什么因素导致了比尔-兰伯特吸光度定律的偏离?
比尔-兰伯特吸光度定律是一种普遍接受的关系式,它有助于从测定的吸光度值计算吸收种的浓度。在理想条件下,吸光度与浓度曲线是一条通过原点的直线。然而,在真实情况下,曲线图上的曲率超过了特定的浓度。曲率可以是正的,也可以是负的,这取决于吸收物质的性质和实验条件。在早期的文章中讨论了与法律的偏差。本文将讨论负责此类偏差的原因。
当测量值大于预期理论值时,会出现正偏差;当测量值小于理论值时,会出现负偏差。
法律的限制
啤酒 - 兰伯特的法律通常表现出低于关键限额的浓度。对于大多数吸收分子,在10mm以上的浓度下观察非线性行为。然而,一些吸收分子如亚甲基蓝色倾向于表现出与浓度的线性度低至10μm的偏差。溶质 - 较高浓度甚至氢键的溶剂相互作用负责这种偏差。
化学因素
改变博士
一些吸收分子随着溶剂介质pH值的改变而变色。一个例子是酚红,它的颜色从酸性介质中的黄色变成了基本介质中的红色,这是由于质子的内部迁移伴随着单键和相邻双键之间的切换。
另一个例子是二聚角的水溶液,从黄色变为橙色,随着铬酸盐 - 二甲酸酯转化而增加氢离子的浓度
\(2Cro_7 ^ 2 ^ - + 2 h ^ + \)\(\ rectionleftrarrows \)\(cr_2o_7 ^ 2 ^ - + h_2o \)
重铬酸铬酸
(黄色)(橙色)
络合、离解或联想
由于关联引起的复杂形成可能导致浓度变化的颜色变化。一个例子是氯化钴,其由于关联而从绿色变为蓝色的颜色
\ (2 cocl_2 \) \ \ rightleftarrows \) \ (Co (CoCl_4) \)
(粉色)(蓝色)
缔合程度随浓度的增加而增加
仪器因素
波长选择
比尔-兰伯特定律对单波长的光严格成立。然而,由于单色器效率低,分离出了一定范围的波长。此外,杂散光还来自光栅、透镜和光学窗等光学元件的内部反射。由杂散光贡献而产生的吸收将显示出偏离比尔-朗伯定律
溶液和电池不匹配
样品和参考空白溶液的组成变化或试管窗口的光学失配会导致比尔-朗伯定律的偏离。
为尽量减少偏差,在读取溶液的吸光度时,应采取以下预防措施,以提供高准确性的结果:
- 总是使用光学匹配的一对测量单元
- 分析物的浓度应低于啤酒的线性范围。
- 空白溶液和样品溶液的pH值应保持在规定的值
- 空白和样品溶液的组成应尽可能地匹配
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