Tartalom
Sok vegyület elnyeli a fényt az elektromágneses spektrum látható vagy ultraibolya részében. A Beers törvény alkalmazásával kiszámíthatja az oldat koncentrációját annak alapján, mennyi fényt vesz fel.
A sörjog használata
A sörjogi törvény szabályozza az elnyelt sugárzás mennyiségét, és jelzi, hogy az abszorpció közvetlenül arányos a koncentrációval. Így, mivel egy adott oldószerben feloldott vegyület koncentrációja növekszik, az oldat abszorbanciájának arányosan növekednie kell. A kémikusok kihasználják ezt a kapcsolatot az ismeretlen oldatok koncentrációjának meghatározására. Ennek először az ismert koncentrációjú, standard oldatoknak nevezett oldat-sorozat abszorbancia-adataira van szükség. Az abszorbancia és a koncentráció adatait ezután felrajzolják a kalibrációs görbebe, hogy megállapítsák matematikai kapcsolatukat. Az ismeretlen minta koncentrációja az abszorbanciájának mérésével határozható meg.
Az oldat koncentrációjának kiszámítása
1. lépés. Készítsünk egy kalibrációs görbét az abszorpcióról az y tengelyen és a koncentrációt az x tengelyen a standard oldatokhoz. Az adatpontoknak ésszerűen egyenes vonalon kell esniük. Két adatpont képviseli az abszolút minimumot, a több pedig jobb.
2. lépés. Rajzoljon egy „legjobban illeszkedő” egyeneset az adatpontokon, és nyújtsa ki a vonalat az y tengely metszéséhez. Válasszon két véletlenszerű pontot, nem adatpontot a vonalon, és határozza meg azok x és y koordinátáit. Jelölje meg ezeket a koordinátákat (x1, y1) és (x2, y2) jelöléssel.
3. lépés Számítsa ki a vonal m meredekségét az m = (y1 - y2) / (x1 - x2) képlet szerint: Határozza meg a y rövidítését, rövidítve b-vel, megjegyezve az y értéket, ahol a vonal keresztezi az y tengelyt. Például a vonal két véletlenszerű pontján a koordinátákon (0,050, 0,105) és (0,525, 0,315) a meredekséget a következő érték adja meg:
m = (0,105 - 0,315) / (0,050 - 0,525) = 0,440.
Ha a vonal keresztezi az y tengelyt 0,08-on, akkor ez az érték jelenti az y-metszetet.
4. lépés Írja be a kalibrációs diagram egyenesének képletét: y = mx + b. A 3. lépésből származó példát folytatva az egyenlet y = 0,440x + 0,080. Ez képviseli a kalibrációs görbe egyenletét.
5. lépés Cserélje le az ismeretlen koncentrációjú oldat abszorbanciáját az y-ként meghatározott egyenletre, és oldja meg x-re, ahol x jelent a koncentrációt. Ha például egy ismeretlen oldat abszorbanciája 0,330, akkor az egyenlet a következő:
x = (y - 0,080) / 0,440 = (0,330 - 0,080) / 0,440 = 0,568 mol / liter.
Theory Vs. Gyakorlat
Noha a Beer törvénye kimondja, hogy az abszorpció és a koncentráció egyenesen arányos, kísérletileg ez csak keskeny koncentrációtartományban és híg oldatokban igaz. Így a standard oldatok, amelyek koncentrációja például 0,010 - 0,100 mol / liter, lineáris lesz. A koncentrációtartomány 0,010–1,00 mol / liter, azonban valószínűleg nem.