अवशोषण का उपयोग करके एकाग्रता की गणना कैसे करें

वैज्ञानिक प्रयोग करते समय यह जानना आवश्यक है कि आपके पास शामिल विभिन्न रसायनों की सही सांद्रता है। यह निर्धारित करने के लिए कि किसी अभिकारक का कितना उपयोग किया गया है या कितना उत्पाद बनाया गया है, यह निर्धारित करने के लिए एकाग्रता की गणना करने में सक्षम होना भी महत्वपूर्ण है।

इसके लिए, वैज्ञानिक उपयोग करते हैं बीयर-लैम्बर्ट कानून (जिसे "बीयर का नियम" भी कहा जा सकता है) अवशोषण से एकाग्रता की गणना करने के लिए। निम्नलिखित खंड बीयर के नियम के व्यावहारिक उपयोग के लिए कुछ प्रमुख घटकों को परिभाषित करेगा।

यह कानून प्रकाश के क्षीणन से संबंधित है क्योंकि यह उस सामग्री के भौतिक गुणों के लिए एक सामग्री का पता लगाता है। इस कानून के सबसे आम उपयोगों में से एक यूवी-विज़ अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करता है।

मान लें कि आप किसी सामग्री के माध्यम से कुछ दृश्य प्रकाश चमकाते हैं। उस प्रकाश में से कुछ सामग्री के दूसरी तरफ से गुजरेंगे, लेकिन संभवतः यह सभी प्रकाश नहीं होंगे जो शुरू में चमके थे। जो प्रकाश दूसरी ओर से नहीं गुजरता है वह है को अवशोषित.

अवशोषित प्रकाश की मात्रा प्रकाश पथ (l) की लंबाई के समानुपाती होती है। व्यावहारिक रूप से, यह कंटेनर है, आमतौर पर एक क्युवेट, जिसमें विचाराधीन सामग्री रखी जाती है।

अवशोषण और एकाग्रता के बीच संबंध (सी) है आनुपातिक. आमतौर पर, कोई पदार्थ जितना अधिक केंद्रित होगा, उतना ही अधिक प्रकाश अवशोषित होगा। (इस मात्रा को ध्यान में रखें; व्यावहारिक रूप से, यह वही है जिसमें आप सबसे अधिक रुचि रखते हैं!)

इस प्रकार सामग्री का अवशोषण (ए) प्रकाश की प्रारंभिक तीव्रता से संबंधित है, I₀, और प्रकाश की संचरित तीव्रता (दूसरे छोर पर क्या आया), I. इन राशियों को निम्नलिखित समीकरण द्वारा संबंधित किया जा सकता है।

चूँकि आप जानते हैं कि अवशोषण सांद्रता (c) और पथ लंबाई (l) दोनों के समानुपाती होता है, आप इसे इस समीकरण की मात्राओं से इस प्रकार जोड़ सकते हैं:

इस समीकरण में, है दाढ़ अवशोषण या दाढ़ विलुप्त होने का गुणांक। यह मान एक गुणांक है और प्रकाश की एक विशेष तरंग दैर्ध्य पर प्रश्न में पदार्थ या सामग्री के अवशोषण के लिए आंतरिक है।

जैसा कि समीकरणों के व्यावहारिक अनुप्रयोग के लिए हमेशा आवश्यक होता है, आपको पता होना चाहिए कि इकाइयों शामिल प्रत्येक घटक की।

सांद्रता (c) में M या मोल प्रति लीटर (mol L .) की सांद्रता होती है^-1). प्रकाश पथ (एल) आमतौर पर सेंटीमीटर (सेमी) में सूचित किया जाता है। मोलर अवशोषण आमतौर पर लीटर प्रति मोल-सेंटीमीटर (L mol .) में सूचित किया जाता है^-1 से। मी^-1). c, l और को गुणा करने पर सभी इकाइयाँ रद्द हो जाती हैं। इस प्रकार, यह इस प्रकार है कि अवशोषण इकाई रहित है।

मान लें कि आपके पास घोल में लाल रंग है। आप विलयन में डाई की सांद्रता की गणना कैसे करेंगे?

फूड डाई रेड #40 में मोलर अवशोषण क्षमता 25,900 L mol abs है^-1से। मी^-1 501 एनएम की तरंग दैर्ध्य पर। आप घोल के 1 mL को 1 cm चौड़े क्युवेट में रखें। मापा अवशोषण 0.17 है। एकाग्रता क्या है?

ज्ञात मानों (ए, और एल) को बीयर के नियम में प्लग करें और फिर एकाग्रता के लिए हल करें:

इसलिए:

एकाग्रता के लिए समाधान:

इतनी छोटी मोलरिटी के बारे में बात करना थोड़ा बोझिल है। वैज्ञानिक अक्सर इसे माइक्रोमोलर में बदल देते हैं ताकि इसके बारे में बात करना आसान हो जाए। ऐसा करने के लिए, संख्या को 10. से गुणा करें⁶. इस प्रकार उस घोल में लाल #40 की सांद्रता 6.56 माइक्रोन है।