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分光光度计琅伯-比尔定律在实用过程中的可靠性

2016-4-5 13:17:54      点击:
    分光光度计琅伯-比尔定律假设的分析条件与实际的分析条件有偏离,因此在使用中就会出现可靠性的问题。在琅伯-比尔定律的推导中,至少有三个假设是与实际不相符的:第一:假设采用的是单色光;第二:入射光是平行光;第三:吸光粒子的行为相互无关,而且不论其数量和种类如何都是如此。此外,样品的处理、测量的光程、杂散光的影响、噪声的影响、光谱带宽的影响、化学因素的影响以及其他因素的影响。

1、非单色光

   在比尔定律的推导过程中,都是采用单色光,而实际中不可能是真正的单色光,即使是选用分光光度计上设置的最小光谱带宽也是如此,非单色光的谱带宽度与使用仪器的光谱带宽有关,所用的光谱带宽越大,非单色光的谱带宽度就越大,光谱纯度就越差,由于实际的非单色光与假设的单色光不符,就产生了琅伯-比尔定律的偏差。

2、非平行光

   假设入射到样品上的光是真正的平行光,这在实际中也是不可能。不管在何种情况下,入射到样品上的光,总是有一个孔径角。这与假设入射到样品上的光是平行光不符,也产生了琅伯-比尔定律的误差。

3、吸光物质成分之间的相互作用

   在琅伯-比尔定律的推导中,假设所有的吸光粒子(分子或离子)的行为都是相互无关的,但是,这种情况只有在稀溶液(浓度≤0.01mol/L)中才存在。因为在浓度增大时,往往产生某些附加效应,如聚焦、聚合或缔合作用、水解以及络合物配位数的改变等,这样就影响到物质的吸光效应。吸光粒子之间的相互作用必将改变吸光成分或被激发的成分,或改变电荷分布,从而改变对所吸收的入射光能量的要求,导致吸收峰的位置、形状和高度随着浓度的增加而改变。

4、浓度对琅伯-比尔定律的影响

   琅伯-比尔定律所描述的物质对光的吸收值(吸光度A)、光程(b)和物质的浓度(C)成线性关系。但是,这只是在稀溶液时才成立。因为在高浓度时吸收成分之间的平均距离将缩小到一定程度,邻近质点彼此的电荷分布都会相互受到影响,将改变它们对特定辐射的吸收能力,这种影响的程度取决于物质的浓度,它可使吸光度与浓度之间的线性关系发生偏离。

5、其他因素对琅伯-比尔定律的影响

   杂散光、噪声、光谱带宽、化学因素和其他因素都会对琅伯-比尔定律产生影响。分光光度计在常规的测试中很少考虑到以上因素的影响。