Линейная зависимость между оптической плотностью и толщиной слоя при данной концентрации является общим правилом, из которого нет исключений. Наоборот, с отклонениями от линейной зависимости между оптической плотностью и концентрацией при постоянной толщине слоя приходится сталкиваться довольно часто. Некоторые из этих отклонений носят фундаментальный характер, другие связаны со способом измерения оптической плотности или с состоянием определяемого вещества в растворе.
- Закон Бера справедлив для разбавленных растворов. При высоких концентрациях (> 0,01 М) среднее расстояние между час-тицами поглощающего вещества уменьшается до такой степени, что каждая частица влияет на распределение заряда соседних частиц, что, в свою очередь, может изменить способность частиц поглощать излучение данной длины волны.
- Коэффициент
в уравнении (5.3.) зависит от показателя преломления среды. Увеличение концентрации раствора приводит к значительному изменению показателя преломления n и отклонению от закона Бера (показатели преломления разбавленных растворов и растворителя отличаются несущественно). - Закон справедлив для монохроматического излучения. Строго говоря, уравнение (5.3.) следует записывать в виде:
А 
= · 
· С. (5.4.)
Индекс 
указывает, что величины А и e относятся к монохроматическому свету с длиной волны . Немонохроматичность светового потока связана с несовершенством оптических приборов. Отклонение от закона Бера менее заметно, если длина волны не приходится на часть спектра с резким изменением оптической плотности. На практике измерение А стремятся проводить в максимуме светопоглощения.
- Температура при измерениях должна оставаться постоянной хотя бы в пределах нескольких градусов.
- Пучок света должен быть параллельным.
- Уравнение (5.3.) соблюдается для систем, в которых светопоглощающими центрами являются частицы одного сорта, т.е. отсутствует химическое взаимодействие. Если при изменении концентрации будет меняться природа этих частиц, вследствие, например, кислотно - основного взаимодействия, полимеризации, диссоциации и т. д., то зависимость А = f (C) не будет линейной, т. к. молярный коэффициент поглощения вновь образующихся и исходных частиц не будет одинаковым. Классическим примером является незабуферированный раствор бихромата калия, в котором при разбавлении устанавливается следующее равновесие:
Cr2O72- + H2O 
2 HCrO4- 2 H+ + 2 CrO42-.
Молярные коэффициенты бихромата, гидрохромата и хромата довольно сильно различаются. Зависимость оптической плотности от общей концентрации хрома не будет линейной.
Ограничения 1 и 2 являются истинными, остальные называют кажущимися; ограничения (3 - 5) зависят от условий проведения эксперимента, их связывают с инструментальными причинами. Последнее из ограничений вызвано химическими причинами.
Рис. 5.1. Зависимость оптической плотности вещества от концентрации при соблюдении основного закона светопоглощения.
При выполнении закона Бера график зависимости оптической плотности от концентрации представляет собой прямую, проходящую через начало координат (рис. 5.1.), а функция А = f() имеет один и тот же вид, независимо от толщины слоя и концентрации раствора, и положение максимума поглощения сохраняется (рис.5.2.).
Рис. 5.2. Кривая светопоглощения одного и того же вещества при соблюдении закона Бугера - Ламберта - Бера. С1 < С2 < С3 < С4.