Obliczyć absorbancję i transmitancję przy λ=254 nm roztworu o stężeniu 5 μg/ml i grubości warstwy roztworu 1 cm. Molowy współczynnik absorbancji rozpuszczonej substancji wynosi 20000 dm3/(mol·cm) przy 254 nm, a jej masa molowa 100 g/mol. Załóż brak absorpcji promieniowania UV przez rozpuszczalnik.


Jakie wartości otrzymamy w przypadku, gdy czysty rozpuszczalnik wykazuje transmitancję 5% dla warstwy 1 cm przy tej długości fali światła.


Odpowiedź :

A= εcl

gdzie:

A - absorbancja

ε - molowy współczynnik absorpcji

l - grubość warstwy absorpcyjnej [cm]

c - stężenie molowe [tex][mol/dm^3][/tex]

Przeliczamy stężenie masowe na stężenie molowe:

[tex]c_{mas} =[/tex] 5μg/ml = 5 * 0.000001 g * 1000 =  0.005 g/l

[tex]C_m= (0.005 g/l) / (100 g/mol) = 0.0005 mol/l = 0.0005 M[/tex]

Podstawiamy do wzoru na absorbancję:

[tex]A = 20000 dm^3/(mol*cm) * 0.0005 mol/dm^3 * 1 cm = 10 \\[/tex]

Absorbancja roztworu przy 254 nm wynosi 10.

[tex]T = \frac{1}{10^A} *100[/tex]% [tex]= 10^{-8}%[/tex] %

Transmitancja roztworu wynosi 0.00000001%.

Obliczamy absorbancję dla transmitancji rozpuszczalnika równej 5%.

[tex]T_R = 5% = 0.05[/tex]% = 0.05

[tex]A_r = lg1/T = 1.3[/tex]

Absorbancja całkowita roztworu wynosiłaby wtedy:

[tex]A_c = A_r + A = 10 + 1.3[/tex]

Prawa absorpcji

Promieniowanie przechodzące przez roztwór może ulegać 3 zjawiskom: absorpcji, odbiciu i rozproszeniu.

Transmitancja to stosunek promieniowania przechodzącego do natężenia padającego na próbkę.  

Natężenie promieniowania zaabsorbowanego zależy od stężenia roztworu i grubości warstwy absorbującej. Matematycznie jest określona prawem Lamberta-Beera, która przyjmuje postać:

A = εcl, gdzie:
gdzie:

A - absorbancja

ε - molowy współczynnik absorpcji

l - grubość warstwy absorpcyjnej [cm]

c - stężenie molowe [tex][mol/dm^3][/tex]

Absorbancja powiązana jest z transmitancją następującą zależnością:

[tex]A = lg \frac{1}{T}[/tex]

Jeżeli badany roztwór składa się z kilku składników możemy skorzystać z prawa addytywności absorbancji, która mówi, że absorbancja roztworu równa jest absorbancji poszczególnych składników.