Закон Бера Ламберта поглощение расчет и его применения
Химия - Beer-Lambert-Law-Absorbance-Calculation
Разгадка-тайны-закона-Beer-Lambert
Химия-насыщена-увлекательными-принципами-и-формулами-которые-помогают-нам-понять-мир-вокруг-нас.-Одним-из-таких-принципов-является-закон-Beer-Lambert,-уравнение,-имеющее-широкое-применение-в-областях-от-аналитической-химии-до-атмосферных-наук.-Закон-Beer-Lambert,-также-известный-просто-как-закон-Beer,-помогает-нам-понять,-как-свет-поглощается-средой-и-как-мы-можем-количественно-оценить-это-поглощение.
Что-такое-закон-Beer-Lambert?
Закон-Beer-Lambert-описывает-взаимосвязь-между-поглощением-света-веществом,-свойствами-этого-веществa-и-длиной-пути,-по-которому-свет-проходит-через-это.-Формула-обычно-записывается-как:
Формула: A = ε × c × l
Где:
- A:-Поглощение-(безразмерное)
- ε:-Молярный-коэффициент-поглощения-(L·mol-1·cm-1)
- c:-Концентрация-поглощающего-вещества-(mol·L-1)
- l:-Длина-пути-пробы-(cm)
Разбор-исходных-данных-и-результатов
Давайте-разберем,-что-представляет-собой-каждый-термин.
Поглощение-(A)
Поглощение-пробы-(A)-это-прямое-измерение-того,-сколько-света-поглощается-пробой.-Поглощение-не-имеет-единиц-измерения-и-обычно-указывается-как-просто-число.-Оно-тесно-связано-с-концентрацией-поглощающего-вещества-в-пробе.
Молярный-коэффициент-поглощения-(ε)
Молярный-коэффициент-поглощения,-также-известный-как-молярный-коэффициент-угасания,-характеризует-насколько-сильно-вещество-поглощает-свет-на-определенной-длине-волны.-Его-единицы-литры-на-моль-на-сантиметр-(L·mol-1·cm-1),-что-позволяет-стандартизировать-поглощение-на-основе-концентрации-и-длины-пути.
Концентрация-(c)
Концентрация-поглощающего-вещества-в-растворе-обычно-выражается-в-моль-на-литр-(mol·L-1).-Это-сообщает-о-том,-сколько-моль-поглощающего-вещества-присутствует-в-одном-литре-раствора.
Длина-пути-(l)
Длина-пути-это-расстояние,-на-котором-свет-проходит-через-пробу,-обычно-измеряется-в-сантиметрах-(cm).-В-большинстве-практических-применений-это-ширина-кюветы-или-контейнера-с-пробой.
Пример-из-реальной-жизни
Представьте,-что-вы-являетесь-химиком,-работающим-в-лаборатории-и-вам-необходимо-определить-концентрацию-красящего-вещества-в-растворе.-Использование-закона-Beer-Lambert-упрощает-этот-процесс.-Допустим-у-вас-есть-кювета-шириной-1-см,-и-вы-знаете,-что-молярный-коэффициент-поглощения-данного-веществa-на-определенной-длине-волны-составляет-50,000-L·mol-1·cm-1.-Вы-измеряете-поглощение-и-выясняет,-что-оно-равно-0.75.-Уравнение-преобразуется-для-решения-за-концентрацию:
Формула: c = A / (ε × l)
Подставляя-значения,-получаем:
c = 0.75 / (50,000 × 1)
Таким-образом,-концентрация-(c)-равна-0.000015-моль-на-литр-или-15-µM-(микромоль).
Применение-закона-Beer-Lambert
Хотя-наше-пример-касался-простой-раствора-в-лаборатории,-закон-Beer-Lambert-распространяет-свою-утилиту-на-различные-области:
- Аналитическая-химия:-Широко-используется-для-спектрофотометрического-анализа-для-определения-концентрации-растворенных-веществ-в-растворе.
- Мониторинг-окружающей-среды:-Оценка-концентрации-загрязняющих-веществ-в-атмосфере-или-водоемах.
- Медицинская-диагностика:-Количественная-оценка-биомолекул-в-клинических-анализах-с-использованием-UV-Vis-спектроскопии.
Часто-задваемые-вопросы
- Q: Что-происходит,-если-значение-поглощения-слишком высоко?
A: Высокое-значение-поглощения-означает,-что-большая-часть-света-поглощается-пробой,-что-может-привести-к-неточностям-из-за-рассеяния-или-нелинейного-поведением.-Возможно-необходимо-разбавить-пробу.
- Q: Можно-ли-применить-закон-Beer-Lambert-для-смесей?
A: Да,-при-условии,-что-известен-молярный-коэффициент-поглощения-каждого-компонента,-общее-поглощение-может-быть-учтено-как-сумма-индивидуальных-поглощений.
- Q: Есть-ли-какие-либо-ограничения-у-закона-Beer-Lambert?
A: Закон-справедлив-в-основном-для-разбавленных-растворов,-где-взаимодействия-между-молекулами-раствора-минимальны.
Заключение
Закон-Beer-Lambert-является-неоценимым-инструментом-в-химии-и-за-ее-пределами.-Будь-то-идентификация-неизвестных-веществ-или-измерение-загрязняющих-веществ-в-атмосфере,-понимание-того,-как-свет-взаимодействует-с веществом посредством этого фундаментального принципа является ключом к разгадке многих научных загадок. Оснастите себя спектрофотометром, примените закон Beer Lambert и напусьтесь в путь к получению ценных открытий.
Tags: Химия, Физика, Аналитическая химия