Door Riti Gupta — bijgewerkt op 24 maart 2022

Het nauwkeurig bepalen van de concentratie van reagentia en producten is essentieel bij elk laboratoriumexperiment. Door te meten hoeveel licht een oplossing absorbeert, kunnen wetenschappers de concentratie van de absorberende soort afleiden met behulp van de gevestigde wet van Beer-Lambert.

Wat is de wet van Beer-Lambert?

De wet van Beer-Lambert beschrijft hoe de intensiteit van licht afneemt als het door materiaal gaat. Bij ultraviolet-zichtbare (UV-Vis) spectroscopie wordt een lichtstraal door een monster geschenen; het deel dat niet wordt doorgegeven wordt geabsorbeerd door de moleculen in de oplossing.

Het geabsorbeerde licht is evenredig met twee factoren:de weglengte van het licht door het monster (l) en de concentratie van de absorberende soort (c). De wet wordt uitgedrukt als:

A =logboek (I₀ / I) =εlc

Hier, A is de absorptie (een eenheidsloze grootheid), I₀ is de intensiteit van het invallende licht, I is de intensiteit van het doorgelaten licht, ε is de molaire absorptie (of molaire uitdovingscoëfficiënt), en l is de padlengte.

Eenheden en de wet van bier

Om de vergelijking correct toe te passen, moet elke variabele worden uitgedrukt in de standaardeenheden:

• Concentratie (c):mol per liter (molL ^–1 of M)
• Padlengte (l):centimeter (cm)
• Molar absorptievermogen (ε):liters per mol-centimeter (Lmol ^–1  cm ^–1 )

Wanneer deze eenheden worden gecombineerd, is het resultaat een dimensieloze absorptie, zoals verwacht.

De wet van Beer gebruiken om de concentratie te berekenen

Stel dat u de concentratie van de voedingskleurstof Red#40 in een oplossing wilt bepalen. De kleurstof heeft een molair absorptievermogen van 25.900 lmol ^–1  cm ^–1 bij 501 nm. Je plaatst 1 ml van de oplossing in een cuvet met een padlengte van 1 cm en meet een absorptie van 0,17.

Het inpluggen van de bekende waarden in de Beer-Lambert-vergelijking levert het volgende op:

0,17 =(25.900 lmol ^–1  cm ^–1 )×(1cm)×c

Oplossen voor concentratie:

c =6,56×10 ^–6  M

Voor een eenvoudiger interpretatie wordt dit vaak uitgedrukt in micromolair:

c =6,56 µM

De Red#40-oplossing heeft dus een concentratie van 6,56 µM.

Door de wet van Beer-Lambert onder de knie te krijgen, kunnen onderzoekers op betrouwbare wijze analyten in oplossing kwantificeren, de voortgang van de reactie volgen en nauwkeurige experimentele omstandigheden garanderen.