化学者は、紫外可視またはUV-Vis分光計として知られる機器を頻繁に使用して、化合物によって吸収される紫外線および可視光線の量を測定します。 化合物によって吸収される紫外線または可視光線の量は、次の3つの要因によって異なります。サンプルの濃度c。 サンプルホルダーの経路長l。これは、サンプルと放射線が相互作用する距離を決定します。 モル吸光係数eは、モル吸光係数と呼ばれることもあります。 この方程式はA = eclとして表され、ランベルトベールの法則として知られています。 したがって、方程式には4つの変数が含まれ、4つの変数のいずれかを決定するには、3つの既知の値が必要です。
目的の波長での化合物の吸光度を決定します。 この情報は、標準的なUV-Vis装置で生成された吸収スペクトルから抽出できます。 スペクトルは通常、吸光度対としてプロットされます。 ナノメートル単位の波長。 一般に、スペクトル内の「ピーク」の出現は、対象の波長を示します。
サンプルの濃度を1リットルあたりのモル数(mol / L)で計算します。これは、モル濃度Mとも呼ばれます。 モル濃度の一般式は次のとおりです。
M =(サンプルのグラム)/(化合物の分子量)/溶液のリットル。
たとえば、分子量384のテトラフェニルシクロペンタジエノン0.10グラムを含むサンプル グラム/モル、メタノールに溶解して最終容量1.00リットルに希釈すると、モル濃度が示されます。 の:
M =(0.10 g)/(384 g / mol)/(1.00 L)= 0.00026 mol / L
サンプルホルダーを通るパスの長さを決定します。 ほとんどの場合、これは1.0cmです。 特にガス状サンプル用のサンプルホルダーを扱う場合は、他のパス長も可能です。 多くの分光学者は、吸光度スペクトルに印刷されたサンプル情報とともに光路長を含めます。
式A = eclに従ってモル吸光係数を計算します。ここで、Aは吸光度、cはリットルあたりのモル濃度、lはセンチメートル単位の経路長です。 eについて解くと、この方程式はe = A /(cl)になります。 ステップ2の例を続けると、テトラフェニルシクロペンタジエノンは、その吸光度スペクトルに343nmと512nmの2つの最大値を示します。 経路長が1.0cmで、343での吸光度が0.89の場合、
e(343)= A /(cl)= 0.89 /(0.00026 * 1.0)= 3423
また、512 nmでの吸光度が0.35の場合、
e(512)= 0.35 /(0.00026 * 1.0)= 1346。
必要なもの
- 電卓
- 吸収スペクトル