Många föreningar absorberar ljus i den synliga eller ultravioletta delen av det elektromagnetiska spektrat. Genom att använda öllagstiftningen kan du beräkna koncentrationen av en lösning baserat på hur mycket ljus det absorberar.
Använda ölloven
Öllagstiftningen reglerar mängden strålning som absorberas och indikerar att absorbansen är direkt proportionell till koncentration. Således, när koncentrationen av en förening upplöst i ett givet lösningsmedel ökar, bör lösningen också absorberas proportionellt. Kemister utnyttjar detta förhållande för att bestämma koncentrationen av okända lösningar. Detta kräver först absorbansdata på en serie lösningar med känd koncentration som kallas standardlösningar. Absorbans- och koncentrationsdata kartläggs sedan i en kalibreringskurva för att fastställa deras matematiska förhållande. Koncentrationen av det okända provet kan bestämmas genom mätning av dess absorbans.
Beräkning av lösningskoncentration
Steg 1. Konstruera en kalibreringsdiagram för absorbans på y-axeln och koncentrationen på x-axeln för standardlösningarna. Datapunkterna bör falla längs en rimlig rak linje. Två datapunkter representerar det absoluta minimumet, och mer är bättre.
Steg 2. Rita en "bäst passform" rak linje genom datapunkterna och utöka linjen för att korsa y-axeln. Välj två slumpmässiga punkter, inte datapunkter, på linjen och bestäm deras x- och y-koordinater. Märk dessa koordinater som (x1, y1) och (x2, y2).
Steg 3. Beräkna lutningen, m av linjen enligt formeln m = (y1 - y2) /(x1 - x2) ). Bestäm y-interceptet, förkortat b, genom att notera det y-värdet där linjen korsar y-axeln. Till exempel, för två slumpmässiga punkter på linjen vid koordinaterna (0,050, 0,105) och (0,525, 0,315) ges lutningen av:
m = (0,105 - 0,315) /(0,050 - 0,525) = 0.440.
Om linjen korsar y-axeln vid 0,08, representerar detta värde y-interceptet.
Steg 4. Skriv formeln för kalibreringsdiagrammets linje i formuläret y = mx + b. Fortsatt exemplet från steg 3 skulle ekvationen vara y = 0,440x + 0,080. Detta representerar kalibreringskurvens ekvation.
Steg 5. Ersätt absorbansen av lösningen av okänd koncentration i ekvationen bestämd som y och lösa för x, där x representerar koncentration. Om exempelvis en okänd lösning uppvisade en absorbans av 0,330 skulle ekvationen ge:
x = (y - 0,080) /0,440 = (0,330-0,080) /0,440 = 0,568 mol per liter. >
Teori Vs. Övning
Även om ölens lag säger att absorbans och koncentration är direkt proportionella, är det experimentellt bara sant över smala koncentrationsområden och i utspädda lösningar. Sålunda uppvisar standardlösningar som sträcker sig i koncentration från exempelvis 0,010 till 10000 mol per liter linjäritet. Ett koncentrationsintervall på 0,010 till 1,00 mol per liter kommer emellertid sannolikt inte.
