Molaarinen absorptiokyky, joka tunnetaan myös nimellä molaarinen vaimennuskerroin, on mitta siitä, kuinka hyvin kemiallinen laji absorboi tietyn aallonpituuden valoa. Tämä mahdollistaa yhdisteiden vertailun ilman, että mittauksia tehtäessä on otettava huomioon liuospitoisuuden ja liuossäiliön leveyden erot. Molaarista absorptiokykyä käytetään yleisesti kemiassa, eikä sitä pidä sekoittaa poissulkukerroimeen, jota käytetään yleisemmin fysiikassa. Vakiomittayksikkö molaarista absorptiokykyä varten on litraa moolia kohti (L mol-1 cm-1).
Vaihe
Menetelmä 1/2: Molaarisen absorptiokyvyn laskeminen yhtälön avulla
Vaihe 1. Ymmärtää Beer-Lambertin laki, A = bc
Absorbanssin vakioyhtälö on A = bc, A on tietyn aallonpituuden valon määrä, jonka kemiallinen näyte absorboi, on molaarinen absorptiokyky, b on etäisyys, jonka valon on kuljettava näyteliuoksen läpi tai säiliön leveys, ja c on yhdisteen pitoisuus tilavuusyksikköä kohden.
- Absorbanssi voidaan myös laskea käyttämällä vertailunäytteen ja tuntemattoman näytteen välistä suhdetta. Käytettävä yhtälö on A = log10(Minäo/i).
- Voimakkuus saatiin käyttäen spektrofotometriä.
- Liuoksen absorbanssi muuttuu sen läpi kulkevan aallonpituuden mukaan. Tietyt aallonpituudet absorboivat enemmän kuin muut aallonpituudet liuoksen luonteen mukaan. Muista ilmoittaa laskelmissasi käytetty aallonpituus.
Vaihe 2. Järjestä Beer-Lambert-lakiyhtälö molaarisen absorptiokyvyn ratkaisemiseksi
Algebran avulla voimme jakaa absorbanssiarvon liuossäiliön leveydellä ja liuoksen pitoisuustasolla, jotta voidaan määrittää molaarinen absorptiokyky yhtälössä: = A/bc. Voimme käyttää tätä yhtälöä laskeaksesi molaarisen absorptiokyvyn tietyllä aallonpituudella.
Useammin kuin kerran tehdyt absorbanssimittaukset voivat tuottaa erilaisia lukemia johtuen liuoksen konsentraatiosta ja voimakkuuden mittaamiseen käytetyn astian muodosta. Molaarinen absorptiokyky voittaa tällaisen eron
Vaihe 3. Etsi tarvittavan muuttujan arvo yhtälöstä spektrofotometrian avulla
Spektrofotometri on laite, joka lähettää tietyn aallonpituuden omaavaa valoa liuoksen läpi ja havaitsee ulos tulevan valon määrän. Liuos absorboi osan valosta ja liuoksen läpi kulkenut jäljellä oleva valo käytetään liuoksen absorbanssiarvon laskemiseen.
- Valmista liuos, jonka pitoisuus on tunnettu, c, analyysiä varten. Liuoksen pitoisuuden mittayksikkö on mooli tai mooli/litra.
- Löydä b mittaamalla säiliön leveys. Säiliön mittayksikkö on senttimetriä (cm).
- Mittaa spektrofotometrillä absorbanssiarvo A käyttämällä tietyn aallonpituuden valoa. Aallonpituuden mittayksikkö on metri, mutta useimmat aallonpituudet ovat niin pieniä, että ne mitataan yleensä nanometreinä (nm). Absorbanssilla ei ole mittayksikköä.
Vaihe 4. Syötä löydettyjen muuttujien arvot molaariseen absorptiokykyyhtälöön
Liitä A: lle, c: lle ja b: lle saadut arvot yhtälöön = A/bc. Kerro b ja c ja jaa sitten A tulolla "b" ja "c" määrittääksesi molaarisen absorptiokyvyn arvon.
-
Esimerkki: Käyttämällä 1 cm leveää astiaa mitataan liuoksen, jonka pitoisuus on 0,05 mol/l, absorbanssi. Liuoksen absorbanssiarvo aallonpituudella 280 nm on 1.5. Mikä on tämän liuoksen molaarinen absorptiokyky?
️280 = A/bc = 1,5/(1 x 0,05) = 30 l moolia-1 cm-1
Menetelmä 2/2: Molaarisen absorptiokyvyn laskeminen lineaaristen käyrien avulla
Vaihe 1. Mittaa eri pitoisuuksien liuoksen kautta säteilevän valon voimakkuus
Tee kolme tai neljä samantyyppistä liuosta, mutta eri pitoisuuksilla. Mittaa spektrofotometrillä tietyn aallonpituuden valolla liuoksen absorbanssiarvo eri pitoisuuksilla. Aloita liuoksella, jolla on pienin pitoisuus, ja liuoksella, jolla on korkein pitoisuus. Toimintajärjestys ei ole tärkeä, mutta kirjaa huolellisesti absorbanssiarvoparit ja liuoksen pitoisuustason laskeminen.
Vaihe 2. Kartoitetaan liuoksen pitoisuustaso ja absorbanssiarvo kuvaajaksi
Piirrä jokainen piste viivakaavioon käyttämällä spektrofotometristä saatuja arvoja. Pisteen saamiseksi käytä liuoksen pitoisuustasoa X-akselille ja absorbanssiarvoa Y-akselille.
Piirrä viiva pisteiden jälkeen. Jos mittaus suoritetaan oikein, pisteet muodostavat suoran viivan, joka ilmaisee absorbanssiarvon ja liuoksen pitoisuustason, joka on verrannollinen Beerin lakiin
Vaihe 3. Määritä datapisteistä muodostetun suoran kaltevuus
Jos haluat laskea viivan kaltevuuden, jaa pystysuuntainen muutosarvo vaakasuuntaisen muutoksen arvolla. Etsi kahden datapisteen avulla ero Y -arvon ja X -arvon välillä ja jaa sitten Y -arvon ero X -arvon erotuksella (Y/X).
- Suoran kaltevuuden yhtälö on (Y2 - Y1)/(X2 - X1). Korkeammat datapisteet on tilattu 2 ja alemmat datapisteet annetaan alaindeksi 1.
- Esimerkki: Kun liuoksen konsentraatiotaso on 0,27, absorbanssiarvo kirjataan 0,2 molaariseksi ja liuoksen konsentraatiotasoksi 0,41 absorbanssiarvo on 0,3 mol. Absorbanssiarvo on Y, kun liuoksen pitoisuustaso on X. Käyttämällä viivayhtälöä (Y2 - Y1)/(X2 - X1) = (0, 41-0, 27)/(0, 3-0, 2) = 0, 14/0, 1 = 1, 4 on suoran kaltevuus.
Vaihe 4. Jaa viivan kaltevuus liuossäiliön leveydellä molaarisen imukyvyn saavuttamiseksi
Viimeinen vaihe molaarisen imukyvyn saavuttamiseksi on jakaa gradientti leveydellä. Leveys on spektrofotometrisessä prosessissa käytetyn liuossäiliön paksuus.
