分光光度法检测数据不稳定的原因是什么?使用分光光度法会有哪些影响数值的因素?

分光光度法检测数据不稳定的原因?使用分光光度法会有哪些影响数值的因素?

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

公式意义:

比尔-朗伯定律数学表达式:A=lg(1/T)=Kbc

A为吸光度,T为透射比(透光度),是出射光强度(I)比入射光强度(I0).

K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.

c为吸光物质的浓度,b为吸收层厚度.【b也常用L替换,含义一致】

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,其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度b成正比,而透光度T与c、b成反比。

偏离原因(实践:检测不准确、不稳定的原因)

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。

单色光不纯引起的偏离

严格说来,朗伯-比尔定律只适用于单色光。但由于仪器分辨能力所限,入射光实际为一很窄波段的谱带。由于分光光度计分光系统中的色散元件分光能力差,即在工作波长附近或多或少含有其他杂色光,杂散光(非吸收光)也会对比尔定律产生影响,这些杂色光将导致朗伯-比尔定律的偏离。

实际上,理论上的单色光是不存在的,我们所做的只能是让入射光的光谱带宽尽可能的小,要尽可能的靠近单色光。

溶液性质引起的偏离

样品溶液浓度的影响

比尔定律是一个有限的定律,它只适用于浓度小于0.01mol/L的稀溶液。因为浓度高时,吸光粒子间的平均距离减小,受粒子间电荷分布相互作用的影响,他们的摩尔吸收系数发生改变,导致偏离比尔定律。因此,待测溶液的浓度应该控制在0.01mol/L以下。

溶质和溶剂的性质

例如,碘在四氯化碳溶液中呈紫色,在乙醇中呈棕色,在四氯化碳溶液中即使含有1%乙醇也会使碘溶液的吸收曲线形状发生变化。这是由于溶质和溶剂的作用,生色团和助色团也发生相应的变化,使吸收光谱的波长向长波长方向移动或向短波长方向移动,即所谓的红移和蓝移。

介质不均匀性

实践:检测甲醛样本的时候就要观察所检样本中有没有杂质,颜色有没有不均匀,有没有分层。

朗伯-比尔定律是适用于均匀、非散射的溶液的一般规律,如果被测试液不均匀,是胶体溶液、乳浊液或悬浮液,则入射光通过溶液后,除了一部分被试液吸收,还会有反射、散射使光损失,导致透光率减小,使透射比减小,使实际测量吸光度增大,使标准曲线偏离直线向吸光度轴弯曲,造成对朗伯-比尔定律的偏离。

溶质的变化

比尔定律在有化学因素影响时不成立。解离、缔合、生成络合物或溶剂化等会对比尔定律产生偏离。离解是偏离朗伯-比尔定律的主要化学因素。溶液浓度的改变,离解程度也会发生变化,吸光度与浓度的比例关系便发生变化,导致偏离朗伯-比尔定律。 

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