Закон Бера - это уравнение, которое связывает ослабление света со свойствами материала. Закон гласит, что концентрация химического вещества прямо пропорциональна абсорбция из решение. Отношение может быть использовано для определения концентрация химического вещества в растворе с использованием колориметра или спектрофотометра. Это соотношение чаще всего используется в УФ-видимой абсорбционной спектроскопии. Обратите внимание, что закон Бера недействителен при высоких концентрациях раствора.
Основные выводы: Закон о пиве
- Закон Бера гласит, что концентрация химического раствора прямо пропорциональна его поглощению света.
- Предпосылка состоит в том, что луч света становится слабее, когда он проходит через химический раствор. Ослабление света происходит либо в результате расстояния через раствор, либо в результате увеличения концентрации.
- Закон о пиве имеет много названий, в том числе закон Лерберта-Лера, закон Ламберта-пива и закон Бера-Ламберта-Бугера.
Другие названия для закона о пиве
Закон о пиве также известен как
Пиво-Ламберт Лоу, Закон Ламберта-Пиваи Закон Бера-Ламберта-Бугера. Причина, по которой существует так много имен, заключается в том, что задействовано более одного закона. В основном, Пьер Бугер открыл закон в 1729 году и опубликовал его в Essai D'Optique Sur La Gradation De La Lumière. Иоганн Ламберт процитировал открытие Баугера в своем Photometria в 1760 году, говоря, что поглощение образца прямо пропорционально длине пути света.Хотя Ламберт не требовал открытия, ему часто приписывали это. Август Бир обнаружил соответствующий закон в 1852 году. Закон Бера гласил, что оптическая плотность пропорциональна концентрации образца. Технически закон Бера касается только концентрации, а закон Бера-Ламберта связывает поглощение как с концентрацией, так и с толщиной образца.
Уравнение для закона пива
Закон о пиве может быть записан просто как:
A = εbc
где A - оптическая плотность (без единиц измерения)
ε - молярная абсорбционная способность с единицами L моль-1 см-1 (ранее назывался коэффициентом вымирания)
b - длина пути образца, обычно выражаемая в см
с - концентрация соединения в растворе, выраженная в моль л-1
Расчет оптической плотности образца с использованием уравнения зависит от двух предположений:
- Абсорбция прямо пропорциональна длине пути образца (ширина кюветы).
- Абсорбция прямо пропорциональна концентрации образца.
Как использовать Закон о пиве
В то время как многие современные инструменты выполняют вычисления закона Бера, просто сравнивая пустую кювету с образцом, легко составить график используя стандартные решения определить концентрацию образца. Метод построения графиков предполагает прямую зависимость между поглощением и концентрацией, которая действительна для разбавленные растворы.
Пример закона о пиве
Известно, что образец имеет максимальную величину поглощения 275 нм. Его молярная абсорбционная способность составляет 8400 М.-1см-1. Ширина кюветы составляет 1 см. Спектрофотометр находит А = 0,70. Какова концентрация образца?
Чтобы решить проблему, используйте Закон Бера:
A = εbc
0,70 = (8400 М-1см-1) (1 см) (с)
Разделите обе части уравнения на [(8400 M-1 см-1) (1 см)]
с = 8,33 х 10-5 Молл
Важность закона о пиве
Закон Бера особенно важен в областях химии, физики и метеорологии. Закон Бера используется в химии для измерения концентрации химических растворов, анализа окисления и измерения деградации полимера. Закон также описывает ослабление излучения через атмосферу Земли. При нормальном применении к свету, закон также помогает ученым понять ослабление пучков частиц, таких как нейтроны. В теоретической физике закон Бера-Ламберта является решением оператора Бхатнагара-Гросса-Крука (БКГ), который используется в уравнении Больцмана для вычислительной гидродинамики.
источники
- Пиво, август. «Bestimmung der Absorption des rothen Lichts in farbigen Flüssigkeiten» (Определение поглощения красного света в цветных жидкостях) ». Annalen der Physik und Chemie, том 86, 1852, с. 78–88.
- Бугер, Пьер. Эссе д'Оптик-сюр-ла градация люмьер. Клод Джомберт, 1729 с. 16–22.
- Ингл, Дж. D. J. и S. Р. Крауч. Спектрохимический анализ. Прентис Холл, 1988.
- Ламберт Дж. ЧАС. Фотометрия или градиент света, цветов и оттенков. Аугсбург ("Августа Винделикорум"). Эберхардт Клетт, 1760.
- Майерхофер, Томас Гюнтер и Юрген Попп. «Закон Бера - почему поглощение зависит (почти) линейно от концентрации». Chemphyschem, том 20, нет 4 декабря 2018 года. DOI:10,1002 / cphc.201801073