Õlle seaduse määratlus ja võrrand

Õlleseadus on võrrand, mis seob valguse sumbumist materjali omadustega. Seaduses on öeldud, et kemikaali kontsentratsioon on otseselt võrdeline neeldumine a lahendus. Suhet võib kasutada: kontsentratsioon keemiliste liikide sisaldus lahuses, kasutades kolorimeetrit või spektrofotomeetrit. Seda seost kasutatakse kõige sagedamini UV-nähtava neeldumisspektroskoopia korral. Pange tähele, et õlle seadus ei kehti kõrge lahuse kontsentratsiooni korral.

Võtmeisikud: õlleseadus

Beer Law on tuntud ka kui Õlle-Lamberti seadus, Lambert-õlle seadus, ja Õlle – Lamberti – Bougueri seadus. Nimed on nii palju, et tegemist on rohkem kui ühe seadusega. Põhimõtteliselt avastas Pierre Bouger seaduse 1729. aastal ja avaldas selle ajakirjas

Kuigi Lambert avastust ei nõudnud, krediteeriti teda sellele sageli. August Beer avastas sellega seotud seaduse 1852. aastal. Beeri seadus väitis, et neeldumine on võrdeline proovi kontsentratsiooniga. Tehniliselt käsitleb Beeri seadus ainult kontsentratsiooni, samal ajal kui Beer-Lamberti seadus seob neeldumist nii kontsentratsiooni kui ka proovi paksusega.

Õlleseadust võib kirjutada lihtsalt järgmiselt:

A = εbc

kus A on neeldumine (ühikuid pole)
ε on molaarne neeldumine ühikutega L mol^-1 cm^-1 (endine ekstinktsiooni koefitsient)
b on proovi tee pikkus, tavaliselt väljendatuna sentimeetrites
c on ühendi kontsentratsioon lahuses, väljendatud molaarides L^-1

Proovi neeldumise arvutamine võrrandi abil sõltub kahest eeldusest:

1. Neeldumine on otseselt võrdeline proovi tee pikkusega (küveti laius).
2. Neeldumine on otseselt proportsionaalne proovi kontsentratsiooniga.

Kuigi paljud kaasaegsed instrumendid teostavad Beeri seaduse arvutusi, võrreldes lihtsalt tühja küvett prooviga, on graafiku koostamine lihtne kasutades standardlahendusi proovi kontsentratsiooni määramiseks. Graafiline meetod eeldab neelduvuse ja kontsentratsiooni vahelist sirgjoonelist suhet, mis kehtib: lahjendatud lahused.

Proovil on teadaolevalt maksimaalne neeldumisväärtus 275 nm. Selle molaarne neeldumisvõime on 8400 M^-1cm^-1. Küveti laius on 1 cm. Spektrofotomeeter leiab A = 0,70. Milline on proovi kontsentratsioon?

Probleemi lahendamiseks kasutage õlle seadust:

A = εbc

0,70 = (8400 M^-1cm^-1) (1 cm) (c)

Jagage võrrandi mõlemad pooled väärtusega [(8400 M)^-1 cm^-1) (1 cm)]

c = 8,33 x 10^-5 mol / L

Õlleseadus on eriti oluline keemia, füüsika ja meteoroloogia valdkonnas. Beeri seadust kasutatakse keemias keemiliste lahuste kontsentratsiooni mõõtmiseks, oksüdatsiooni analüüsimiseks ja polümeeri lagunemise mõõtmiseks. Seadus kirjeldab ka Maa atmosfääri läbiva kiirguse sumbumist. Kuigi seadust rakendatakse tavaliselt valguse suhtes, aitab see teadlastel mõista ka osakeste kiirte, näiteks neutronite sumbumist. Teoreetilises füüsikas on Beer-Lamberti seadus lahendus Bhatnagari-Grossi-Krooki (BKG) operaatorile, mida kasutatakse Boltzmanni võrrandis vedeliku arvutusliku dünaamika jaoks.

• Õlu, august. "" Värvilistes vedelikes punase valguse neeldumise määramine. "(Bestimmung der Absorption des rothen Lichts in farbigen Flüssigkeiten)". Annalen der Physik ja Chemie, vol. 86, 1852, lk. 78–88.
• Bouguer, Pierre. Essai d'optique sur la gradatsioon de la Lumière. Claude Jombert, 1729 lk. 16–22.
• Ingle, J. D. J. ja S. R. Kährik. Spektrokeemiline analüüs. Prentice Hall, 1988.
• Lambert, J. H Fotometria sive de mensura et gradibus luminis, colorum et umbrae [fotomeetria või, valguse, värvide ja varju mõõtmisel ja gradatsioonil]. Augsburg ("Augusta Vindelicorum"). Eberhardt Klett, 1760.
• Mayerhöfer, Thomas Günter ja Jürgen Popp. "Õlle seadus - miks neeldumine sõltub (peaaegu) lineaarselt kontsentratsioonist." Chemphyschem, vol. 20, ei. 4, detsember 2018. doi:10.1002 / cphc.201801073