맥주의 법률 방정식 및 예

분광학에서 맥주의 법칙 샘플에 의한 빛의 흡수는 경로의 길이와 농도에 직접 비례한다고 말합니다. 다시 말해, 용액은 샘플을 더 많이 통과하거나 더 집중 될수록 더 많은 단색 광을 흡수합니다.

역사

맥주 법의 다른 이름은 Beer-Lambert Law 입니다 , Lambert-Beer Law , 맥주 - 락트 - 부기 법 . 법은 Bouger, Lambert 및 Beer의 발견을 결합합니다.

프랑스 과학자 피에르 부거 (Pierre Bouger) . 요한 램버트 램버트의 법칙에 따르면 샘플의 흡광도는 빛의 경로 길이에 직접 비례한다고 말합니다. 독일 과학자 August Beer는 1852 년에 별도의 감쇠 관계를 설명했습니다. 맥주는 경로 길이와 농도의 산물이 일정하다면 용액의 전달이 일정하다고 언급했습니다. 현대의 Beer-Lambert 법률은 흡수 (송전의 음성 로그)와 샘플 두께와 종 농도와 관련이 있습니다.

맥주의 법률 방정식

맥주의 법률 방정식은 균일 한 농도의 샘플을 통해 광의 감쇠를 광 경로 길이와 관련시킴으로써 흡수성을 발견합니다.

a =ε C

a는 흡광도
ε은 MCM (이전의 멸종 계수라고 함)의 흡수성 또는 어금니 감쇠 계수입니다.
CM
c는 mol/l 또는 m

이 법에서 참고 :

흡광도는 경로 길이에 직접 비례합니다. 분광학에서 이것은 큐벳의 너비입니다.
흡광도는 샘플 농도에 직접 비례합니다.

맥주를 사용하는 방법

용액의 흡광도와 농도 사이에는 선형 관계가 있습니다. 알려진 농도의 솔루션을 사용하여 교정 곡선을 그래프로 표시하면 알려지지 않은 농도를 찾을 수 있습니다. 그래프는 희석 솔루션에만 적용됩니다.

맥주의 법률 예제 문제

다음은 맥주를 사용하는 방법을 보여주는 예입니다.

샘플의 최대 흡광도는 275 nm이고 몰 흡수율은 8400 mcm입니다. 분광 광도계는 폭이 1cm 인 큐벳을 사용하여 0.70의 흡광도를 측정합니다. 솔루션 농도를 찾으십시오.

맥주의 법칙에 대한 공식을 작성하여 문제를 해결하기 시작하십시오 :

a =ε c

방정식을 재 배열하고 농도를 위해 해결하십시오 (c) :

C =a/ε

당신이 아는 것을 기록하십시오 :

a =0.70
ε =8400 MCM
=1 cm

마지막으로 값을 연결하고 답을 얻으십시오.

C =(0.70)/(8400 mcm) (1 cm) =8.33 x 10 mol/l =8.33 x 10 m

제한

맥주 법의 가장 큰 한계는 비교적 희석 된 균질 한 솔루션에만 적용된다는 것입니다. 법은 농축 솔루션 또는 탁한 (흐린 또는 불투명) 솔루션에 유효하지 않습니다. 솔루션 내에서 상호 작용이 발생하는 경우 법률과의 편차도 발생합니다.

입사광은 단색이어야하며 평행 광선으로 구성되어야합니다. 이것이 바로 광원이 레이저 인 이유입니다. 빛은 샘플 내의 원자 나 분자에 영향을 미치지 않아야합니다.

맥주 법의 중요성

Beer의 법률은 화학의 유용성 외에도 물리, 의학 및 기상학의 문제에 적용됩니다. 눈에 보이는 빛뿐만 아니라 모든 형태의 전자기 방사선에 적용됩니다.

화학에서 맥주의 법칙은 용액 농도를 발견하고 산화 및 중합체 분해 속도를 평가하는 데 도움이됩니다. 물리학에서 법은 물질을 통과하는 중성자 빔과 같은 입자 빔의 감쇠를 설명합니다. 또한 Beer-Lambert Law는 계산 유체 역학을위한 Boltzmann 방정식에있는 Bhatnagar-Gross-Krook (BKG) 운영자의 솔루션입니다. 의학에서 기술자는 혈액 샘플에서 빌리루빈의 양을 측정하기 위해 법을 적용합니다. 또 다른 응용 분야는 식품 및 약물에서 다양한 화학 물질의 농도를 찾는 것입니다. 기상학에서 맥주의 법칙은 지구 대기에서 태양 복사의 감쇠를 설명합니다.

참조

맥주, 8 월 (1852). ""Farbigen flüssigkeiten의 Bestimmung der 흡수 Des Rothen Lichts "(유색 액체에서 적색광의 흡수 결정)." Annalen der Physik und Chemie . 162 (5) :78–88. doi :10.1002/andp.18521620505
Bouguer, Pierre (1729). essai d 'optique sur la gradation de la lumière [빛의 감쇠에 관한 광학 에세이]. 파리, 프랑스 :Claude Jombert.
Ingle, J. D. J.; Crouch, S. R. (1988). 분광 화학 분석 . 뉴저지 :Prentice Hall.
램버트, J.H. (1760). phometria sive de mensura et gradibus luminis, colorum et umbrae [광도, 또는 빛의 강도, 색상 및 그늘의 측정 및 그라데이션에서]. 독일 아우 크스 부르크 :에버 하르트 클렛
Mayerhöfer, Thomas G.; Pahlow, Susanne; Popp, Jürgen (2020). “부고어-비어-램버트 법 :모호한 빛에 빛나는 빛”. Chemphyschem . 21 :2031. doi :10.1002/cphc.202000464