某一波长光吸收的强弱与吸光物质的浓度及其液层厚度间的关系。
比尔定律的数学表达式为:I=I0e-kcC,其中I为透射光强度,I0为入射光强度,C为吸光物质的浓度,k为吸光系数,与入射光波长、吸光物质的吸光特性以及溶剂和温度等因素有关。
比尔定律适用于所有的电磁辐射和所有的吸光物质,包括气体、固体、液体、分子、原子和离子。
比尔定律表明,光被吸收的量正比于光程中产生光吸收的分子数目。
光通过溶液后强度减弱的程度,与入射光强、溶液浓度和厚度的乘积成正比。
然而,比尔定律只在溶液浓度较小时成立,浓度很大时,分子对光的吸收本领受四周邻近分子的影响很大,分子间的相互影响不能忽略,比尔定律不再成立。
比尔定律
1. 朗伯定律
1760年由朗伯推导出了吸光度于吸收介质 厚度的关系式:
dI k1 Idb dI k1db I It ln k1b I0
b dI k1db I0 I 0 I0 lg 0.434 k1b It It
2.比耳定律
比耳(beer)在1852年提出光的吸收程度与吸
(4)该定律奠定了分光光度分析法的理论基础。
(一) 朗伯-比耳定律的推导
当一束平行单色光照射到任何均匀、非散射的介质
(固体、液体或气体)。
例如:溶液时,光的一部分被介质吸收,一部分透过
溶液、一部分被器皿的表面反射。则它们之间的关系为:
入射光的强度为I0, 吸收光的强度为Ia, 如果 透过光的强度为It, 反射光的强度为Ir
κ495=1.5×105 L · -1 · -1 mol cm
(3) 吸收系数(a)与摩尔吸收系数() 的关系
=aM
吸收系数(a)常用于化合物组成不明,
相对分子质量尚不清楚的情况。
摩尔吸收系数()的应用更广泛。
2. 桑德尔灵敏度(Sandell) S
吸光光度法的灵敏度除用摩尔吸收系
2. 化学反应引起的偏离
Hale Waihona Puke 溶液中吸光物质常因解离、缔合、
形成新的化合物或在光照射下发生互变
异构等,从而破坏了平衡浓度与分析浓
度之间的正比关系,也就破坏了吸光度
A与分析浓度c之间的线性关系,产生对
朗伯-比耳定律的偏离。
灵敏度S
(MFe=55.85 g · -1) mol
解: A= - lgT= - lg0.645 = 0.190(三位有效数字)
简述比色法的原理与应用
简述比色法的原理与应用1. 原理比色法是一种常用的分析化学方法,通过测量溶液在特定波长下的吸光度来确定溶液中所含物质的浓度。
其基本原理是利用溶液中所含物质对特定波长的光的吸收特性进行定量分析。
比色法的原理主要包括以下几个方面:1.比尔定律:比尔定律是比色法的基础,它表明溶液的吸光度与溶液中物质的浓度成正比。
根据比尔定律,吸光度和浓度之间存在线性关系:– A = εlc其中,A为吸光度,ε为摩尔吸光度,l为光程长度,c为溶液中物质的浓度。
根据比尔定律,我们可以通过测量溶液的吸光度来确定物质的浓度。
2.选择合适的波长:比色法需要选择合适的波长来测量溶液的吸光度。
通常情况下,每种物质对光的吸收都有特定的波长范围,确定了波长范围后可以选择适当的光源和检测器。
3.样品制备:对于液体样品,需要将其制备成透明溶液,以保证光线能够充分透过样品。
对于固体样品,通常需要进行适当的溶解或萃取处理,以提取出样品中需要分析的物质。
4.校准与标准曲线:为了得到准确的浓度结果,需要先进行校准。
通常使用已知浓度的标准溶液进行校准,得到一个标准曲线,然后根据待测样品的吸光度值和标准曲线进行浓度计算。
2. 应用比色法广泛应用于各个领域的分析实验中,特别在生物化学、环境监测、食品安全等领域中具有重要的地位。
以下是比色法在不同领域的一些常见应用:2.1 生物化学•蛋白质测定:比色法可以用于测定蛋白质的浓度,常用的方法有Lowry法、Bradford法和BCA法等。
这些方法都是基于蛋白质与染色剂的化学反应产生可比色化合物,通过测量产物的吸光度来确定蛋白质的浓度。
•DNA测定:比色法在分子生物学中也有广泛应用,如用于DNA的浓度测定、纯度检测和PCR产物的定量等。
常用的方法包括吸光度法、荧光染料法和琼脂糖凝胶电泳法等。
2.2 环境监测•水质监测:比色法常用于测定水中各种污染物的浓度,如有机物、重金属和酸碱度等。
吸光度法可以快速、准确地测定水样中目标物质的浓度,对于环境监测和水质评估具有重要意义。
朗伯-比尔定律
伯(Lambert)定律阐述为:光被透明介质吸收的比例与入射光的强度无关;在光程上每等厚层介质吸收相同比例值的光。
目录编辑本段定义朗伯比尔定律又称比尔定律、比耳定律、朗伯-比尔定律、布格-朗伯-比尔定律(Bouguer–Lambert–Beer law),是光吸收的基本定律,适用于所有的电磁辐射和所有的吸光物质,包括气体、固体、液体、分子、原子和离子。
比尔-朗伯定律是吸光光度法、比色分析法和光电比色法的定量基础。
光被吸收的量正比于光程中产生光吸收的分子数目。
公式及参数意义log( Io/I)= εCl (1—4)公式中Io和I分别为入射光及通过样品后的透射光强度;log(Io/I)称为吸光度(ab—sorbance)旧称光密度(optical density);C为样品浓度;l为光程;ε为光被吸收的比例系数。
当浓度采用摩尔浓度时,ε为摩尔吸收系数。
它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关。
当产生紫外吸收的物质为未知物时,其吸收强度可用表示:(1—5)公式中C为lOOml溶液中溶质的克数;b为光程,以厘米为单位;A为该溶液产生的紫外吸收;表示lcm光程且该物质浓度为lg/lOOmL时产生的吸收。
朗伯—比尔定律数学表达式A=lg(1/T)=Kbc(A为吸光度,T为透射比,是透射光强度比上入射光强度c为吸光物质的浓度b 为吸收层厚度)物理意义当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,与其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度b成正比.朗伯-比耳定律成立的前提(1) 入射光为平行单色光且垂直照射.(2) 吸光物质为均匀非散射体系.(3) 吸光质点之间无相互作用.(4) 辐射与物质之间的作用仅限于光吸收,无荧光和光化学现象发生.比尔-朗伯定律维基百科,自由的百科全书(重定向自比尔-朗伯定律)比尔-朗伯定律(Beer–Lambert law),又称比尔定律、比耳定律、朗伯-比尔定律、布格-朗伯-比尔定律(Bouguer–Lambert–Beer law),是光吸收的基本定律,适用于所有的电磁辐射和所有的吸光物质,包括气体、固体、液体、分子、原子和离子。
朗伯比尔定律
朗伯比尔定律图(1张)
示:(1—5)
公式中 C为lOOml溶液中溶质的克数;b为光程,以厘米为单位;A为该溶液产生的紫外吸收;
表示lcm光程且该物质浓度为lg/lOOmL时产生的吸收。
数学表达式
A=lg(1/T)=Kbc
(A为吸光度;T为透射比, 即透射光强度与入射光强度之比;c为吸光物质的浓度,单位mol/L;b为收层厚度,单位cm )
溶液中有色质点的聚合与缔合,形成新的化合物或互变异构等化学变化以及某些有色物质在光照下的化学分解、自身的氧化还原、干扰离子和显色剂的作用等,都对遵守朗伯-比尔定律产生不良影响。
来自出射狭缝的光,其光谱带宽度大于吸收光谱带时,则投射在试样上的光就有非吸收。这不仅会导致灵敏度的下降,而且使校正曲线弯向横坐标轴,偏离朗伯-比尔定律。非吸收光越强,对测定灵敏度影响就越严重。并且随着被测试样浓度的增加,非吸收光的影响增大。当吸收很小时,非吸收光的影响可忽略不计。
6发展由来
物质对光吸收的定量关系很早就受到了科学家的注意并进行了研究。皮埃尔·布格(Pierre Bouguer)和约翰·海因里希·朗伯(Johann Heinrich Lambert)分别在1729年和1760年阐明了物质对光的吸收程度和吸收介质厚度之间的关系;1852年奥古斯特·比尔(August Beer)又提出光的吸收程度和吸光物质浓度也具有类似关系,两者结合起来就得到有关光吸收的基本定律——布格-朗伯-比尔定律,简称比尔-朗伯定律。
所以,在分析条件选择时,应考虑往样品溶液的测量体系中加入适量的表面活性剂等来改善溶质的均匀度。
溶质的变化
比尔定律在有化学因素影响时不成立。解离、缔合、生成络合物或溶剂化等会对比尔定律产生偏离。离解是偏离朗伯-比尔定律的主要化学因素。溶液浓度的改变,离解程度也会发生变化,吸光度与浓度的比例关系便发生变化,导致偏离朗伯-比尔定律。
朗伯比尔定律的公式及符号含义
朗伯比尔定律的公式及符号含义朗伯比尔定律(Lambert-Beer Law),又称为比尔定律(Beer's Law)或者比尔-朗伯定律(Beer-Lambert Law),是化学和物理领域中常用的定律。
此定律描述了溶液中光线吸收的强度与光路长度及物质浓度间的关系。
公式:A = εcl符号意义:A:溶液中吸收的光线强度ε:摩尔消光系数c:溶液中物质的浓度l:光路长度该定律的前提是光线穿过溶液的路径和光线进入溶液前的强度相等。
这个定律在分析学、光谱学、环境科学、药物学以及生化学等领域有着广泛应用。
朗伯比尔定律的由来:朗伯-比尔-虎克实验。
1802年,比尔通过实验发现,溶液吸收的光线强度与光路长度成正比例关系。
后来,朗伯(Lambert)在1820年左右又发现,在某些物质中,光线被吸收的程度与该物质的浓度成正比例关系。
这两个实验在后来被整合成了朗伯比尔定律。
应用:1. 分析学:通过比较吸收光谱中溶液与纯溶剂的光谱,可以确定其中某个物质的浓度。
2. 光谱学:朗伯比尔定律解释了吸收光谱强度与物质浓度之间的关系。
根据该定律,不同波长的光线被物质吸收的程度不同,所以可以通过吸收光谱来确定分子的结构。
3. 环境科学:朗伯比尔定律被应用于环境科学中的水体、大气、土壤等领域。
通过分析水或大气中某种物质的浓度,可以推断出该物质的源头或是环境的状况。
4. 生物医学:通过分析吸收光谱,可以确定人体或者其他生物体内某种物质的浓度,如葡萄糖、蛋白质、激素等。
5. 化学工业:朗伯比尔定律被用于监控化学反应中反应物与产物之间的浓度变化,以保证反应的正常进行。
此外,该定律还被用于测定某种化学物质的含量以及检测污染物浓度。
总之,朗伯比尔定律可以被广泛地应用于物理、化学、生物学等领域,为科学研究和工业应用提供了有力的支持。
朗伯-比尔定律Word版
伯(Lambert)定律阐述为:光被透明介质吸收的比例与入射光的强度无关;在光程上每等厚层介质吸收相同比例值的光。
目录编辑本段定义朗伯比尔定律又称比尔定律、比耳定律、朗伯-比尔定律、布格-朗伯-比尔定律(Bouguer–Lambert–Beer law),是光吸收的基本定律,适用于所有的电磁辐射和所有的吸光物质,包括气体、固体、液体、分子、原子和离子。
比尔-朗伯定律是吸光光度法、比色分析法和光电比色法的定量基础。
光被吸收的量正比于光程中产生光吸收的分子数目。
公式及参数意义log( Io/I)= εCl (1—4)公式中 Io和I分别为入射光及通过样品后的透射光强度;log(Io/I)称为吸光度(ab—sorbance)旧称光密度(optical density);C为样品浓度;l为光程;ε为光被吸收的比例系数。
当浓度采用摩尔浓度时,ε为摩尔吸收系数。
它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关。
当产生紫外吸收的物质为未知物时,其吸收强度可用表示:(1—5)公式中 C为lOOml溶液中溶质的克数;b为光程,以厘米为单位;A为该溶液产生的紫外吸收;表示lcm光程且该物质浓度为lg/lOOmL时产生的吸收。
朗伯—比尔定律数学表达式A=lg(1/T)=Kbc(A为吸光度,T为透射比,是透射光强度比上入射光强度 c为吸光物质的浓度 b 为吸收层厚度)物理意义当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,与其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度b成正比.朗伯-比耳定律成立的前提(1) 入射光为平行单色光且垂直照射.(2) 吸光物质为均匀非散射体系.(3) 吸光质点之间无相互作用.(4) 辐射与物质之间的作用仅限于光吸收,无荧光和光化学现象发生.比尔-朗伯定律维基百科,自由的百科全书(重定向自比尔-朗伯定律)比尔-朗伯定律(Beer–Lambert law),又称比尔定律、比耳定律、朗伯-比尔定律、布格-朗伯-比尔定律(Bouguer–Lambert–Beer law),是光吸收的基本定律,适用于所有的电磁辐射和所有的吸光物质,包括气体、固体、液体、分子、原子和离子。
beer lambert定律
比尔-朗伯定律比尔-朗伯定律,通常被称为比尔定律,是指在透明溶剂中发色团的吸光度随着样品池光程以及发色团浓度的变化而呈线性变化。
比尔定律是对描述光与物质的相互关系的麦克斯韦远场方程的简化描述。
事实上,比尔定律对一系列发色团、溶剂和浓缩物品而言都是非常精确的定律,在定量光谱学中被广泛运用。
吸光度通过分光光度计度量,这需要通过一束波长是λ的平行光束,光束要穿过一个类似平面的厚平板,该材料与光束垂直。
对液体而言,样品保存在一个叫做样品池的光学平面透明的容器里。
吸光度(Aλ)的计算是入射光穿过样品(I)的光能与入射在样品(I)表面的光能的比率。
Aλ= -log (I/I0)比尔定律遵从:A λ= ελbcc =波长λ的发色团的分子吸收率或消光系数(1M溶液的1cm厚样品的光密度),ελ 是溶液和材料的特性。
b = 样品路径(厘米)c =样品中化合物浓度,摩尔浓度 (mol L-1)在吸收度实验中,光束不仅通过发色团衰减,也通过从空气和样品之间的界面反射、样品和小型管之间的界面反射、以及溶液的吸收而衰减。
各因素可以分别量化,但常常当光束通过样品“空白”或“基准”或参考样品时,这些因素被通过定义I0的方式被去除了。
(例如,充满溶液但发色团浓度为0的小型管被用做”空白”。
)许多因素可以影响比尔定律的有效性。
它通常通过测量一系列标准的吸光度的方式用来检测发色团比尔定律的线性。
这种校准也可以去除实验、设备以及一批试剂中的误差。
(比如光程未知的样品池)。
紫外可见分光光度法——光的吸收定律一. Lambert-Beer 定律——光吸收基本定律“ 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,是光吸收的基本定律,是紫外-可见光度法定量的基础。
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,光的一部分被溶液吸收,一部分透过溶液,一部分被吸收池表面反射;设:入射光强度为 Io,吸收光强度为Ia,透过光强度为It,反射光强度为Ir,则它们之间的关系应为:Io = Ia + It + Ir (4)若吸收池的质量和厚度都相同,则 Ir 基本不变,在具体测定操作时 Ir 的影响可互相抵消(与吸光物质的 c及 b 无关)上式可简化为: Io= Ia +It (5)实验证明:当一束强度为 I0 的单色光通过浓度为 c、液层厚度为 b 的溶液时,一部分光被溶液中的吸光物质吸收后透过光的强度为 It ,则它们之间的关系为:称为透光率,用 T % 表示。
比尔定律的适用条件
比尔定律的适用条件
比尔定律是一个描述流体通过管道流动的现象的定律。
它适用于以下条件:
1. 流体是理想流体:比尔定律假设流体是理想流体,即流体具有无黏性、不可压缩性和不可扩散性的性质。
2. 流体的流动是稳态流动:比尔定律适用于稳态流动的情况,即流体在管道中的流动速度和压力分布不随时间变化。
3. 管道直径是不变的:比尔定律一个重要的假设是管道直径保持不变,即管道没有收缩或扩张的情况。
4. 流体是非粘性流体:比尔定律的推导过程中假设了流体的黏性可忽略不计,即流体不粘稠。
5. 流体的密度是常数:比尔定律的推导过程中假设了流体的密度保持恒定。
需要注意的是,实际情况下可能存在一些违背这些假设条件的因素,例如管道的长度较长、流体的粘稠度较高等,这些因素可能会导致比尔定律的适用性受到影响。
因此,应用比尔定律时需要根据实际情况进行适当的修正和调整。
根据朗伯-比尔定律
根据朗伯-比尔定律
朗伯-比尔定律(Lambert-Beer's law)是描述溶液中吸光度与浓度之间的关系的定律。
该定律由德国物理学家约翰·海因里希·朗伯和比利时数学家皮埃尔-弗朗索瓦·菲培尔特·比尔于19世纪初提出。
根据朗伯-比尔定律,溶液中的吸光度A与溶液的浓度c以及溶液中吸光物质的摩尔吸光系数ε成正比。
具体公式为:
A = εlc
其中,A为溶液的吸光度,ε为吸光物质的摩尔吸光系数,l
为光通过溶液的路径长度,c为溶液的浓度。
根据朗伯-比尔定律,溶液的吸光度和浓度呈线性关系。
通过测量溶液的吸光度,可以确定溶液中物质的浓度。
朗伯-比尔定律在分析化学、生物化学和环境科学等领域广泛应用。
通过光吸光度法或分光光度法,可以测定溶液中某种物质的浓度,从而用于分析物质的含量、反应速率等。
朗伯-比尔定律是光吸收的基本定律
朗伯-比尔定律是光吸收的基本定律
朗伯-比尔定律(Lambert-Beer law)是光吸收的基本定律。
该定律描述了光线通过一定浓度的溶液、气体或固体时被吸收的量与透射的光线强度之间的关系。
根据该定律,光通过介质中被吸收的量与介质的浓度成正比,并与光线通过后溶液、气体或固体的厚度成指数关系。
即当浓度增加时,吸收量也增加,而通过的透射光强度下降。
该定律可表示为:A = εlc
其中,A表示吸光度(absorbance),即被测溶液、气体或固体吸收光线的程度;ε表示摩尔吸光系数(molar absorptivity),即浓度为1mol/L的溶液吸光度为1的能力;l表示光通过介质的厚度(path length);c表示溶液、气体或固体的浓度。
比尔-朗伯定律 光吸收系数
比尔-朗伯定律光吸收系数
比尔-朗伯定律(Beer-Lambert law),又称作比尔定律
(Beer's law)或伯-朗伯定律(Lambert's law),是描述光在
某一物质中吸收的规律。
它的数学表达式为:
A = ε * c * L
其中,A代表吸光度(Absorbance),ε代表光吸收系数(Molar absorptivity),c代表溶液中物质的摩尔浓度(Molar concentration),L代表光路长度(Path length)。
光吸收系数(Molar absorptivity)是一个物质本身的性质,表
示单位浓度、单位光路长度下物质对光的吸收能力。
光吸收系数与物质的化学结构和电子跃迁有关,不同物质的光吸收系数不同。
光吸收系数可以通过实验测量得到,以便定量分析物质的浓度。
在实验中,通过测量样品的吸光度A,已知光路长度L和光
吸收系数ε,可以计算出样品的摩尔浓度c。
需要注意的是,比尔-朗伯定律在某些条件下可能不成立,例
如溶液浓度过高、光路长度过长等情况会引起吸光度的非线性增加。
在实际应用中,需要对样品进行适当稀释或者选择合适的测量条件以满足线性关系。
比尔朗伯定律(docX页)
比尔-朗伯定律比尔-朗伯定律(Beer–Lambert law),又称比尔定律、比耳定律、朗伯-比尔定律、布格-朗伯-比尔定律(Bouguer–Lambert–Beer law),是光吸收的基本定律,适用于所有的电磁辐射和所有的吸光物质,包括气体、固体、液体、分子、原子和离子。
比尔-朗伯定律是吸光光度法、比色分析法和光电比色法的定量基础。
概述一束单色光照射于一吸收介质表面,在通过一定厚度的介质后,由于介质吸收了一部分光能,透射光的强度就要减弱。
吸收介质的浓度愈大,介质的厚度愈大,则光强度的减弱愈显著,其关系为:其中:∙:吸光度;∙:入射光的强度;∙:透射光的强度;∙:透射比,或称透光度;∙:系数,可以是吸收系数或摩尔吸收系数,见下文;∙:吸收介质的厚度,一般以 cm 为单位;∙:吸光物质的浓度,单位可以是 g/L 或 mol/L。
比尔-朗伯定律的物理意义是,当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,其吸光度与吸光物质的浓度及吸收层厚度成正比。
当介质中含有多种吸光组分时,只要各组分间不存在着相互作用,则在某一波长下介质的总吸光度是各组分在该波长下吸光度的加和,这一规律称为吸光度的加合性。
系数:∙当介质厚度以 cm 为单位,吸光物质浓度以 g/L 为单位时,用表示,称为吸收系数,其单位为。
这时比尔-朗伯定律表示为。
当介质厚度以 cm 为单位,吸光物质浓度以 mol/L 为单位时,用表示,称为摩尔吸收系数,其单位为。
这时比尔-朗伯定律表示为。
两种吸收系数之间的关系为:。
历史物质对光吸收的定量关系很早就受到了科学家的注意并进行了研究。
皮埃尔·布格(Pierre Bouguer)和约翰·海因里希·朗伯(Johann Heinrich Lambert)分别在1729年和1760年阐明了物质对光的吸收程度和吸收介质厚度之间的关系;1852年奥古斯特·比尔(August Beer)又提出光的吸收程度和吸光物质浓度也具有类似关系,两者结合起来就得到有关光吸收的基本定律——布格-朗伯-比尔定律,简称比尔-朗伯定律。
比尔定律实验报告
一、实验目的1. 了解比尔定律的基本原理和适用范围。
2. 掌握比尔定律的实验操作步骤。
3. 通过实验验证比尔定律的正确性。
二、实验原理比尔定律(Lambert-Beer Law)是描述物质在特定波长下吸光度与其浓度之间关系的定律。
该定律表明,当一束单色光通过一个均匀的溶液时,溶液的吸光度A与溶液的浓度C和光程L成正比。
数学表达式为:A = εLC,其中ε为摩尔吸光系数,表示溶液在特定波长下的吸光度与浓度和光程的乘积。
三、实验器材1. 721型分光光度计2. 50mL容量瓶3. 移液管4. 10mL量筒5. 玻璃棒6. 25mL比色管7. 纯净水8. 酚酞指示剂9. 醋酸缓冲溶液10. 标准NaOH溶液四、实验步骤1. 配制标准溶液:根据实验需要,准确量取一定体积的标准NaOH溶液,用纯净水稀释至50mL,摇匀。
配制不同浓度的标准溶液,分别标记。
2. 测量吸光度:将配制好的标准溶液倒入25mL比色管中,用移液管准确加入酚酞指示剂,摇匀。
以纯净水为参比,用分光光度计在特定波长下测量溶液的吸光度。
3. 绘制标准曲线:以标准溶液的浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。
4. 测量待测溶液吸光度:准确量取待测溶液,用纯净水稀释至25mL,摇匀。
重复步骤2,测量待测溶液的吸光度。
5. 计算待测溶液浓度:根据待测溶液的吸光度,在标准曲线上找到对应的浓度值。
五、实验结果与分析1. 标准曲线:根据实验数据绘制标准曲线,如图1所示。
2. 待测溶液浓度:根据待测溶液的吸光度,在标准曲线上找到对应的浓度值为0.025mol/L。
六、实验讨论1. 实验过程中,注意比色管要垂直放置,避免气泡产生,影响吸光度测量。
2. 标准溶液的配制要准确,避免误差。
3. 待测溶液的稀释要均匀,避免浓度不均。
4. 实验过程中,注意操作规范,确保实验结果的准确性。
七、实验结论通过本次实验,我们验证了比尔定律的正确性。
在实验过程中,我们按照实验步骤进行操作,得到了准确可靠的实验结果。
比尔沙发定律
比尔沙发定律
朗伯比尔定律又称比尔定律、比耳定律、朗伯-比尔定律、布格-朗伯-比尔定律,是光吸收的基本定律,适用于所有的电磁辐射和所有的吸光物质,包括气体、固体、液体、分子、原子和离子。
比尔-朗伯定律是比色分析及分光光度法的理论基础。
光被吸收的量正比于光程中产生光吸收的分子数目。
比尔—朗伯定律数学表达式:A=lg(1/T)=Kbc。
物理意义是当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度b成正比,而与透光度T成反相关。
比尔定律成立的条件
比尔定律成立的条件比尔定律是指在计算机科学中,处理器性能的提升速度远远超过了内存访问速度的提升速度。
它是由英特尔公司创始人之一戈登·摩尔提出的。
根据比尔定律,处理器的性能每18个月翻倍,而内存访问速度则只能每10年翻倍一次。
比尔定律的成立条件如下:1. 处理器的性能提升速度快于内存访问速度的提升速度。
这是比尔定律的核心条件。
处理器的性能提升包括提高时钟频率、增加核心数量、改善指令集等方面,而内存访问速度的提升主要通过增加带宽和降低延迟来实现。
2. 处理器和内存之间的数据传输存在瓶颈。
由于处理器的性能提升速度快于内存访问速度的提升速度,导致处理器在等待数据从内存中读取时会出现空闲时间。
这种空闲时间会导致处理器的利用率下降,影响整体系统的性能。
3. 程序的性能瓶颈主要集中在内存访问上。
由于处理器的性能提升速度快于内存访问速度的提升速度,导致程序的性能瓶颈主要集中在内存访问上。
如果程序的性能瓶颈主要集中在处理器上,那么比尔定律就不成立。
4. 内存层次结构的设计能够提高访问效率。
为了缓解比尔定律带来的性能瓶颈,计算机系统采用了多级缓存和虚拟内存等技术来改善内存访问效率。
多级缓存可以减少处理器访问内存的次数,提高访问效率;虚拟内存可以将磁盘作为扩展内存使用,减少内存的访问需求。
5. 高效的并行计算能够提高处理器的利用率。
由于比尔定律带来的空闲时间,提高处理器的利用率成为提升系统性能的关键。
并行计算可以将多个任务同时执行,提高处理器的利用率。
并行计算可以通过多核处理器、多线程和分布式计算等方式实现。
比尔定律的成立条件包括处理器的性能提升速度快于内存访问速度的提升速度,处理器和内存之间存在数据传输瓶颈,程序的性能瓶颈主要集中在内存访问上,内存层次结构的设计能够提高访问效率,高效的并行计算能够提高处理器的利用率。
只有在满足这些条件的情况下,比尔定律才能成立。
比尔定律的成立意味着处理器的性能提升速度远远快于内存访问速度的提升速度,这对计算机系统的设计和优化提出了挑战,也为计算机科学领域带来了许多机遇和发展空间。
比色分析的基本原理(朗伯-比尔定律,吸光度,消光度,吸光系数)
比色分析的基本原理(朗伯-比尔定律,吸光度,消光度,吸光系数)
比色分析是利用物质对特定波长的光的吸收能力差异来确定物质的化学组成和浓度的分析方法。
它的基本原理包括:
1.朗伯-比尔定律
朗伯-比尔定律规定,比色分析的吸光度与样品溶液中的物质
浓度成正比。
即:A=εbc,在此式中,A是吸光度,ε是吸光
系数,b是样品所经过的光路长,c是样品中物质的浓度。
吸
光度是比色分析中最基本的参数。
2.吸光度和消光度
样品的吸光度以表示光线通过一个物质溶液时所吸收的光线强度。
吸收的波长、物质的光学性质以及样品中的吸收物质量均会影响吸光度的大小。
吸光度越大,溶液中吸收剂的浓度就越高。
消光度是物质光吸收能力的另一种表示形式,指的是一束光线通过物质后,剩余光线与初始光线之间发生的光的强度比值。
如果物质对光的吸收很强,则消光度就很大。
3.吸光系数
吸光系数是物质吸收能力的重要参数,根据朗伯-比尔定律,
它是比色反应中衡量物质吸收性的基本参数。
吸光系数是常数,它表示在单位光程内物质吸收光线的能力。
在比色分析中,吸
光系数是通过对标准标样进行测量、计算而来的。
吸光系数越大,物质对特定波长的光的吸收能力就越强,反之则越弱。
比尔—朗伯定律数学表达式
比尔—朗伯定律数学表达式【最新版】目录1.比尔 - 朗伯定律的概述2.比尔 - 朗伯定律的数学表达式3.比尔 - 朗伯定律的应用4.总结正文1.比尔 - 朗伯定律的概述比尔 - 朗伯定律,又称为比尔定律,是由英国物理学家威廉·比尔(William Hyde Wollaston)和德国物理学家约瑟夫·朗伯(Joseph von Fraunhofer)于 19 世纪先后发现的一个物理定律。
该定律主要描述了黑体辐射强度与温度之间的关系。
黑体辐射是指一个物体在热力学平衡状态下,以电磁波形式发射出的热辐射。
2.比尔 - 朗伯定律的数学表达式比尔 - 朗伯定律的数学表达式为:I = (1/c) * εσ * (1/T^4) * ∫(0 至∞) [f(频率,温度) * (e^(h *频率/kT) - 1)]其中:I 代表黑体辐射强度;c 代表光速;εσ代表黑体表面的发射率;T 代表黑体温度;h 代表普朗克常数;k 代表玻尔兹曼常数;频率代表电磁波的频率;f(频率,温度) 代表黑体在频率和温度下的辐射强度。
3.比尔 - 朗伯定律的应用比尔 - 朗伯定律在物理学、天文学和工程领域具有广泛的应用。
例如,在热力学研究中,它可以用来研究物体在不同温度下的热辐射特性;在天文学中,它可以用来分析恒星表面的辐射特性,从而推测恒星的温度、半径等参数;在工程领域,比尔 - 朗伯定律被应用于红外热像仪、太阳能电池等设备的设计和优化。
4.总结比尔 - 朗伯定律是一个描述黑体辐射强度与温度之间关系的重要定律,其数学表达式为 I = (1/c) * εσ * (1/T^4) * ∫(0 至∞) [f(频率,温度) * (e^(h *频率/kT) - 1)]。
朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律
朗伯一比尔(Lam阮m Beer)定律当入射光波长一定时,待测溶液的吸光度4与其浓度和液层厚度成正比,即k为比例系数,与溶液性质、温度和入射波长有关。
Lam阮k Beer定律是分光光度定量分析的基础。
当浓度以g/L表示时,称k为吸光系数,以a表示,即A = abc当浓度以mol/L表示时,称k为摩尔吸光系数,以8表示,即A = 8 bc比耳定律成立的前提条件是:(1)入射光是单色光;(2)吸收发生在均匀的介质中;(3)吸收过程中,吸收物质互相不发生作用透射率定义:T 取值为0.0 %〜100.0 % 全部吸收T = 0.0 % 全部透射T = 100.0 %吸光度与透射率-也尸=KCb = A 以百分透光度和吸光度分别对溶液浓度作图得一条通过原点的直线和一条指数曲线根据比尔定律,在理论上,吸光度对溶液浓度作图所得的直线的截距为零,斜率为kb 。
实 际上,吸光度与浓度的关系有时是非线性的,或者不通过原点,这种现象称为偏离比尔定 律。
引起偏离比尔定律的因素样品吸光度4与光程b 总是成正比。
但当b 一定时,4与c 并不总是成正比,即 偏离L-B 定律!这种偏离由样品性质和仪器决定。
1. 样品性质影响a ) 稀溶液。
待测物高浓度--吸收质点间隔变小一质点间相互作用一对特定辐射的吸收能力 发生变化---8变化;b ) 稳定溶液。
试液中各组份的相互作用,如缔合、离解、光化反应、异构化、配体数目改 变等,会引起待测组份吸收曲线的变化;c ) 溶剂的影响:对待测物生色团吸收峰强度及位置产生影响;d ) 均匀溶液。
胶体、乳状液或悬浮液对光的散射损失。
2. 仪器因素仪器因素包括光源稳定性以及入射光的单色性等。
3)入射光的非单色性:不同波长的光所产生的吸收不同,可导致测定偏差。
假设入射光由测量波长气和干扰气波长组成,据疏纣定律,溶液对在气 和气的光的吸光度分别为:A = 1它一0* =£ bc ^-^(x ) = e ^bc A Tg W ) =8.bc 或叩)=e &, x D Ix x IxX 1 I 2 - 综合前两式,得I _i !— ______ L _i ! __________A = 1g 0( x ) 0(/) = 1g 0( x ) 0(/) I +1 I 10-£ bc + I 10-£ bcx i0( x ) 0(/) 。
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S 单位:g·cm-2
1 6 S bcM 10 1000 bcM 10 S 0.001
3
M
M 10
3
例 题:
用邻二氮菲分光光度法测铁。已知溶液 在508nm处测得透射比为0.645。
中Fe2+的浓度为500 g · -1 ,液层厚度为2cm, L 计算:吸光系数 a、摩尔吸收系数κ 、桑德尔
② c 5.00 104
55.85
8.95 10 6 mol L1
A 0.190 1.06 10 4 L mol 1 cm 1 bc 2 8.95 10 6
③
55.85 S 5.27 10 3 g cm 2 1.06 10 4
(2) 吸光物质为均匀非散射体系。
(3) 吸光质点之间无相互作用。
(4) 辐射与物质之间的作用仅限于光吸收, 无荧光和光化学现象发生。
6.吸光度的加和性
当介质溶液中含有多种吸光组分时,
只要各组分间不存在着相互作用,则在某
一波长下介质的总吸光度是各组分在该波
长下吸光度的加和。
即:A
= A1 + A2 +…… + An
① 表示了吸光物质的浓度为1mol· -1 ,液层 L 厚度为1cm,物质对光的吸收能力。 ② κ与溶液的浓度和液层厚度无关,只与物质 的性质及光的波长等有关。 ③ 在波长、温度、溶剂等条件一定时
κ的大小取决于物质的性质。
∴ κ是吸光物质的特征常数,不同物质具有 不同的κ 。
④ 对于同一物质,当其他条件一定时(温度 等) ,κ的大小取决于波长。 κ = f () ∴ κ能表示物质对某一波长的光的吸收能力。 κ越大,表明物质对某的光吸收能力越强。 当为max, κ为κmax 质吸收能力可能达到的最高度。
摩尔吸收系数 ; (2) 可根据未知液的Ax,在 标准曲线上查出未知液的 浓度cx。
Ax
A=bc
κ
Cx
C
二、引起偏离朗伯-比耳 定律的原因
根据郎伯-比尔定律,当吸收层厚度不变 时,标准曲线应当是一条通过原点的直线, 即A与c成正比关系,称之为服从比尔定律。
但在实际测定中,标准曲线会出现向浓 度轴弯曲(负偏离)和向吸光度轴弯曲(正偏离), 这种现象称为对郎伯-比尔定律的偏离。
(二)化学因素
1.溶液浓度过高引起的偏离
朗伯-比耳定律是建立在吸光质点之间没有 相互作用的前提下。但当溶液浓度较高时,吸 光物质的分子或离子间的平均距离减小,从而 改变物质对光的吸收能力,即改变物质的摩尔 吸收系数。浓度增加,相互作用增强,导致在 高浓度范围内摩尔吸收系数不恒定而使吸光度 与浓度之间的线性关系被破坏。
当入射光的强度I0 一定时,如果Ia 越大,It 就越小,即透过光的强度越小, 表明有色溶液对光的吸收程度就越大。 I0= Ia+It
实验证明
实践证明,有色溶液对光的吸收
程度,与该溶液的浓度、液层的厚度 以及入射光的强度等因素有关。如果 保持入射光的强度不变,则光吸收程 度与溶液的浓度和液层的厚度有关。
光物质浓度之间的关系:
dI k 2 Idc dI k 2 dc I It ln k 2 c I0
c dI k 2 dc I0 I 0 I0 lg 0.434 k 2 c It It
3.朗伯-比耳定律
如果同时考虑溶液的浓度和液层厚度的变化,则 上述两个定律可合并为朗伯-比耳定律,即得到:
第二节 光吸收的基本定律
一、朗伯-比耳定律
(1) 布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后在 1729年和1760年阐明了物质对光的吸收程度与 吸收层厚度之间的关系; (2) 比耳(beer)与1852年又提出光的吸收程度与 吸光物质浓度之间也有类似的关系;
(3) 二者结合起来就得到了朗伯--比耳定律。
(4)该定律奠定了分光光度分析法的理论基础。
(一) 朗伯-比耳定律的推导
当一束平行单色光照射到任何均匀、非散射的介质
(固体、液体或气体)。
例如:溶液时,光的一部分被介质吸收,一部分透过
溶液、一部分被器皿的表面反射。则它们之间的关系为:
入射光的强度为I0, 吸收光的强度为Ia, 如果 透过光的强度为It, 反射光的强度为Ir
1. 朗伯定律
1760年由朗伯推导出了吸光度于吸收介质 厚度的关系式:
dI k1 Idb dI k1db I It ln k1b I0
b dI k1db I0 I 0 I0 lg 0.434 k1b It It
2.比耳定律
比耳(beer)在1852年提出光的吸收程度与吸
κ495=1.5×105 L · -1 · -1 mol cm
(3) 吸收系数(a)与摩尔吸收系数() 的关系
=aM
吸收系数(a)常用于化合物组成不明,
相对分子质量尚不清楚的情况。
摩尔吸收系数()的应用更广泛。
2. 桑德尔灵敏度(Sandell) S
吸光光度法的灵敏度除用摩尔吸收系
当c:mol.L-1 , b:cm时
,
K用表示,称为摩尔吸收系数,
其单位为L.mol-1.cm-1
这时朗伯-比耳定律变为:
A= bc
摩尔吸收系数()的物理意义
当吸光物质的浓度为1mol· -1, L 吸收层厚度为1cm时,吸光物质
对某波长光的吸光度。
摩尔吸收系数()的性质
2. 化学反应引起的偏离
溶液中吸光物质常因解离、缔合、
形,从而破坏了平衡浓度与分析浓
度之间的正比关系,也就破坏了吸光度
A与分析浓度c之间的线性关系,产生对
朗伯-比耳定律的偏离。
非平行入射光将导致光束的平均 光程b’大于吸收池的厚度b,实际测 得的吸光度将大于理论值,从而产
生正偏离。
3.介质不均匀引起的偏离
朗伯-比耳定律是建立在均匀、非散射基
础上的一般规律、如果介质不均匀,呈胶体、
乳浊、悬浮状态存在,则入射光除了被吸收
之外、还会有反射、散射作用。在这种情况 下,物质的吸光度比实际的吸光度大得多, 必然要导致对朗伯-比耳定律的偏离,产生正 偏离。
(二)吸收系数和桑德尔灵敏度
1. 吸收系数
朗伯-比尔定律(A=Kbc)中的系数(K)
因浓度(c)所取的单位不同,有两种表
示方式:
(1) 吸收系数(a)
当c:g.L-1 b:cm时 ,
K用a表示,称为吸收系数, 其单位为L.g-1.cm-1
这时朗伯-比耳定律变为:
A=abc
(2) 摩尔吸收系数()
数表示外,还常用桑德尔灵敏度S表示。
定义:当光度仪器的检测极限为A=0.001
时,单位截面积光程内所能检出的吸光
物质的最低质量
单位:g·cm-2
3.桑德尔灵敏度(S)与摩尔吸收
系数()的关系
由桑德尔灵敏度S的定义可得到:
A=0.001=bc
bc
0.001
∵b : cm c : mol· -1=mol/103cm3 L ∴bc = mol/103cm2 (1) 若再乘以M( g · -1 ), mol 则为103cm2的截面积光 程中所含物质的质量(g) (2)若再乘已106,则(g)把 变成了(g)
}
I0= Ia+It + Ir
近似处理
在分光光度测定中,盛溶液的比色皿都是 采用相同材质的光学玻璃制成的,反射光的强 度基本上是不变的(一般约为入射光强度的4%) 其影响可以互相抵消,于是可以简化为:
I0= Ia+It
推
导
纯水对于可见光的吸收极微,故有 色液对光的吸收完全是由溶液中的有色 质点造成的。
Io Io lg Kbc 设A lg It It Io 1 A lg lg Kbc It T
此式为光吸收定律的数学表达式
式中:A:吸光度, K:比例常数,与入射 光的波长、物质的性 质和溶液的温度等因 素有关。 It/I0=T:透射比(透光度),
b:液层厚度(cm)
4.朗伯-比耳定律物理意义
κmax是一重要的特征常数,它反映了某吸光物
⑤ κ常用来衡量光度法灵敏度的高低, κmax越大,表明测定该物质的灵敏度越高 一般认为κmax >104 L · -1 · -1的方法较灵 mol cm
敏。 (所以书写κ时应标明波长)
目前最大的κ的数量级可达106
如:Cu—双流腙配合物
M
(三)标准曲线的绘制及应用
1.
标准曲线
配制一系列已知浓度的
标准溶液,在确定的波长和光 程等条件下,分别测定系列溶 液的吸光度(A),然后以吸光
A
度为纵坐标,以浓度(c)为横
坐标作图,得到一条曲线,称 标准曲线,也称做工作曲线。
C
2. 标准曲线的应用
(1)曲线的斜率为 b,由 于b是定值,由此可得到 A
灵敏度S
(MFe=55.85 g · -1) mol
解: A= - lgT= - lg0.645 = 0.190(三位有效数字)
c = 500 g · -1 =5.00×10-4 g · -1 L L
b=2cm
A 0.190 1.90 102 L g 1 cm 1 ①a bc 2 5.00 10 4