เนื้อหา
นักเคมีมักใช้เครื่องมือที่เรียกว่าสเปกโทรมิเตอร์รังสีอัลตราไวโอเลตหรือ UV-Vis เพื่อวัดปริมาณรังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีที่มองเห็นซึ่งดูดซับโดยสารประกอบ ปริมาณของรังสีอัลตราไวโอเลตหรือรังสีที่มองเห็นได้ถูกดูดซับโดยสารประกอบขึ้นอยู่กับปัจจัยสามประการ: ความเข้มข้น, c, ของตัวอย่าง; ความยาวเส้นทาง, l, ของตัวยึดตัวอย่างซึ่งกำหนดระยะทางที่ตัวอย่างและการแผ่รังสีมีปฏิสัมพันธ์ และสัมประสิทธิ์ของการดูดซับฟันกราม e บางครั้งเรียกว่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียฟันกราม สมการดังกล่าวระบุว่า A = ecl และเป็นที่รู้จักกันในนามกฎหมายของเบียร์ สมการนี้ประกอบด้วยตัวแปรสี่ตัวและเพื่อกำหนดหนึ่งในสี่ค่าที่ต้องการค่าที่รู้จักสำหรับสามค่า
การคำนวณ
กำหนดค่าการดูดกลืนแสงสำหรับสารประกอบที่ความยาวคลื่นที่ต้องการ ข้อมูลนี้อาจถูกดึงออกมาจากสเปกตรัมการดูดกลืนแสงที่ผลิตโดยเครื่องมือ UV-Vis มาตรฐานใด ๆ โดยปกติสเป็คตรัมจะถูกพล็อตเป็นการดูดกลืนกับความยาวคลื่นในนาโนเมตร โดยทั่วไปการปรากฏตัวของ "ยอด" ใด ๆ ในสเปกตรัมบ่งบอกถึงความยาวคลื่นที่น่าสนใจ
คำนวณความเข้มข้นของตัวอย่างในโมลต่อลิตร mol / L หรือที่เรียกว่าโมลาริตี, M สมการทั่วไปของโมลาร์คือ
M = (กรัมตัวอย่าง) / (น้ำหนักโมเลกุลของสารประกอบ) / ลิตรของการแก้ปัญหา
ตัวอย่างเช่นตัวอย่างที่มี 0.10 กรัมของ tetraphenylcyclopentadienone โดยมีน้ำหนักโมเลกุล 384 กรัมต่อโมลละลายและเจือจางในเมทานอลจนถึงระดับสุดท้ายที่ 1.00 ลิตรจะมีโมลาริตีของ:
M = (0.10 g) / (384 g / mol) / (1.00 L) = 0.00026 mol / L
กำหนดความยาวพา ธ ผ่านตัวยึดตัวอย่าง ในกรณีส่วนใหญ่นี่คือ 1.0 ซม. ความยาวเส้นทางอื่น ๆ เป็นไปได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องจัดการกับผู้ถือตัวอย่างที่มีจุดประสงค์สำหรับตัวอย่างก๊าซ นักสเปกโทรสโกปีหลายคนรวมความยาวเส้นทางกับข้อมูลตัวอย่างที่ศึกษาเกี่ยวกับสเปกตรัมการดูดกลืนแสง
คำนวณค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับของโมลาร์ตามสมการ A = ecl โดยที่ A คือการดูดกลืนแสง c คือความเข้มข้นในโมลต่อลิตรและ l คือความยาวเส้นทางในหน่วยเซนติเมตร สมการนี้กลายเป็น e = A / (cl) ตัวอย่างต่อจากขั้นตอนที่ 2 tetraphenylcyclopentadienone แสดงสอง maxima ในสเปกตรัมการดูดกลืนแสง: 343 nm และ 512 nm หากความยาวเส้นทางเท่ากับ 1.0 ซม. และค่าการดูดกลืนแสงที่ 343 เท่ากับ 0.89 ดังนั้น
e (343) = A / (cl) = 0.89 / (0.00026 * 1.0) = 3423
และสำหรับการดูดกลืนแสงที่ 0.35 ที่ 512 นาโนเมตร
e (512) = 0.35 / (0.00026 * 1.0) = 1346