Alaus dėsnis yra lygtis, susiejanti šviesos silpnėjimą su medžiagos savybėmis. Įstatymas nustato, kad cheminės medžiagos koncentracija yra tiesiogiai proporcinga absorbcija a sprendimas. Ryšys gali būti naudojamas nustatant koncentracija cheminių rūšių tirpale, naudojant kolorimetrą arba spektrofotometrą. Ryšys dažniausiai naudojamas UV matomos absorbcijos spektroskopijoje. Atminkite, kad alaus įstatymas negalioja esant didelėms tirpalo koncentracijoms.
Svarbiausios prekės: alaus įstatymas
- Alaus įstatymas teigia, kad cheminio tirpalo koncentracija yra tiesiogiai proporcinga jo šviesos absorbcijai.
- Prielaida yra ta, kad šviesos spindulys tampa silpnesnis, kai praeina pro cheminį tirpalą. Šviesos silpnėjimas atsiranda dėl atstumo per tirpalą arba dėl padidėjusios koncentracijos.
- Alaus įstatymas vartojamas daugeliu pavadinimų, įskaitant Alaus-Lamberto įstatymą, Lamberto-alaus įstatymą ir Alaus-Lamberto-Bouguerio įstatymą.
Kiti alaus įstatymo pavadinimai
Alaus įstatymas taip pat žinomas kaip Alaus-Lamberto įstatymas
, Lamberto-alaus įstatymas, ir Alaus – Lamberto – Bouguerio įstatymas. Vardų yra tiek daug, nes kalbama ne apie vieną įstatymą. Iš esmės Pierre'as Bougeris 1729 m. Atrado įstatymą ir paskelbė jį „Essai D'Optique Sur La Gradation De La Lumière“. Johannas Lambertas citavo Bougerio atradimą Fotometrija 1760 m., sakydamas, kad mėginio absorbcija yra tiesiogiai proporcinga šviesos kelio ilgiui.Nors Lambertas nepretenduoja į atradimą, jam dažnai tai buvo įskaityta. 1852 m. Augustas Alaus atrado susijusį įstatymą. Alaus įstatymas teigė, kad absorbcija yra proporcinga mėginio koncentracijai. Techniškai alaus dėsnis susijęs tik su koncentracija, o alaus-Lamberto dėsnis absorbciją apibūdina ir kaip koncentracija, ir su mėginio storiu.
Alaus įstatymo lygtis
Alaus įstatymas gali būti parašytas tiesiog taip:
A = εbc
kur A yra absorbcija (be vienetų)
ε yra molinis sugertis L mol vienetais-1 cm-1 (anksčiau vadintas išnykimo koeficientu)
b - mėginio kelio ilgis, paprastai išreiškiamas cm
c yra junginio koncentracija tirpale, išreikšta mol L-1
Mėginio sugerties apskaičiavimas naudojant lygtį priklauso nuo dviejų prielaidų:
- Sugertis yra tiesiogiai proporcinga mėginio kelio ilgiui (kiuvetės pločiui).
- Sugertis yra tiesiogiai proporcinga mėginio koncentracijai.
Kaip naudotis alaus įstatymu
Nors daugelis šiuolaikinių instrumentų atlieka alaus dėsnio skaičiavimus tiesiog palygindami tuščią kiuvetę su mėginiu, nesunku paruošti grafiką naudojant standartinius sprendimus mėginio koncentracijai nustatyti. Grafikų grafikas daro prielaidą, kad tiesinis santykis tarp absorbcijos ir koncentracijos yra tinkamas praskiesti tirpalai.
Alaus įstatymo pavyzdžio skaičiavimas
Yra žinoma, kad mėginio didžiausia absorbcijos vertė yra 275 nm. Jo molinis sugertis yra 8400 M-1cm-1. Kiuvetės plotis yra 1 cm. Spektrofotometras nustato A = 0,70. Kokia yra mėginio koncentracija?
Norėdami išspręsti problemą, naudokitės alaus įstatymu:
A = εbc
0,70 = (8400 M-1cm-1) (1 cm) (c)
Padalinkite abi lygties puses iš [(8400 M-1 cm-1) (1 cm)]
c = 8,33 x 10-5 mol / L
Alaus įstatymo svarba
Alaus įstatymas yra ypač svarbus chemijos, fizikos ir meteorologijos srityse. Alaus dėsnis naudojamas chemijoje matuojant cheminių tirpalų koncentraciją, analizuojant oksidaciją ir matuojant polimerų skilimą. Įstatymas taip pat apibūdina radiacijos silpnėjimą per Žemės atmosferą. Paprastai įstatymas taikomas šviesai, tačiau jis taip pat padeda mokslininkams suprasti dalelių, tokių kaip neutronai, pluošto slopinimą. Teorinėje fizikoje Beer-Lambert dėsnis yra operatoriaus Bhatnagar-Gross-Krook (BKG) sprendimas, kuris naudojamas Boltzmanno lygtyje skaičiuojant skysčių dinamiką.
Šaltiniai
- Alus, rugpjūtis. "" Raudonos šviesos absorbcijos nustatymas spalvotuose skysčiuose ". Annalen der Physik und Chemie, tomas 86, 1852, p. 78–88.
- Bouguer, Pierre. „Essai d'optique sur la grames de la Lumière“. Claude'as Jombertas, 1729 p. 16–22.
- Ingle, Dž. D. J. ir S. R. Krepšys. Spektrocheminė analizė. „Prentice Hall“, 1988 m.
- Lambertas, Dž. H. Fotometrija yra matomi ir gradibus luminis, colorum et umbrae (fotometrija arba, Šviesos, spalvų ir atspalvio matui ir gradientams). Augsburgas („Augusta Vindelicorum“). Eberhardtas Klettas, 1760 m.
- Mayerhöfer, Thomas Günter ir Jürgen Popp. "Alaus dėsnis - kodėl absorbcija (beveik) tiesiškai priklauso nuo koncentracijos". Chemija tomas 20, Nr. 2018 m. Gruodžio 4 d. doi:10.1002 / cphc.201801073