과학적 실험을 수행 할 때는 관련된 다른 화학 물질의 올바른 농도가 있다는 것을 알아야합니다. 반응물이 얼마나 많이 사용되었는지 또는 얼마나 많은 제품이 만들어 졌는지 결정하기 위해 농도를 계산할 수 있어야합니다.
이를 위해 과학자들은 Beer-Lambert Law 를 사용합니다 (흡광도 농도를 계산하기 위해 ( "맥주의 법칙"이라고도 함). 다음 섹션에서는 맥주 법을 실질적으로 사용하기위한 몇 가지 주요 구성 요소를 정의합니다.
Beer-Lambert 법률은 무엇입니까?
이 법은 빛이 해당 물질의 물리적 특성에 물질을 가로 지르기 때문에 빛의 감쇠와 관련이 있습니다. 이 법의 가장 일반적인 용도 중 하나는 UV-Vis 흡수 분광법을 사용합니다.
재료를 통해 눈에 보이는 빛을 비추십시오. 그 빛의 일부는 재료의 반대편에 지나갈 것이지만, 처음에는 빛나는 빛이 아닐 것입니다. 빛이 상대방으로 통과되지 않는 것은 흡수 .
흡수 된 빛의 양은 광 경로 (L)의 길이에 비례합니다. 실제로 이것은 컨테이너, 일반적으로 문제의 재료가 유지되는 큐벳입니다.
흡광도와 농도 (c)의 관계는 비례 입니다 . 일반적으로 물질이 집중 될수록 더 많은 빛이 흡수됩니다. (이 수량을 명심하십시오. 실제로 말하면, 그것은 당신이 가장 관심있는 것입니다!).
따라서 재료의 흡광도 (a)는 빛의 초기 강도, i 0 과 관련이 있습니다. , 빛의 전달 된 강도 (다른 쪽 끝에 나온 것), I.이 양은 다음 방정식과 관련 될 수 있습니다.
흡수가 농도 (C) 및 경로 길이 (L)에 비례한다는 것을 알고 있으므로이 방정식의 수량과 관련하여 다음과 같이 할 수 있습니다.
.이 방정식에서,는 어금니 흡수율 입니다 또는 어금니 멸종 계수. 이 값은 계수이며 특정 파장의 빛에서 해당 물질 또는 물질의 흡수에 고유합니다.
.단위 및 맥주 법칙
방정식의 실제 적용에 항상 필요하기 때문에 단위 를 알아야합니다. 관련된 각 구성 요소의
농도 (C)는 리터당 M 또는 두더지의 농도 를가집니다 (mol L). 광 경로 (L)는 일반적으로 센티미터 (cm)로보고됩니다. 몰 흡수율은 일반적으로 두더 중심의 리터 (l mol cm)로보고된다. c, l 및 ϵ를 곱하면 모든 장치가 취소됩니다. 따라서, 흡광도는 단위가 없다.
맥주의 법칙을 사용하여 농도를 계산합니다
용액에 빨간 염료가 있다고 가정 해 봅시다. 용액에서 염료 농도를 어떻게 계산 하시겠습니까?
식품 염료 적색 #40은 501 nm의 파장에서 25,900 L molcm의 어금니 흡수율을 갖는다. 너비가 1cm 인 큐벳에 1ml의 용액을 넣습니다. 측정 된 흡광도는 0.17입니다. 농도는 무엇입니까?
알려진 값 (a, ϵ 및 l)을 맥주의 법칙에 꽂은 다음 집중력을 해결하십시오 :
그래서 :
집중력 해결 :
그러한 작은 어금니에 대해 이야기하는 것은 약간 번거 롭습니다. 과학자들은 종종 이것을 Micromolar로 변환하여 대화하기가 더 쉬워집니다. 이렇게하려면 숫자에 10을 곱하므로 해당 솔루션에서 빨간색 #40의 농도는 6.56 µm입니다.
