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。在前面的一篇文章中讨论了对法律的偏离.本文将讨论造成这种偏差的原因。
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
比尔-兰伯特定律一般适用于浓度低于临界极限的理想情况。对于大多数吸收分子,在浓度高于10mM时观察到非线性行为。然而,亚甲基蓝等吸收分子在10 μ M浓度下也会出现偏离线性的现象。较高浓度的溶质-溶剂相互作用,甚至氢键都是造成这种偏差的原因。
化学因素
pH值的变化
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。
另一个例子是重铬酸钾的水溶液,由于铬酸盐-重铬酸钾的转换,随着氢离子浓度的增加,溶液从黄色变成橙色
\ (2 cro_7 ^ 2 ^ - ^ + + 2 H \) \ \ rightleftarrows \) \ (Cr_2O_7 ^ 2 ^ - + H_2O \)
重铬酸铬酸
(黄色)(橙色)
络合、离解或联想
由于联想而形成的复杂构象可导致颜色随浓度的变化而变化。一个例子是氯化钴,它会由于联想而从绿色变成蓝色
\ (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Beer -Lambert曲线的线性范围。
- 空白溶液和样品溶液的pH值应保持在规定的值
- 空白和样品溶液的成分应尽可能匹配
我真的很感谢所有这些精彩的帖子给你更多的力量。
真的,这类信息不仅对学者很有用,而且对一些在分析实验室工作的卫生保健专业人员也很有用…我希望这种学习方式会永远持续下去。
非常感谢……