Av Riti Gupta — Uppdaterad 24 mars 2022
Att noggrant bestämma koncentrationen av reagenser och produkter är viktigt i alla laboratorieexperiment. Genom att mäta hur mycket ljus en lösning absorberar kan forskare sluta sig till koncentrationen av den absorberande arten med hjälp av den väletablerade Beer-Lambert-lagen.
Beer-Lambert-lagen beskriver hur ljusets intensitet minskar när det passerar genom ett material. Vid ultraviolett-synlig (UV-Vis) spektroskopi lyser en ljusstråle genom ett prov; den del som inte överförs absorberas av molekylerna i lösningen.
Det absorberade ljuset är proportionellt mot två faktorer:ljusets väglängd genom provet (l) och koncentrationen av det absorberande ämnet (c). Lagen uttrycks som:
A =logg (I0 / I) =εlc
Här, A är absorbansen (en enhetslös kvantitet), I0 är det infallande ljusets intensitet, I är den transmitterade ljusintensiteten, ε är den molära absorptionsförmågan (eller molär extinktionskoefficient) och l är väglängden.
För att tillämpa ekvationen korrekt måste varje variabel uttryckas i sina standardenheter:
När dessa enheter kombineras blir resultatet en dimensionslös absorbans, som förväntat.
Anta att du vill bestämma koncentrationen av matfärgen Red#40 i en lösning. Färgämnet har en molär absorptionsförmåga på 25 900 Lmol –1 cm –1 vid 501nm. Du placerar 1mL av lösningen i en kyvett med 1 cm banlängd och mäter en absorbans på 0,17.
Att koppla in de kända värdena i Beer-Lamberts ekvation ger:
0,17 =(25 900 Lmol –1 cm –1 )×(1cm)×c
Lösning för koncentration:
c =6,56×10 –6 M
För enklare tolkning uttrycks detta ofta i mikromolar:
c =6,56 µM
Således har Red#40-lösningen en koncentration av 6,56 µM.
Genom att behärska Beer-Lambert-lagen kan forskare på ett tillförlitligt sätt kvantifiera analyter i lösning, spåra reaktionsförlopp och säkerställa korrekta experimentella förhållanden.
