De absorbans er logaritmen med et negativt tegn på kvotienten mellom den fremvoksende lysintensiteten og den innfallende lysintensiteten på en prøve av gjennomsiktig løsning som har blitt belyst med monokromatisk lys. Dette kvotienten er overføring.
Den fysiske prosessen med passering av lys gjennom en prøve kalles lystransmisjon, og absorbansen er et mål på den. Derfor blir absorbansen den minste logaritmen for transmittansen og er viktige data for å bestemme konsentrasjonen av en prøve som vanligvis er oppløst i et løsningsmiddel som vann, alkohol eller andre..
For å måle absorbansen trenger du en enhet som heter elektrofotometer, med hvilken en strøm som er proporsjonal med den innfallende lysintensiteten på overflaten blir målt.
Ved beregning av transmittans måles vanligvis intensitetssignalet som tilsvarer løsningsmidlet alene først, og dette resultatet blir registrert som Io.
Deretter plasseres den oppløste prøven i løsningsmidlet under de samme lysforholdene. Signalet målt av elektrofotometeret er betegnet som Jeg, som gjør det mulig å beregne transmittansen T i henhold til følgende formel:
T = jeg / jegeller
Det er en dimensjonsløs mengde. De absorbans A uttrykkes således som:
A = - logg (T) = - logg (I / Ieller)
Artikkelindeks
Molekylene som utgjør et kjemisk stoff er i stand til å absorbere lys, og et mål på dette er nøyaktig absorbans. Det er resultatet av samspillet mellom fotoner og molekylære elektroner.
Derfor er det en størrelse som vil avhenge av tettheten eller konsentrasjonen av molekylene som utgjør prøven, og også av den optiske banen eller avstanden som lyset har kjørt..
De eksperimentelle dataene indikerer at absorbansen TIL er lineært proporsjonal med konsentrasjonen C og på avstand d krysset av lys. Så for å beregne det basert på disse parametrene, kan følgende formel etableres:
A = ε⋅C⋅d
I formelen ovenfor, ε er en konstant proporsjonalitet kjent som molar absorpsjonsevne.
Molar absorpsjonsevne avhenger av typen stoff og bølgelengden som absorbansen måles med. De molar absorpsjonsevne det er også følsomt for prøvetemperatur og prøve pH.
Dette forholdet mellom absorbans, absorpsjonsevne, konsentrasjon og avstand av tykkelsen på banen som lyset følger i prøven, er kjent som Beer-Lambert-loven..
Her er noen eksempler på hvordan du bruker den.
Under et eksperiment blir en prøve belyst med rødt lys fra en heliumneonlaser, hvis bølgelengde er 633 nm. Et elektrofotometer måler 30 mV når laserlys treffer direkte og 10 mV når det passerer gjennom en prøve..
I dette tilfellet er overføringen:
T = I / Io = 10 mV / 30 mV = ⅓.
Og absorbansen er:
A = - logg (⅓) = logg (3) = 0,48
Hvis det samme stoffet plasseres i en beholder som er halvparten av tykkelsen til den som er brukt i eksempel 1, oppgir du hvor mye elektrofotometeret vil markere når lyset fra heliumneonlaseren føres gjennom prøven.
Det må tas i betraktning at hvis tykkelsen avtar med halvparten, så absorberes absorbansen som er proporsjonal med den optiske tykkelsen med halvparten, det vil si A = 0,28. Overføringen T vil bli gitt av følgende forhold:
T = 10-A = 10 ^ (- 0,28) = 0,53
Elektrofotometeret vil lese 0,53 * 30 mV = 15,74 mV.
Vi ønsker å bestemme molarabsorpsjonsevnen til en bestemt proprietær forbindelse som er i løsning. For å gjøre dette blir løsningen belyst med lys fra en 589 nm natriumlampe. Prøven plasseres i en 1,50 cm tykk prøveholder.
Utgangspunktet er en løsning med en konsentrasjon på 4,00 × 10 ^ -4 mol per liter og transmittansen måles, noe som resulterer i 0,06. Bruk disse dataene til å bestemme molarabsorpsjonsevnen til prøven..
For det første bestemmes absorbansen, som er definert som den minste logaritmen som baserer ti av transmittansen:
A = - logg (T)
A = - logg (0,06) = 1,22
Deretter brukes Lambert-Beer-loven som etablerer et forhold mellom absorbans, molarabsorpsjonsevne, konsentrasjon og optisk lengde:
A = ε⋅C⋅d
Løsning for molær absorpsjonsevne, oppnås følgende forhold:
ε = A / (Cdd)
erstatte de gitte verdiene vi har:
ε = 1,22 / (4,00 × 10 ^ -4 M1,5 cm) = 2030 (M⋅cm) ^ - 1
Ovennevnte resultat er avrundet til tre signifikante sifre.
For å forbedre presisjonen og bestemme feilen ved måling av prøvenes molare absorpsjonsevne i øvelse 1, fortynnes prøven suksessivt til halvparten av konsentrasjonen, og transmittansen måles i hvert tilfelle..
Fra Co = 4 × 10 ^ -4 M med transmittans T = 0,06, oppnås følgende datasekvens for transmittans og absorbans beregnet fra transmittans:
Co / 1-> 0,06-> 1,22
Co / 2-> 0,25-> 0,60
Co / 4-> 0,50-> 0,30
Co / 8-> 0.71-> 0.15
Co / 16-> 0,83-> 0,08
Co / 32-> 0,93-> 0,03
Co / 64-> 0,95-> 0,02
Co / 128-> 0,98-> 0,01
Co / 256-> 0,99-> 0,00
Med disse dataene utføre:
a) En graf over absorbans versus konsentrasjon.
b) En lineær tilpasning av dataene og finn hellingen.
c) Beregn molarabsorpsjonsevnen fra den oppnådde skråningen.
Skråningen som er oppnådd er produktet av molarabsorpsjonsevnen og den optiske avstanden, så ved å dele hellingen med lengden 1,5 cm får vi molarabsorpsjonsevnen
ε = 3049 / 1,50 = 2033 (M⋅cm) ^ - 1
Med dataene fra øvelse 2:
a) Beregn absorpsjonsevnen for hver data.
b) Bestem en gjennomsnittsverdi for den molare absorpsjonsevnen, dens standardavvik og den statistiske feilen som er knyttet til gjennomsnittet..
Den molare absorpsjonsevnen beregnes for hver av de testede konsentrasjonene. Husk at lysforholdene og den optiske avstanden forblir faste.
Resultatene for molar absorptivitet er:
2033, 2007, 2007, 1983, 2158, 1681, 2376, 1872, 1862 i enheter på 1 / (M * cm).
Fra disse resultatene kan vi ta gjennomsnittsverdien:
<ε> = 1998 (M * cm) ^ - 1
Med et standardavvik på: 184 (M * cm) ^ - 1
Gjennomsnittsfeilen er standardavviket delt på kvadratroten av antall data, det vil si:
Δ<ε>= 184/9 ^ 0,5 = 60 (M * cm) ^ - 1
Til slutt konkluderes det med at det patenterte stoffet har en molar absorpsjonsevne ved frekvensen 589 nm produsert av en natriumlampe på:
<ε> = (2000 ± 60) (M * cm) ^ - 1
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.