Током извођења научног експеримента потребно је знати да ли имате тачну концентрацију различитих хемикалија које су укључене. Такође је важно знати израчунати концентрацију како би се утврдило колики је број реактаната потрошен у реакцији или колико је производа направљено.
У ту сврху научници користе Беер-Ламбертов закон (који се такође може назвати „Беер'с Лав“) како би се израчунала концентрација из апсорбанције. Следећи одељак ће дефинисати неке кључне компоненте за практичну употребу Беер-овог закона.
Шта је Беер-Ламбертов закон?
Овај закон повезује слабљење светлости током проласка кроз материјал са физичким својствима тог материјала. Једна од најчешћих употреба овог закона је употреба УВ-Вис апсорпционе спектроскопије.
Рецимо да кроз материјал осветљавате неку видљиву светлост. Део те светлости ће проћи са друге стране материјала, али вероватно неће бити све оно светло које је у почетку било осветљено. Шта год светлост не пређе на другу страну апсорбован.
Количина апсорбоване светлости је пропорционална дужини путање светлости (л). Практично, ово је контејнер, обично кивета, у којем се налази дотични материјал.
Однос апсорбанције и концентрације (ц) је пропорционално. Обично, што је супстанца концентрисанија, више светлости ће бити апсорбовано. (Имајте на уму ову количину; практично говорећи, то вас највише занима!).
Стога је апсорбанција (А) материјала повезана са почетним интензитетом светлости, И0, и пропуштени интензитет светлости (оно што је прошло на другом крају), И. Ове величине се могу повезати следећом једначином.
Пошто знате да је апсорпција пропорционална и концентрацији (ц) и дужини пута (л), то можете повезати са величинама у овој једначини као таквој:
У овој једначини, ϵ је моларна апсорптивност или коефицијент моларне екстинкције. Ова вредност је коефицијент и својствена је апсорпцији дотичне супстанце или материјала на одређеној таласној дужини светлости.
Јединице и закон о пиву
Како је то увек неопходно за практичну примену једначина, морате знати јединице сваке укључене компоненте.
Концентрација (ц) има концентрацију М или мола по литру (мол Л-1). Пут светлости (л) обично се извештава у центиметрима (цм). Моларна апсорптивност се обично извештава у литрима по молу-центиметру (Л мол-1 центиметар-1). Када се множе ц, л и ϵ, све јединице се поништавају. Као такав, следи да је апсорбанција без јединице.
Коришћење Беер-овог закона за израчунавање концентрације
Рецимо да имате црвену боју у раствору. Како бисте израчунали концентрацију боје у раствору?
Боја за храну Ред # 40 има моларну апсорптивност од 25.900 Л мол-1центиметар-1 на таласној дужини од 501 нм. Ставите 1 мл раствора у кивету ширине 1 цм. Измерена апсорбанција је 0,17. Колика је концентрација?
Укључите познате вредности (А, ϵ и л) у Беер'с Лав и затим решите за концентрацију:
Тако:
Решење за концентрацију:
Говорити о тако малом молару је помало незграпно. Научници ће ово често претворити у микромоларне, тако да је лакше разговарати о њима. Да бисте то урадили, помножите број са 106. Тако је концентрација Ред # 40 у том раствору 6,56 µМ.