Beer-Lambert Yasası'ndan ibaret olan uygulamalar, çözülen uygulamalar ve uygulamalar



Bira-Lambert yasası (Beer-Bouguer), bir veya birkaç kimyasal türün elektromanyetik radyasyonunun emilimini, konsantrasyonu ve ışığın parçacık-foton etkileşimlerinde kat ettiği mesafe ile ilişkilendirir. Bu yasa bir arada iki kanunu bir araya getiriyor.

Bouguer yasası (tanıma Heinrich Lambert'e daha fazla düşse de), emici veya malzeme ortamının boyutları daha büyük olduğunda bir numunenin daha fazla radyasyon emeceğini; Özellikle, mesafe, kalınlığı l girip çıkarken ışıktan geçen.

Monokromatik radyasyonun emilimi, üst resimde gösterilmiştir; yani, tek bir dalga boyuna (λ) uygundur. Emici ortam, kalınlığı optik bir hücrenin içindedir. l, ve konsantrasyonu olan kimyasal türler içerir. c.

Işık huzmesi, I sembolleri ile gösterilen başlangıç ​​ve son yoğunluğa sahiptir.0 ve ben sırasıyla. Emici ortamla etkileşime girdikten sonra, I 'den daha az olduğuna dikkat edin.0, Bu radyasyon emilimi olduğunu gösterir. Onlar yaşlı c ve l, daha küçük olacak ben0; yani, daha fazla emilim ve daha az olacak geçirgenliği.

indeks

  • 1 Beer-Lambert yasası nedir??
    • 1.1 Absorbans ve geçirgenlik
    • 1.2 Grafik
  • 2 Uygulamalar
  • 3 Egzersiz çözüldü
    • 3.1 Egzersiz 1
    • 3.2 Egzersiz 2
  • 4 Kaynakça

Beer-Lambert yasası nedir??

Üstteki resim, bu kanunu mükemmel şekilde kapsar. Bir numunede radyasyonun emilimi, bağlı olarak üssel olarak artar veya azalır. c veya l. Yasayı tamamen ve basit bir şekilde anlamak için matematiksel yönlerini belirlemek gerekir..

Daha önce de belirtildiği gibi ben0 ve ben, sırasıyla, ışık öncesi ve sonrasında tek renkli ışık ışınının yoğunluklarıyım. Bazı metinler P sembollerini kullanmayı tercih eder.0 ve radyasyonun enerjisine itiraz eden ve şiddetine değil P. Burada açıklama yoğunluğunu kullanmaya devam edecek.

Bu yasanın denklemini doğrusallaştırmak için, logaritma uygulanmalı, genellikle 10 temeli kullanılmalıdır:

Kütük (I0/ I) = İlc

Terimi (ben0/ I) Emilim tarafından üretilen radyasyonun yoğunluğunun ne kadar azaldığını gösterir. Lambert yasası sadece l ()l), Beer'in yasası l’yi görmezden gelir; c yerine (εc). Üstün denklem, her iki yasaların birliğidir ve bu nedenle Beer-Lambert yasasının genel matematiksel ifadesidir..

Absorbans ve geçirgenlik

Absorbans, Log (I) terimi ile tanımlanır.0/ I). Böylece, denklem aşağıdaki gibi ifade edilir:

A = εlc

Ε nesli tükenme katsayısı veya molar emilim, ki bu belirli bir dalga boyunda sabittir.

Emici ortamın kalınlığının like gibi sabit tutulması durumunda, A absorbansının sadece konsantrasyona bağlı olacağını unutmayın. c, emici türlerin. Ek olarak, y = mx gibi doğrusal bir denklemdir. ve A, ve x bu c.

Absorbans arttıkça, geçirgenlik azalır; yani, emilimden sonra ne kadar radyasyon yayılır. Bu nedenle bunlar terstir. Evet ben0/ I, emme derecesini gösterir, I / I0 geçirgenliğe eşittir. Bunu bilmek:

Ben / ben0 = T

(I0/ I) = 1 / T

Kütük (I0/ I) = İşlem kaydı (1 / T)

Ancak, Log (I0/ I) de absorbansa eşittir. Yani A ve T arasındaki ilişki:

A = Log (1 / T)

Ve logaritmaların özelliklerini uygulamak ve Log1'in 0'a eşit olduğunu bilmek:

A = -LogT

Genellikle iletimler yüzde olarak ifade edilir:

% T = İ / İ0∙ 100

grafik

Daha önce belirtildiği gibi, denklemler doğrusal bir fonksiyona karşılık gelir; bu nedenle, komplo edildiklerinde düz bir çizgi vermeleri beklenir..

Yukarıdaki görüntünün solunda, A'ya karşı çizerken elde edilen çizgiye sahip olduğunuzu unutmayın. c, ve sağdaki LogT grafiğine karşılık gelen çizgiye karşı c. Biri pozitif eğim, diğeri negatif; emilim ne kadar büyük olursa, iletim o kadar düşük.

Bu doğrusallık sayesinde, ne kadar radyasyon emdikleri (A) veya ne kadar radyasyon iletildiği (LogT) biliniyorsa, emici kimyasal türlerin (kromoforlar) konsantrasyonunu belirlemek mümkündür. Bu doğrusallığın gözlemlenmediği zaman, Beer-Lambert yasasından pozitif ya da negatif sapma olduğu söylenir..

uygulamaları

Genel olarak, bu yasanın en önemli uygulamalarından bazıları aşağıda belirtilmiştir:

-Eğer bir kimyasal tür renk gösterirse, kolorimetrik tekniklerle analiz edilecek örnek bir adaydır. Bunlar Beer-Lambert yasasına dayanıyor ve spektrofotometre ile elde edilen absorbanslara göre analit konsantrasyonunu belirlemeye izin veriyor.

-Numunenin matris etkisi göz önünde bulundurularak, ilgili türlerin konsantrasyonunun belirlendiği kalibrasyon eğrilerinin oluşturulmasına izin verir..

-Çeşitli amino asitler elektromanyetik spektrumun ultraviyole bölgesinde önemli absorpsiyonlar sunduğundan, proteinleri analiz etmek için yaygın olarak kullanılır..

-Renklendirmede bir değişiklik anlamına gelen kimyasal reaksiyonlar veya moleküler olaylar, bir veya daha fazla dalga boyunda, absorbans değerleri ile analiz edilebilir..

-Çok değişkenli analiz kullanılarak, karmaşık kromofor karışımları analiz edilebilir. Bu şekilde tüm analitlerin konsantrasyonu belirlenebilir ve ayrıca karışımları sınıflandırabilir ve birbirlerinden ayırabilir; örneğin, aynı kıtadan ya da belirli bir ülkeden iki özdeş mineral gelirse atın.

Çözülmüş egzersizler

Egzersiz 1

640 nm dalga boyunda% 30'luk geçirgenliğe sahip bir çözeltinin emiciliği nedir??

Bunu çözmek için, absorbans ve geçirgenlik tanımlarına başvurmak yeterlidir.

% T = 30

T = (30/100) = 0,3

Ve A = -LogT olduğunu bilerek, hesaplama doğrudan:

A = -Log 0.3 = 0.5228

Unite bulunmadığını unutmayın..

Egzersiz 2

Önceki alıştırmanın çözülmesi, konsantrasyonu 2.30 ∙ 10 olan bir W türünden oluşuyorsa-4 M ve hücrenin 2 cm'lik bir kalınlığa sahip olduğunu varsayarsak:% 8'lik bir geçirgenlik elde etmek için konsantrasyonu ne olmalıdır?

Doğrudan bu denklem ile çözebilirsiniz:

-LogT = εlc

Ancak, ε değeri bilinmemektedir. Bu nedenle, yukarıdaki verilerle hesaplanması gerekir ve geniş bir konsantrasyon aralığında sabit kaldığı varsayılır:

ε = -LogT / lc

= (-Log 0.3) / (2 cm x 2.3 ∙ 10-4 E)

= 1136,52 M-1∙ cm-1

Ve şimdi,% T = 8 ile hesaplamaya devam edebilirsiniz:

c = -LogT / İl

= (-Log 0.08) / (1136.52 M-1∙ cm-1  x 2 cm)

= 4.82 - 10-4 M

Bu nedenle, W türlerinin konsantrasyonlarını iki katına çıkarması (4.82 / 2.3), geçirgenlik yüzdesini% 30'dan% 8'e düşürmek için yeterlidir..

referanslar

  1. Day, R., & Underwood, A. (1965). Kantitatif Analitik Kimya. (beşinci baskı). PEARSON Prentice Hall, s. 469-474.
  2. Skoog D.A., West D.M. (1986). Enstrümantal analiz (ikinci basım). Interamericana., Meksika.
  3. Soderberg T. (18 Ağustos 2014). Bira-Lambert Yasası. Kimya LibreTexts. Şu kaynaktan alındı: chem.libretexts.org
  4. Clark J. (Mayıs 2016). Bira-Lambert Yasası. Şu kaynaktan alındı: chemguide.co.uk
  5. Kolorimetrik Analiz: Bira yasası veya Spektrofotometrik Analiz. Aldığı kaynak: chem.ucla.edu
  6. J.M. Fernández Álvarez (N.D.). Analitik kimya: Çözülmüş problemlerin el kitabı. [PDF]. Alındığı kaynak: dadun.unav.edu