醫用化學/朗伯-比爾（Lambert-Beer）定律

當一束平行單色光（只有一種波長的光）照射有色溶液時，光的一部分被吸收，一部分透過溶液（圖8-2）。

圖8-2 光吸收示意圖

設入射光的強度為I0，溶液的濃度為c，液層的厚度為b，透射光強度為I，則

（8-1）

式中lgI0/i 表示光線透過溶液時被吸收的程度，一般稱為吸亮度（A）或消亮度（E）。因此，上式又可寫為：

A=Kcb（8-2）

上式為朗伯-比爾定律的數學表示式。它表示一束單色光通過溶液時，溶液的吸光度與溶液的濃度和液層厚度的乘積成正比。

式中，K為吸光係數，當溶液濃度c和液層厚度b的數值均為1時，A=K，即吸光係數在數值上等於c和b均為1時溶液的吸光度。對於同一物質和一定波長的入射光而言，它是一個常數。

比色法中常把

稱為透光度，用T表示，透光度和吸光度的關

系如下：

（8-3）

當c以mol.L^-1為單位時，吸光係數稱為摩爾吸光係數，用ε表示，其單位是L.mol^-1.cm^-1。當c以質量體積濃度（g.ml^-1）表示時，吸光係數稱為百分吸光係數，用E1%1cm表示，單位是ml.g^-1.cm^-1。吸光係數越大，表示溶液對入射光越容易吸收，當c有微小變化時就可使A有較大的改變，故測定的靈敏度較高。一般ε值在103以上即可進行比色分析。

如果測定某種物質對不同波長單色光的吸收程度，以波長為橫坐標，吸光度為縱坐標作圖可得一條曲線，即物質對光的吸收曲線，可準確地描述物質對光的吸收情況。

圖8-3是幾種不同濃度的KMnO4溶液的吸收曲線，溶液對波長525nm附近的綠光吸收量最強，而對其他波長的光吸收較弱。光吸收程度最大處的波長叫做吸收波長，用λmax表示。不同濃度的KMnO4溶液所得的吸收曲線，最大吸收波長都一致，只是相應的光被吸收的程度不同。

吸收曲線可作為比色分析中波長選定的依據，測定時一般選擇λmax 的單色光作為入射光。這樣即使被測物質含量較低也可得到較大的吸光度，因而可使分析的靈每度較高。

若所測定的溶液無色，可在測定前加入適當的顯色劑，通過與待測成分的化學反應使溶液晱色即可測定此待測成分。

例如， 已知在525nm處KnO₄溶液的ε=2235L. mol^-1.cm^-1，若用2cm比色皿，為使所測得的透光率介於20%～65%之間，溶液的濃度範圍應是多少？

圖8-3　KMnO₄液的吸收光譜曲線

解：若T=20%

則

則　c=-lg65%/2235*2.0=4.19*10^-5(mol.L^-1)