朗伯-比尔定律不成立的因素

朗伯一比尔定律(Lambert-Beer law)是分光光度法的基本定律，是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。

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。

适用条件
(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.
(5)适用范围：吸光度在0.2~0.8之间
在分光光度分析中，比尔定律是一个有限的定律，其成立条件是待测物为均一的稀溶液、气体等，无溶质、溶剂及悬浊物引起的散射；入射光为单色平行光。

导致偏离朗伯-比尔定律的原因很多，但基本上可分为物理和化学两个方面。

物理方面主要是入射光的单色性不纯所造成的；化学方面主要是由于溶液本身化学变化造成的。

名词解释：1.发射光谱：物质的分子、原子或离子接受外界能量，使其由基态或低能态跃迁到高能态（激发态），再由高能态跃迁回低能态或基态，而产生的光谱称为发射光谱。

2.吸收光谱：由电磁辐射通过某些物质时，物质的原子或分子吸收与其能级跃迁相对应的能量，由基态或低能态跃迁到较高的能态，这种基于物质对辐射能的选择性吸收而得到的原子或分子光谱为吸收光谱。

3.原子光谱：原子核外电子在不同能级间跃迁而产生的光谱称为原子光谱。

4.分子光谱：在辐射能作用下，因分子内能级间的跃迁而产生的光谱称为分子光谱。

5.朗伯—比尔定律：是均匀、非散射介质对光吸收的基本定律，是分光光度法进行定量分析的基础。

6.摩尔吸光系数：表示物质的浓度为1mol/L、液层厚度为1cm时溶液的吸光度。

7.原子吸收分光光度法：基于气态的基态原子在某特定波长光的辐射下、原子外层电子对光的特征吸收这一现象建立起来的一种光谱分析方法。

8.特征浓度：指产生1%吸收或0.0044吸光度时所对应的被测元素的浓度或质量。

9.荧光：物质的基态分子受一激发光源的照射，被激发至激发态后，在返回基态时发射出波长与入射光相同或较长的光，称为荧光。

10.电化学分析：根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分析的方法称为电化学分析。

11.离子选择性电极：也称膜电极，能选择性地响应待测离子的浓度（活度）而对其他离子不响应，或响应很弱，其电极电位与溶液中待测离子活度的对数有线性关系，即遵循能斯特方程式。

12.生物传感器：又称生物选择性电极，是将生物物质（如酶、微生物、细菌等），用固定剂固定成敏化膜，然后涂于或贴于离子选择电极的敏感膜上构成的。

13.阳极溶出伏安法：是将被测金属离子（M z+）在阴极（工作电极）上还原为金属，如阴极为汞电极，则形成汞齐；在反向扫描时，阴极变为阳极，金属在阳极上被氧化为金属离子而溶出，此时产生氧化电流。

14.分配系数：在一定温度和压力下，组分在固定相和流动相之间分配达到平衡时的浓度比值，称为分配系数。

朗伯——比尔定律在化学分析中的应用及局限性作者：霍瑞岗来源：《学周刊·C》2013年第11期摘要：本文介绍了朗伯——比尔定律在近代化学分析领域的技术应用和工作原理，通过列举大量的试验设备所涉及该定律的现状，得出该定律作为常规分析是有效且高效的，同时说明其有一定的局限性。

关键词：朗伯——比尔定律；光度计；红外碳硫仪；局限性一、引言比尔定律最早由皮埃尔·布格和约翰·海因里希·朗伯在1729年和1760年对物质对光的吸收关系进行了阐明，在1852年由奥古斯特·比尔对该定律进行了完善，两者结合后就得到有关光吸收的基本定律——“比尔—朗伯定律”。

时至今日，分析设备逐渐集成化、精密化，但一些分析仪器的最终原理仍离不开比尔—朗伯定律。

二、比尔定律的表达式简单地说，比尔定律就是当一单色光通过有色溶液时，溶液的吸光度与其浓度成正比。

它可用以下数学公式描述：A=lg■=K2bC （2-1）式中，b为光程；C为溶液的浓度；K2为比例常数，一般将K2称为吸光系数，单位为1/（g·cm）。

式（2-1）中，若将浓度C以摩尔（mol）浓度表示，光程b以厘米（cm）表示，则吸光系数K2称为摩尔吸光系数，一般用ε表示，其单位为1/（mol·cm）。

此时，式（2-1）可改写为：A=lg■=εbC （2-2）其中，ε是有色溶液在浓度C为1mol/L，光程b为1cm时的吸光度，它表征各种有色物质在一定波长下的特征常数，它可以衡量显色反应的灵敏度。

ε值越大，表示该有色物质对此波长光的吸收能力越强，显色反应越灵敏。

一般ε的变化范围是10～105，其中ε>104为强度大的吸收，ε综上所述，比尔定律可以描述为：当一束平行的单色光通过某一均匀的有色溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度和光程的乘积成正比，这就是比尔定律的真正物理意义。

它是光度分析中定量分析的最基础、最根本的依据。

试简述偏离朗伯—比尔定律的化学因素
朗伯-比尔定律是描述气体溶解度与其分压之间关系的经验定律。

根据朗伯-比尔定律，溶解度与气体分压成正比，即溶解
度随气体分压的增加而增加。

然而，在某些情况下，化学因素可能会导致气体溶解度偏离朗伯-比尔定律。

以下是一些常见的化学因素：
1. 气体反应：当溶解气体与溶剂之间发生化学反应时，朗伯-
比尔定律不再适用。

例如，二氧化碳与水反应生成碳酸酸性溶液，溶解度随着反应的进行而发生变化。

2. 离子间作用：某些气体在溶解时会产生离子，这些离子可能会发生电荷间的相互作用，从而对溶解度产生影响。

例如，一些气体在水中溶解后会形成酸碱溶液，其中离子间的相互作用对溶解度有影响。

3. 温度变化：溶解度通常随着温度的升高而增加，但在某些情况下可能出现偏离。

例如，某些气体的溶解度在特定温度范围内达到最大值，然后随温度继续升高而降低。

4. 溶剂特性：不同的溶剂对气体的溶解度有不同的影响。

例如，极性溶剂通常会增加气体的溶解度，而非极性溶剂则相对较低。

综上所述，化学因素如气体反应、离子间作用、温度变化和溶剂特性等可能导致气体溶解度偏离朗伯-比尔定律。

这些因素
需要在实际情况中进行考虑和分析。

第二章 紫外－可见分光光度法一、选择题1 物质的紫外 – 可见吸收光谱的产生是由于 ( B )A. 原子核内层电子的跃迁B. 原子核外层电子的跃迁C. 分子的振动D. 分子的转动2 紫外–可见吸收光谱主要决定于 ( C )A. 原子核外层电子能级间的跃迁B. 分子的振动、转动能级的跃迁C. 分子的电子结构D. 原子的电子结构3 分子运动包括有电子相对原子核的运动（E 电子）、核间相对位移的振动（E 振动）和转动（E 转动）这三种运动的能量大小顺序为 （ A ）A. E 电子>E 振动>E 转动B. E 电子>E 转动>E 振动C. E 转动>E 电子>E 振动D. E 振动>E 转动>E 电子4 符合朗伯-比尔定律的一有色溶液，当有色物质的浓度增加时，最大吸收波长和吸光度分别是 ( C )A. 增加、不变B. 减少、不变C. 不变、增加D. 不变、减少5 吸光度与透射比的关系是 ( B ) A. T A 1=B. TA 1lg = C. A = lg T D. A T 1lg = 6 一有色溶液符合比尔定律，当浓度为c 时，透射比为T 0，若浓度增大一倍时，透光率的对数为 ( D )A. 2T OB. 021TC. 0lg 21T D. 2lg T 07 相同质量的Fe 3+和Cd 2+ 各用一种显色剂在相同体积溶液中显色，用分光光度法测定，前者用2cm 比色皿，后者用1cm 比色皿，测得的吸光度值相同，则两者配合物的摩尔吸光系数为 ( C )已知：A r(Fe) = 55.85，A r(Cd) =112.4A. Cd Fe 2εε≈B. e d F C 2εε≈C. e d F C 4εε≈D. Cd Fe 4εε≈8 用实验方法测定某金属配合物的摩尔吸收系数ε，测定值的大小决定于 ( C )A. 入射光强度B. 比色皿厚度C. 配合物的稳定性D. 配合物的浓度9 以下说法正确的是 ( A )A. 吸光度A 随浓度增大而增大B. 摩尔吸光系数ε随浓度增大而增大C. 透光率T 随浓度增大而增大D. 透光率T 随比色皿加厚而增大10 下列表述中的错误是 ( A )A. 比色法又称分光光度法B. 透射光与吸收光互为补色光，黄色和蓝色互为补色光C. 公式bc II A ε==0lg 中，ε称为摩尔吸光系数，其数值愈大，反应愈灵敏 D. 吸收峰随浓度增加而增大，但最大吸收波长不变11 吸光光度分析中比较适宜的吸光度范围是 ( C )A. 0.1～0.5B. 0.1～1.2C. 0.2～0.8D. 0.2～1.512 若显色剂无色，而被测溶液中存在其它有色离子干扰，在分光光度法分析中，应采用的参比溶液是 ( D )A. 蒸馏水B. 显色剂C. 试剂空白溶液D. 不加显色剂的被测溶液13 采用差示吸光光度法测定高含量组分时，选用的参比溶液的浓度c s 与待测溶液浓度c x 的关系是 ( D )A. c s =0B. c s = c xC. c s > c xD. c s 稍低于c x14 桑德尔灵敏度S 与摩尔吸光系数ε的关系是 ( A ) A. εMS = B. 610⨯=εM S C. ε610⨯=M S D. M S ε= 15下列因素对朗伯-比尔定律不产生偏差的是 ( A )A. 改变吸收光程长度B. 溶质的离解作用C. 溶液的折射指数增加D. 杂散光进入检测器二、填空题1吸光光度法进行定量分析的依据是__朗伯-比耳定律，用公式表示为___A= εbc，式中各项符号各表示：A为吸光度，b为吸收介质厚度，ε为摩尔吸光系数，c 为吸光物质的浓度。

第一章习题1．可见光的能量应为( )。

A．1.24×104—1.24×106 eV；B．1.43×102～7l eV；C．6.2～3.1 eV；D．3.1～1.65 eV。

2．已知：h＝6.63×10-34 J·s则波长为0.01 nm的光子能量为( )。

A．12.4 eV；B．124 eV；C．1.24×105eV；D．0.124 eV。

3．频率可用下列哪种方式表示(C：光速，λ：波长，σ：波数)( )。

A．σ／C；B．C·σ；C．1／λ；D．C／σ。

4．光量子的能量正比于辐射的( )。

A．频率；B．波长；C．周期；D．传播速度。

5．下列四个电磁波谱区中，请指出能量最小者( )。

A．X射线；B．红外区；C．无线电波；D．紫外和可见光区。

6．分子运动包括有电子相对原子核的运动(E电子)、核间相对位移的振动(E 振动)和转动(E转动)这三种运动的能量大小顺序为( )。

A．ΔE振动Δ>E转动Δ>E电子；B．ΔE转动Δ>E电子Δ>E振动；C．ΔE电子Δ>E振动Δ>E转动；D．ΔE电子Δ>E转动Δ>E振动。

7．在分光光度法中，运用朗伯—比尔定律进行定量分析采用的入射光为( )。

A．白光；B．单色光；C．可见光；D．紫外线。

8．指出下列哪种因素对朗伯—比尔定律不产生偏差？( )。

A．溶质的解离作用；B．杂散光进入检测器；C．溶液的折射指数增加；D．改变吸收光程长度。

9．在分光光度法中，以______为纵坐标，以_____为横坐标作图，可得光吸收曲线。

10．紫外—可见分光光度法定量分析中，实验条件的选择包括__________等方面。

11．在紫外—可见分光光度法中，吸光度与吸光溶液的浓度遵从的关系式为____________________。

12．对于紫外及可见分光光度计，在可见光区可以用玻璃吸收池，而紫外光区则用__________吸收池进行测量。

食品检验工初级试题一文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）C.阻尼天平D.电子天平26.有关分样器的使用叙述正确的是（）。

A.操作费时费力B.缩分后试样组分会发生改变C.物料质量和组分都会改变D.物料组分不变，质量一分为二27.用酸度计测定试液的PH值之前，要先用标准（）溶液进行定位。

A.酸性B.碱性C.中性D.缓冲28.分样器的使用不正确的是（）。

A.应用与分样器进料口宽度相等的铁铲进料B.缩分后的物料可进一步破碎分C.利用分样器缩分物料比四分法速度快D.物料经分样器后，质量和组分含量都会减少29.测定pH值的指示电极为（）。

标准氢电极B.玻璃电极C.甘汞电极D.银氯化银电极30.（）是质量的法定计量单位。

A.牛顿B.吨C.千克D.斤.31.721型分光光度计使用前，仪器应预热（）min。

A.0B.5C.10D.2032.茶叶中粉末、碎茶测定时，当测定值大于5%,要求同一样品两次测定值之差（）。

33.茶叶中水浸出物的测定，不能用到的仪器是（）。

A.电热恒温干燥箱B.水浴锅C.分析天平D.高温炉34.肉及其制品总灰分测定时灰化温度为（）。

A.103℃±2℃B.525℃±25℃C.550～600℃D.95～105℃35.茶叶中水溶性灰分测定，要求同一样品两次测定值之差为（）。

A.<0.2%B.～0.5%36.变质肉的PH值为（）37.对沸点小于90℃的被蒸馏物，可用（）进行蒸馏。

A.沙浴法B.水浴法C.油浴法D.盐浴法38.肉品中脂肪的测定中常用的样品处理方法为（）。

A.湿法消化B.澄清和脱色C.溶剂萃取法D.盐析法39.对于有凡士林油污的器皿，下列洗涤方法正确的是（）。

A.用（1+3）盐酸洗液洗涤，再用自来水冲洗干净B.先用碱性酒精洗液洗涤，然后用洗衣粉水或肥皂水洗涤，再用自来水冲洗干净C.先将凡士林擦去，再在洗衣粉水或肥皂水中烧煮，取出用水冲洗干净D.先用水冲洗后，再用稀盐酸洗涤，用自来水冲洗干净40.下列试剂中主要用于微量分析中试样的分解及试液制备的是（）。

第一章绪论问答题1. 简述仪器分析法的特点.第二章色谱分析法1．塔板理论的要点与不足是什么？2．速率理论的要点是什么?3．利用保留值定性的依据是什么？4．利用相对保留值定性有什么优点?5．色谱图上的色谱流出曲线可说明什么问题？6．什么叫死时间？用什么样的样品测定？．7．在色谱流出曲线上，两峰间距离决定于相应两组分在两相间的分配系数还是扩散速率？为什么？8．某一色谱柱从理论上计算得到的理论塔板数n很大，塔板高度H很小，但实际上柱效并不高,试分析原因。

9．某人制备了一根填充柱，用组分A和B为测试样品，测得该柱理论塔板数为4500，因而推断A和B在该柱上一定能得到很好的分离,该人推断正确吗?简要说明理由。

10．色谱分析中常用的定量分析方法有哪几种？当样品中各组分不能全部出峰或在组分中只需要定量其中几个组分时可选用哪种方法?11．气相色谱仪一般由哪几部分组成?各部件的主要作用是什么?12．气相色谱仪的气路结构分为几种？双柱双气路有何作用？13．为什么载气需要净化?如何净化？14．简述热导检测器的基本原理。

15．简述氢火焰离子化检测器的基本结构和工作原理。

16．影响热导检测器灵敏度的主要因素有哪些?分别是如何影响的?17．为什么常用气固色谱分离永久性气体？18．对气相色谱的载体有哪些要求？19．试比较红色载体和白色载体的特点.20．对气相色谱的固定液有哪些要求？21．固定液按极性大小如何分类？22．如何选择固定液?23．什么叫聚合物固定相?有何优点?24．柱温对分离有何影响?柱温的选择原则是什么？25．根据样品的沸点如何选择柱温、固定液用量和载体的种类?26．毛细管色谱柱与填充柱相比有何特点？27．为什么毛细管色谱系统要采用分流进样和尾吹装置？28．在下列情况下色谱峰形将会怎样变化?(1)进样速度慢；（2）由于汽化室温度低,样品不能瞬间汽化；（3）增加柱温；(4）增大载气流速；（5）增加柱长；(6)固定相颗粒变粗.29．二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷的沸点分别为40℃，62℃，77℃，试推测它们的混合物在阿皮松L柱上和在邻苯二甲酸二壬酯柱上的出峰顺序.30．流动相为什么要预先脱气?常用的脱气方法有哪些?31．高压输液泵应具备什么性能?32．在HPLC中，对流动相的要求是什么?33．何谓梯度洗脱?适用于哪些样品的分析?与程序升温有什么不同?33．什么是化学键合固定相?化学键合相的特点有哪些?34．反相键合相色谱法具有哪些优点?35．为何高效液相色谱法一般采用全多孔微粒型固定相?36．指出下列物质在正相色谱和在反相色谱中的洗脱顺序：37．在硅胶柱上，用甲苯为流动相时,某物质的保留时间为28 min，若改用CCl4或CHCl3。

《仪器分析—分光光度计》学科知识考试题库一、单选题1.在分光光度法中,应用光的吸收定律进行定量分析,应采用的入射光为()A、自然光B、单色光C、复合光D、互补光参考答案：B2.滴定分析中,若试剂含少量待测组分,可用于消除误差的方法是A、仪器校正B、空白试验C、对照分析参考答案：B3.721型分光光度计适用于()A、红外光区B、可见光区C、紫外光区D、紫外-可见光区参考答案：B4.用500ml容量瓶配制10㎎/ml的NACl溶液,需称取NACl多少A、1.25gB、5gC、10gD、2.5g参考答案：B5.树叶为什么显示是绿色()A、透射绿光B、吸收绿光C、折射绿光D、反射绿光参考答案：D6.下列说法正确的是()A、同等条件下,光的波长越大其能量就越大B、同等条件下,光的波长越小其能量就越大C、光的能量大小与波长无关D、同等条件下,光的能量大小与波长成正相关参考答案：B7.分光光度计使用时,绘制工作曲线的横坐标为A、吸光度B、浓度C、波长D、光程参考答案：B8.测定某有色溶液的吸光度为5A,若将该溶液稀释5倍,吸光度为?A、1AB、5AC、25AD、0.25A参考答案：A9.一束()通过有色溶液时,溶液的吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。

A、平行可见光B、平行单色光C、白光D、紫外光参考答案：B10.测定某有色溶液的吸光度,用1Cm比色皿时吸光度为A,若用2Cm 比色皿,吸光度为?A、1.5AB、2AC、2.5AD、3A参考答案：B11.下列说法错误的是()A、溶液的吸光度与溶液浓度有关B、溶液的吸光度与溶液温度有关C、溶液的吸光度与光程有关D、溶液的吸光度与温度无关参考答案：D12.一个样品分析结果的准确度不好,但精密度好,可能存在A、操作失误B、记录有差错C、使用试剂不纯D、随机误差大参考答案：C13.吸光光度法测量时,入射光波长一般选在最大吸收波长处,因为这时测定有较高的()A、灵敏度B、选择性C、可信度D、重复性参考答案：A14.某分析工作者,在光度法测定前用参比溶液调节仪器时,只调至透光率为95.0%,测得某有色溶液的透光率为35.2%,此时溶液的真正透光率为多少?A、37.1%B、38.1%C、39.1%D、40.1%参考答案：A15.仪器在工作状态下,应按要求()后才可进行检定A、干燥B、清洗C、吹扫D、预热参考答案：D16.棱镜做为单色器是基于()A、光的干涉B、光的衍射C、光的折射D、光的透射参考答案：C17.待测溶液在检测前,应先将比色皿用待测溶液润洗()次A、1B、2C、3D、5参考答案：C18.某溶液中有AB两种物质,他们的吸光度分别为A1、A2,则该溶液的吸光度为()A、A1B、A2C、A1+A2D、A1-A2参考答案：C19.吸光度为()时,相对误差较小。