A Beer törvény egy olyan egyenlet, amely a fény csillapítását az anyag tulajdonságaihoz viszonyítja. A törvény kimondja, hogy egy vegyi anyag koncentrációja közvetlenül arányos a kémiai anyag koncentrációjával abszorbancia a megoldás. A reláció felhasználható a koncentráció kémiai fajok oldatában koloriméter vagy spektrofotométer segítségével. A kapcsolatot leggyakrabban az UV-látható abszorpciós spektroszkópiában használják. Vegye figyelembe, hogy a Beer törvény nem vonatkozik nagy oldatkoncentrációk esetén.
Kulcsfontosságú elvihető termékek: Sör törvény
- A Beer törvény szerint egy kémiai oldat koncentrációja közvetlenül arányos a fény abszorpciójával.
- Az a feltevés, hogy a fénysugár kémiai oldaton áthaladva gyengül. A fény csillapítása az oldaton keresztüli távolság vagy a növekvő koncentráció eredményeként alakul ki.
- A Beer törvény számos névvel megy át, beleértve a Beer-Lambert törvényt, a Lambert-Beer törvényt és a Beer-Lambert-Bouguer törvényt.
A Beer törvény egyéb nevei
A Sör Törvényt a
Beer-Lambert törvény, az Lambert-sör törvény, és a Sör – Lambert – Bouguer törvény. Annyira sok név van azért, mert egynél több törvényről van szó. Alapvetően Pierre Bouger 1729-ben fedezte fel a törvényt, és a Essai D'Optique a La Lumière gradiens. Johann Lambert idézte Bouger felfedezését Photometria 1760-ban, mondván, hogy a minta abszorbanciája közvetlenül arányos a fény útjának hosszával.Annak ellenére, hogy Lambert nem állította a felfedezést, gyakran hitelezték vele. August Beer 1852-ben fedezte fel a kapcsolódó törvényt. A Beer törvény szerint az abszorbancia arányos a minta koncentrációjával. Technikailag a Beer törvény csak a koncentrációra vonatkozik, míg a Beer-Lambert törvény az abszorbanciára mind a koncentrációra, mind a minta vastagságára vonatkozik.
A Beer törvény egyenlete
A sör törvényét egyszerűen így lehet megfogalmazni:
A = εbc
ahol A abszorbancia (nincs egység)
ε az moláris abszorpciós képesség L mol egységekkel-1 cm-1 (korábban extinkciós együtthatónak nevezték)
b a minta útjának hossza, általában cm-ben kifejezve
c a vegyület koncentrációja az oldatban, mol L-ban kifejezve-1
A minta abszorbanciájának az egyenlettel történő kiszámítása két feltevéstől függ:
- Az abszorbancia közvetlenül arányos a minta útvonalhosszával (a küvettának a szélességével).
- Az abszorbancia közvetlenül arányos a minta koncentrációjával.
Hogyan kell használni a sör törvényét
Noha sok modern eszköz a Beer Law számításait azáltal, hogy egyszerűen összehasonlítja az üres küvettát egy mintával, könnyű elkészíteni egy grafikont szabványos megoldások felhasználásával a minta koncentrációjának meghatározására. A grafikon módszer egyenes vonalú kapcsolatot feltételez az abszorbancia és a koncentráció között, amely érvényes híg oldatok.
Sörpéldák kiszámítása
Ismert, hogy a minta maximális abszorpciós értéke 275 nm. Moláris abszorpciós képessége 8400 M-1cm-1. A küvetták szélessége 1 cm. Spektrofotométer A = 0,70. Mekkora a minta koncentrációja?
A probléma megoldásához használja a Beer törvényt:
A = εbc
0,70 = (8400 M-1cm-1) (1 cm) (c)
Osszuk meg az egyenlet mindkét oldalát a következővel: ((8400 M)-1 cm-1) (1 cm)]
c = 8,33 x 10-5 mol / l
A sör törvény fontossága
A sörjog különösen fontos a kémia, a fizika és a meteorológia területén. A Beer törvényt a kémiában használják a kémiai oldatok koncentrációjának mérésére, az oxidáció elemzésére és a polimer lebomlásának mérésére. A törvény leírja a sugárzásnak a Föld légkörén keresztüli csökkentését. Noha a fényt általában alkalmazzák, a törvény segít a tudósoknak megérteni a részecskenyalábok, például a neutronok csillapítását. Az elméleti fizikában a Beer-Lambert törvény megoldás a Bhatnagar-Gross-Krook (BKG) operátorra, amelyet a Boltzmann-egyenletben használnak a számítási folyadékdinamikához.
források
- Sör, augusztus. "" Bestimmung der Absorption des rothen Lichts in farbigen Flüssigkeiten "(a vörös fény abszorpciójának meghatározása színes folyadékokban)." Annalen der Physik und Chemie, vol. 86, 1852, pp. 78–88.
- Bouguer, Pierre. Essai d'optique a fényszóró fokozatához. Claude Jombert, 1729 pp. 16–22.
- Ingle, J. D. J. és S. R. Lekuporodik. Spektrokémiai elemzés. Prentice Hall, 1988.
- Lambert, J. H. Photometria sive de mensura et gradibus luminis, colorum et umbrae [Fotometria, vagy, A fény, a színek és az árnyék mértékére és gradienseire]. Augsburg ("Augusta Vindelicorum"). Eberhardt Klett, 1760.
- Mayerhöfer, Thomas Günter és Jürgen Popp. "Sör törvénye - miért az abszorpció (szinte) lineárisan függ a koncentrációtól." Chemphyschem, vol. 20., nem 2018. december 4. doi:10.1002 / cphc.201801073