Sådan beregnes koncentration ved hjælp af Absorbance

Mange forbindelser optager lys i den synlige eller ultraviolette del af det elektromagnetiske spektrum. Ved hjælp af Beer's lov kan du beregne koncentrationen af en opløsning baseret på hvor meget lys den absorberer.
Brug af Beer's Law

Beer's lov regulerer mængden af absorberet stråling og angiver, at absorbansen er direkte proportional med koncentrationen. Når koncentrationen af en forbindelse, der er opløst i et givet opløsningsmiddel, øges, skal opløsningen af opløsningen også stige proportionalt. Kemikere drager fordel af dette forhold til at bestemme koncentrationen af ukendte opløsninger. Dette kræver først absorbansdata for en række opløsninger med kendt koncentration kaldet standardopløsninger. Absorbans- og koncentrationsdata er derefter afbildet i en kalibreringskurve for at etablere deres matematiske sammenhæng. Koncentrationen af den ukendte prøve kan bestemmes ved at måle dens absorbans.
Beregning af opløsningskoncentration

Trin 1. Konstruer et kalibreringsdiagram af absorbans på y-aksen og koncentration på x-aksen for standarden løsninger. Datapunkterne skal falde langs en rimelig lige linje. To datapunkter repræsenterer det absolutte minimum, og mere er bedre.

Trin 2. Tegn en "best-fit" lige linje gennem datapunkterne, og stræk linjen for at skære y-aksen. Vælg to tilfældige punkter, ikke datapunkter, på linjen og bestem deres x- og y-koordinater. Mærk disse koordinater som (x1, y1) og (x2, y2).

Trin 3. Beregn hældningen, m, for linjen ifølge formlen m \u003d (y1 - y2) /(x1 - x2 ). Bestemm y-skæringen, forkortet b, ved at notere y-værdien, hvor linjen krydser y-aksen. For to tilfældige punkter på linjen ved koordinater (0,050, 0,105) og (0,525, 0,315) er hældningen for eksempel angivet ved:

m \u003d (0,105 - 0,315) /(0,050 - 0,525) \u003d 0.440.

Hvis linjen krydser y-aksen ved 0,08, repræsenterer denne værdi y-skæringen.

Trin 4. Skriv formlen for linjen for kalibreringsplottet i form y \u003d mx + b. Fortsætter eksemplet fra trin 3, ville ligningen være y \u003d 0,440x + 0,080. Dette repræsenterer ligningen af kalibreringskurven.

Trin 5. Indsæt absorbansen af opløsningen med ukendt koncentration i ligningen bestemt som y og løst for x, hvor x repræsenterer koncentration. Hvis for eksempel en ukendt opløsning udviste en absorbans på 0,330, ville ligningen give:

x \u003d (y - 0,080) /0,440 \u003d (0,330 - 0,080) /0,440 \u003d 0,568 mol pr. Liter. > Teori Vs. Praksis

Selvom Beer's lov angiver, at absorbans og koncentration er direkte proportional, er dette eksperimentelt kun sandt i snævre koncentrationsområder og i fortyndede opløsninger. Standardopløsninger, der spænder i koncentration fra for eksempel 0,010 til 0,100 mol pr. Liter, udviser således linearitet. Et koncentrationsområde på fra 0,010 til 1,00 mol pr. Liter er det dog sandsynligvis ikke.