比色分析的基本原理朗伯比尔定律
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)( 关键词：比色分析,吸光光度法,光电比色法,分光光度法,朗伯-比尔定律,吸光度,消光度,吸光系数)比色分析是基于溶液对光的选择性吸收而建立起来的一种分析方法，又称吸光光度法。
有色物质溶液的颜色与其浓度有关。
溶液的浓度越大，颜色越深。
利用光学比较溶液颜色的深度，可以测定溶液的浓度。
根据吸收光的波长范围不同以及所使用的仪器精密程度，可分为光电比色法和分光光度法等。
比色分析具有简单、快速、灵敏度高等特点，广泛应用于微量组分的测定。
通常中测定含量在10-1～10-4mg·L-1的痕量组分。
比色分析如同其他仪器分析一样，也具有相对误差较大（一般为1%～5%）的缺点。
但对于微量组分测定来说，由于绝对误差很小，测定结果也是令人满意的。
在现代仪器分析中，有60%左右采用或部分采用了这种分析方法。
在医学学科中，比色分析也被广泛应用于药物分析、卫生分析、生化分析等方面。
一、物质的颜色和光的关系光是一种电磁波。
自然是由不同波长（400～700nm）的电磁波按一定比例组成的混合光，通过棱镜可分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色相连续的可见光谱。
如把两种光以适当比例混合而产生白光感觉时，则这两种光的颜色互为补色。
图8-1中处于同一直线关系的两种色光（如绿与紫、黄与蓝）互为补色。
当白光通过溶液时，如果溶液对各种波长的光都不吸收，溶液就没有颜色。
如果溶液吸收了其中一部分波长的光，则溶液就蜈现透过溶液后剩余部分光的颜色。
例如，我们看到KMnO4溶液在白光下呈紫红色，就是因为白光透过溶液时，绿色光大部分被吸收，而其他各色都能透过。
在透过的光中除紫红色外都能两两互补成白色，所以KMnO4溶液呈现紫红色。
同理，CuSO4溶液能吸收黄色光，所以溶液呈蓝色。
由此可见，有色溶液的颜色是被吸收光颜色的补色。
吸收越多，则补色的颜色越深。
比较溶液颜色的深度，实质上就是比较溶液对它所吸收光的吸收程度。
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)说课材料
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)( 关键词：比色分析,吸光光度法,光电比色法,分光光度法,朗伯-比尔定律,吸光度,消光度,吸光系数 )比色分析是基于溶液对光的选择性吸收而建立起来的一种分析方法，又称吸光光度法。
有色物质溶液的颜色与其浓度有关。
溶液的浓度越大，颜色越深。
利用光学比较溶液颜色的深度，可以测定溶液的浓度。
根据吸收光的波长范围不同以及所使用的仪器精密程度，可分为光电比色法和分光光度法等。
比色分析具有简单、快速、灵敏度高等特点，广泛应用于微量组分的测定。
通常中测定含量在10-1～10-4mg·L-1的痕量组分。
比色分析如同其他仪器分析一样，也具有相对误差较大（一般为1%～5%）的缺点。
但对于微量组分测定来说，由于绝对误差很小，测定结果也是令人满意的。
在现代仪器分析中，有6 0%左右采用或部分采用了这种分析方法。
在医学学科中，比色分析也被广泛应用于药物分析、卫生分析、生化分析等方面。
一、物质的颜色和光的关系光是一种电磁波。
自然是由不同波长（400～700nm）的电磁波按一定比例组成的混合光，通过棱镜可分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色相连续的可见光谱。
如把两种光以适当比例混合而产生白光感觉时，则这两种光的颜色互为补色。
图8-1中处于同一直线关系的两种色光（如绿与紫、黄与蓝）互为补色。
当白光通过溶液时，如果溶液对各种波长的光都不吸收，溶液就没有颜色。
如果溶液吸收了其中一部分波长的光，则溶液就蜈现透过溶液后剩余部分光的颜色。
例如，我们看到KMnO4溶液在白光下呈紫红色，就是因为白光透过溶液时，绿色光大部分被吸收，而其他各色都能透过。
在透过的光中除紫红色外都能两两互补成白色，所以KMnO4溶液呈现紫红色。
同理，CuSO4溶液能吸收黄色光，所以溶液呈蓝色。
由此可见，有色溶液的颜色是被吸收光颜色的补色。
生化分析仪原理-比色法(朗伯-比尔定律
吸光系数的影响因素：
入射波长、温度、吸光物质性质、溶剂等
吸光系数常有三种表示方式:
偏离朗伯比尔定律现象 该定律在一个均匀的体系中，吸光物质的浓度不变时， 吸光度A与液层厚度b之间的线性关系是普遍成立的。 但在实际工作中，吸光度A和浓度c之间的线性关系 有时会失效，出现偏离朗伯比尔定律的现象，是个 有限的定律。
引起偏离的因素
（1）吸光物质浓度:Lambert-Beer定律通常只适用于稀溶液。当c > 0.01 mol/L时，吸光粒子彼此靠近，粒子的 电荷分布发生改变，从而影响单个粒子独立吸收特定波长光的能力，导致对比尔定律的偏离。当c < 0.01 mol/L 时，一般对分子间的相互影响可忽略不计。
透光率
It T = 两边取负对数
I0
我们将透射光与入射光的比值T称为透光率，T 越小，光吸收能力越强，T越大，物质光吸 收能力越大。
为了表示物质吸收光的强度，我们用吸光度A来表示，将公式两边取负对数得
公式 2
A= -lg (T)=lg(1/T)=lg(I0/It)
公式 2是吸光度A的定义式，A值越大，表明物质对光的吸收越大
原子吸收光谱法
特点： 1.灵敏度较高 2.精密度和准确度较高 3.选择性较强 4.仪器设备较简单，操作易掌握。 5.应用范围广
2.3 紫外可见光光度法基本理论 光的基本性质：光的基本性质光是一种电磁波，又表现为光子束流。
光的波粒二象性:
E=hv=hc/λ
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。
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)( 关键词：比色分析,吸光光度法,光电比色法,分光光度法,朗伯-比尔定律,吸光度,消光度,吸光系数 )比色分析是基于溶液对光的选择性吸收而建立起来的一种分析方法，又称吸光光度法。
有色物质溶液的颜色与其浓度有关。
溶液的浓度越大，颜色越深。
利用光学比较溶液颜色的深度，可以测定溶液的浓度。
根据吸收光的波长范围不同以及所使用的仪器精密程度，可分为光电比色法和分光光度法等。
比色分析具有简单、快速、灵敏度高等特点，广泛应用于微量组分的测定。
通常中测定含量在10-1～10-4mg·L-1的痕量组分。
比色分析如同其他仪器分析一样，也具有相对误差较大（一般为1%～5%）的缺点。
但对于微量组分测定来说，由于绝对误差很小，测定结果也是令人满意的。
在现代仪器分析中，有60%左右采用或部分采用了这种分析方法。
在医学学科中，比色分析也被广泛应用于药物分析、卫生分析、生化分析等方面。
一、物质的颜色和光的关系光是一种电磁波。
自然是由不同波长（400～700nm）的电磁波按一定比例组成的混合光，通过棱镜可分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色相连续的可见光谱。
如把两种光以适当比例混合而产生白光感觉时，则这两种光的颜色互为补色。
图8-1中处于同一直线关系的两种色光（如绿与紫、黄与蓝）互为补色。
当白光通过溶液时，如果溶液对各种波长的光都不吸收，溶液就没有颜色。
如果溶液吸收了其中一部分波长的光，则溶液就蜈现透过溶液后剩余部分光的颜色。
例如，我们看到KMnO4溶液在白光下呈紫红色，就是因为白光透过溶液时，绿色光大部分被吸收，而其他各色都能透过。
在透过的光中除紫红色外都能两两互补成白色，所以KMnO4溶液呈现紫红色。
同理，CuSO4溶液能吸收黄色光，所以溶液呈蓝色。
由此可见，有色溶液的颜色是被吸收光颜色的补色。
吸收越多，则补色的颜色越深。
比较溶液颜色的深度，实质上就是比较溶液对它所吸收光的吸收程度。
比色分析的基础A
17
2 单色器 单色器的主要组成： 入射狭缝、出射狭缝、色散元件和 准直镜等部分。
单色器质量的优劣，主要决定于色散 元件的质量。 色散元件常用棱镜和光栅。
18
3 吸收池
吸收池又称比色皿或比色杯，用无 色、透明、耐腐蚀的材料制造，可分为 玻璃吸收池和石英吸收池，前者不能用 于紫外区。 吸收池的种类很多，其光径可在 0.1~10cm之间，其中以1cm光径吸收池 。 最为常用。
12
紫外-可见分光一、主要部件的性能与作用 基本结构:
光源→单色器→吸收池→检测器→信号显示系统 ↑ 样品
14
分光光度计的主要部件
15
分光光度计的光学系统
16
1 光源
在紫外可见分光光度计中，常用的光源 有两类：热辐射光源和气体放电光源。 热辐射光源用于可见光区，如钨灯和卤 钨灯； 气体放电光源用于紫外光区，如氢灯和 氘灯。
19
4 检测器 检测器的作用是检测光信号，并将 光信号转变为电信号。 现今使用的分光光度计大多采用光电 管或光电倍增管作为检测器。
5 信号显示系统显示器： • 电表指针 • 数字显示 • 荧光屏显示等 • 显示方式：A、T(%)、c 等
20
二、紫外-可见分光光度计的类型 按其光学系统可分为单波长分光光度 计和双波长分光光度计。 单波长、单光束分光光度计（721、 722、752 型等） 一个单色器；一种波长的单色光；一 束单色光。
23
例如，测定维生素B12时，可预先绘制 维生素B12的A-c标准曲线，再用完全 相同的方法和步骤测定被测溶液的吸 光度，即可从标准曲线上找出被测溶 液的浓度或含量。
标准曲线可在固定仪器和方法的条件 下多次使用，适合于经常性工作。 但若仪器不同或测定方法及条件改变， 测得的标准曲线不同。因此在更换任 何测定条件时都需重新绘制标准曲线。
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）（关键词：比色分析，吸光光度法，光电比色法，分光光度法，朗伯-比尔定律，吸光度，消光度，吸光系数）比色分析是基于溶液对光的选择性吸收而建立起来的一种分析方法，又称吸光光度法。
有色物质溶液的颜色与其浓度有关。
溶液的浓度越大，颜色越深。
利用光学比较溶液颜色的深度，可以测定溶液的浓度。
根据吸收光的波长范围不同以及所使用的仪器精密程度，可分为光电比色法和分光光度法等。
比色分析具有简单、快速、灵敏度高等特点，广泛应用于微量组分的测定。
通常中测定含量在10-1〜10-4mg-L-1的痕量组分。
比色分析如同其他仪器分析一样，也具有相对误差较大（一般为1%- 5%的缺点。
但对于微量组分测定来说，由于绝对误差很小，测定结果也是令人满意的。
在现代仪器分析中，有60%左右采用或部分采用了这种分析方法。
在医学学科中，比色分析也被广泛应用于药物分析、卫生分析、生化分析等方面。
一、物质的颜色和光的关系光是一种电磁波。
自然是由不同波长（400~ 700nm）的电磁波按一定比例组成的混合光，通过棱镜可分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色相连续的可见光谱。
如把两种光以适当比例混合而产生白光感觉时，则这两种光的颜色互为补色。
图8-1中处于同一直线关系的两种色光（如绿与紫、黄与蓝）互为补色。
当白光通过溶液时，如果溶液对各种波长的光都不吸收，溶液就没有颜色。
如果溶液吸收了其中一部分波长的光，则溶液就蜈现透过溶液后剩余部分光的颜色。
例如，我们看到KMn0溶液在白光下呈紫红色，就是因为白光透过溶液时，绿色光大部分被吸收，而其他各色都能透过。
在透过的光中除紫红色外都能两两互补成白色，所以KMnO4溶液呈现紫红色。
同理，CuS04溶液能吸收黄色光，所以溶液呈蓝色。
由此可见，有色溶液的颜色是被吸收光颜色的补色。
吸收越多，则补色的颜色越深。
比较溶液颜色的深度，实质上就是比较溶液对它所吸收光的吸收程度。
比色计原理
当单色光通过厚度相同，而浓度很小的溶液时，根据朗伯—比尔定律，光被溶液吸收的程度，称为吸收度，与溶液的浓度成正比，与溶液的厚度成正比，即A=εCL，式中：A为吸收度，C为溶液的浓度，L为溶液的厚度，ε为消光系数。
由朗伯—比尔定律得，当一束单色光通过一溶液时，由于溶液吸收一部分光能，使光的强度减弱。
若溶液的浓度（或厚度）不变，则溶液的厚度（浓度）愈大，光线强度的减弱也愈明显。
用同样的方法配制的标准溶液和待测溶液，其浓度分别为C1和C2，对同类溶液ε相同，当厚度也相同时则：A1=εC1LA2=εC2LC2=（A2/A1）*C1式中A1,A2可由罗维朋比色计直接读出，C1为标准溶液的已知浓度，据此可算出待测溶液的浓度。
朗伯—比尔定律许多化学物质的溶液具有颜色（无色的化合物也可以加显色剂经反应生成有色物质），当有色溶液的溶度改变时，颜色的深浅也随之改变，浓度愈大，颜色愈深。
因此，可以用比较溶液颜色深浅的方法来测定有色溶液的浓度。
这种方法叫做比色分析法。
一、朗伯—比尔定律当一束单色光通过有色溶液时，入射光线的一部分被器皿反射回来，一部分被溶液吸收，另一部分则透过溶液，如图所示。
它们之间有以下关系：o=Ia+Ir+It1-1式中：Io—入射光强度，Ia—吸收光强度，Ir—反射光强度，It—透过光强度由于在实际测定时，所用的比色皿都是同质料用规格的。
反射光的强度为一定值，不会引起测量误差，所以反射光的影响可以不加考虑。
则上式可简化为：Io=Ia+It1-2从式1-2可知：当入射光强度Io为一定时，被吸收光强度Ia愈大，则透过光强度It愈小。
也就是说：光强度的减弱仅与有色溶液对光线的吸收有关。
那么，溶液对光线的吸收与哪些因素有关呢？实验证明：溶液的浓度C愈大，液层厚度L愈厚（即光线在溶液中所经过的路程愈长），则溶液对光线吸收的愈多。
它们之间的关系有下式决定：lg = KCL1-3这个公式就是朗伯—比尔（Lambert---Beer）定律。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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)
( 关键词：比色分析,吸光光度法,光电比色法,分光光度法,朗伯-比尔定律,吸光度,消光度,吸光系数)
比色分析是基于溶液对光的选择性吸收而建立起来的一种分析方法，又称吸光光度法。
有色物质溶液的颜色与其浓度有关。
溶液的浓度越大，颜色越深。
利用光学比较溶液颜色的深度，可以测定溶液的浓度。
根据吸收光的波长范围不同以及所使用的仪器精密程度，可分为光电比色法和分光光度法等。
比色分析具有简单、快速、灵敏度高等特点，广泛应用于微量组分的测定。
通常中测定含量在10-1～10-4mg·L-1的痕量组分。
比色分析如同其他仪器分析一样，也具有相对误差较大（一般为1%～5%）的缺点。
但对于微量组分测定来说，由于绝对误差很小，测定结果也是令人满意的。
在现代仪器分析中，有60%左右
采用或部分采用了这种分析方法。
在医学学科中，比色分析也被广泛应用于药物分析、卫生分析、生化分析等方面。
一、物质的颜色和光的关系
光是一种电磁波。
自然是由不同波长（400～700nm）的电磁波按一定比例组成
的混合光，通过棱镜可分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色相连续的可见光谱。
如把
两种光以适当比例混合而产生白光感觉时，则这两种光的颜色互为补色。
图8-1
中处于同一直线关系的两种色光（如绿与紫、黄与蓝）互为补色。
当白光通过溶液时，如果溶液对各种波长的光都不吸收，溶液就没有颜色。
如果溶液吸收了其中一部分波长的光，则溶液就蜈现透过溶液后剩余部分光的颜色。
例如，我们看到KMnO4溶液在白光下呈紫红色，就是因为白光透过溶液时，绿色光大部分被吸收，而其他各色都能透过。
在透过的光中除紫红色外都能两两互补成白色，所以KMnO4溶液呈现紫红色。
有色溶液的颜色是被吸溶液能吸收黄色光，所以溶液呈蓝色。
由此可见，同理，CuSO4收光颜色的补色。
吸收越多，则补色的颜色越深。
比较溶液颜色的深度，
实质上就是比较溶液对它所吸收光的吸收程度。
表8-1列出了溶液的颜色与吸收光颜色的关系。
表8-1 溶液的颜色与吸收光颜色的关系
溶液颜色绿黄橙红紫红紫蓝青蓝青
颜色紫蓝青蓝青青绿绿黄橙红
吸收波长／400～450～480～490～500～560～580～600～650～光760580480650490500600560450nm
二、朗伯-比尔（Lambert-Beer）定律
当一束平行单色光（只有一种波长的光）照射有色溶液时，光的一部分被吸收，一部分透过溶液（图8-2）。
图8-2 光吸收示意图
设入射光的强度为I，溶液的浓度为c，液层的厚度为b，透射光强度为I，则0
（8-1 ）
式中lgI/I 表示光线透过溶液时被吸收的程度，一般称为吸光度（A）或消光度（E）。
0因此，上式又可写为：
A=Kcb（8-2）
上式为朗伯-比尔定律的数学表示式。
它表示一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度和液层厚度的乘积成正比。
式中，K为吸光系数，当溶液浓度c和液层厚度b的数值均为1时，A=K，即吸光系数在数值上等于c和b均为1时溶液的吸光度。
对于同一物质和一定波长的入射光而言，它是一个常数。
色法中常把称为透光度，用T表示，透光度和吸光度的关比
系如下：
?（8-3）
-1-L·mol表示，其单位是以cmol·Lε为单位时，吸光系数称为摩尔吸光系数，用当
1-1-1E1）表示时，吸光系数称为百分吸光系数，用以质量体积浓度（g·mlc。
当·cm -1·-1。
吸光系数越大，表示溶液对入射光越容易吸收，当ccmm表示，单位是ml·g 有微小变化时就可使A有较大的改变，故测定的灵敏度较高。
一般ε值在103
以上即可进行比色分析。
如果测定某种物质对不同波长单色光的吸收程度，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图可得一条曲线，即物质对光的吸收曲线，可准确地描述物质对光的吸收情况。
图8-3是几种不同浓度的KMnO4溶液的吸收曲线，溶液对波长525nm附近的绿光吸收量最强，而对其他波长的光吸收较弱。
光吸收程度最大处的波长叫做吸收波长，用λmax表示。
不同浓度的KMnO4溶液所得的吸收曲线，最大吸收波长都一致，只是相应的光被吸收的程度不同。
吸收曲线可作为比色分析中波长选定的依据，测定时一般选择λmax 的单色
光作为入射光。
这样即使被测物质含量较低也可得到较大的吸光度，因而可使分析的灵每度较高。
若所测定的溶液无色，可在测定前加入适当的显色剂，通过与待测成分的化学反应使溶液晱色即可测定此待测成分。
-1-1，若用2cmmol比色皿，为使·cmε=2235L·处例如，已知在525nmKnO
溶液的4所测得的透光率介于20%～65%之间，溶液的浓度范围应是多少？
图8-3 KMnO液的吸收光谱曲线４解：若T=20%
则
-5-1) 则c=-lg65%/2235*2.0=4.19*10(mol·L。