比色分析
(ビールの法則または分光光度分析)
ビールの法則では、機器の操作とともに、比色計(または分光光度計)を使って測定した吸光度から、実際に溶液の濃度を把握するための計算も行います。 情報に応じて、3つの方法があります。 比例法、グラフ化、ビールの法則です。
比例の例
この種の問題に対する比例のアプローチは、溶液の吸光度がその濃度に正比例するという考えに焦点を当てています。 このアプローチを使用する際には、与えられた値が同じ条件(波長と経路長の両方)で測定された同じ化学物質の異なる濃度に対するものであることを確認する必要があります。
質問です。 濃度0.14Mの溶液の吸光度を測定すると0.43である。 同じ化学物質の別の溶液を同じ条件で測定したところ、吸光度は0.37でした。
この問題の解答は、濃度の比が吸光度の比に比例するという簡単な式で設定できます。 未知の濃度を表すためにc1を使うことができます。
C1 / C2 = A1 / A2
(同一波長で測定/予測される吸光度に限る)
従って、
C1 = (A1 / A2) * C2
すべての値を以下のように代入します。
A1=0.37; A2= 0.43 & C2=0.14M
従って、C1=0.12M
グラフ化の例
濃度や吸光度について標準溶液を含む複数のデータセットが利用可能な場合、グラフ化法が求められます。
データをグラフ化することにより、データの直線関係を探すことで、ビールの法則が有効であるという仮定をチェックすることができます。
Question: 吸光度が0.60の1.00cm(経路長)のサンプルの濃度は何%ですか?
濃度(M)
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吸光度
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0.20
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0.27
|
0.30
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0.41
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0.40
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0.55
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0.50
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0.69
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ここでの問題の解決方法は、データをグラフ化し、点を通る直線を引くことです。 データポイントが直線上にあるか、または近くにあれば、吸光度と濃度が比例しており、この状況ではビールの法則が有効であることが確認できます。
ビールの法則はAbsorbance = e L cと表されることを思い出してください。吸光度が0.60の溶液の濃度を求めるには、まずベストフィットラインの傾きを見つける必要があります。 ベストフィットラインの傾きと吸光度から、その溶液の濃度を計算することができます(すなわち、濃度=吸光度/傾き)
この場合のベストフィットラインの傾きは、実際にはモル吸光度定数と経路長(1.
ビールの法則の例
ここでは、モル吸光度定数(またはモル消衰係数)が与えられたときに、ビールの法則の式(吸光度=e L c)を直接使用する例を示します。 この式において、eはモル吸光係数です。
注:実際にはモル吸光係数は与えられないのが普通です。
Question: ある化学物質のモル吸光度定数は1.5/M-cmです。
Question: ある化学物質のモル吸光係数は1.5/M-cmです。この化学物質から作られた溶液の濃度は、セルパスの長さが1.1cmで吸光度が0.72です。