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朗伯–比尔定律：UV-Vis 吸光度校准
测量 KMnO₄ 溶液吸光度随浓度和光程的线性增长，然后从校准直线直接读取未知浓度。
目标
表述 A = ε·l·c，说明各因子的作用，并用校准直线把测得的吸光度换算为浓度。
仪器与试剂
高锰酸钾储备液、用于稀释的容量瓶、1 cm（及 0.5 cm）石英或玻璃比色皿、设定在约 525 nm 的紫外-可见分光光度计。
步骤
- 选择标准条件（1.0 cm 比色皿，525 nm 处 ε ≈ 2 250 L·mol⁻¹·cm⁻¹），注意校准直线经过原点。
- 将指针悬停在直线上：吸光度等于斜率乘浓度，因此任何测得的 A 对应唯一的 c——这就是测定未知样的方法。
- 切换到 0.5 cm 比色皿：斜率减半，因为 A 与光程成正比——在相同浓度下光程加倍则吸光度加倍。
- 切换到 ε 更大的波长：摩尔吸光系数越大直线越陡，意味着低浓度下灵敏度更高。
观察要点
- 所有直线都过原点：c = 0 时没有可吸收的物质，无论比色皿或波长如何。
- 斜率越陡则 ε·l 乘积越大：相同浓度给出更强信号（在检测器线性范围内）。
讲解
比尔–朗伯定律 A = ε·l·c 之所以线性，是因为每个吸光分子都移除相同比例的光子：吸光度对厚度和浓度都是可加的。高浓度下定律失效（分子相互作用、杂散光、多色光束），因此实际校准通常保持在 A ≈ 1–2 以下。
实验史话
皮埃尔·布格（1729年）和约翰·海因里希·朗伯（1760年）最早注意到光损失随穿过厚度几何增长；奥古斯特·比尔于1852年证明吸光物质的浓度起同样作用。合并为比尔–朗伯（或布格–比尔–朗伯）定律后，光谱法成为分析实验室的主力定量工具。
相关化学家
虚拟实验是帮助建立直觉的简化模型，不能替代真实实验和安全培训；没有指导请勿在家自行重复。