Mikä on molaarinen absorptiokyky?

Kemia, molaarinen absorptiokyky määritellään mittaksi kemikaalin kyvystä absorboida valoa määrätyllä aallonpituudella. Molaarinen absorptiokerroin ε riippuu kemiallisesta lajista; todellinen imeytyminen riippuu kemiallisesta pitoisuudesta ja reitin pituudesta. Näitä muuttujia käytetään Beer-Lambert-laissa. Molaarinen absorptiokyky tunnetaan myös nimellä molaarinen ekstinktiokerroin ja molaarinen absorptiokerroin.

Beer-Lambertin laki on yhtälö, joka liittyy imeytymiseen kemialliseen pitoisuuteen, reitin pituuteen ja molaariseen absorptiokykyyn. Matemaattisesti Beer-Lambertin laki voidaan ilmaista muodossa A = εcl. Yleisimmät molaarisen absorptiokertoimen yksiköt ovat M-1 cm-1, vaikka yksiköt voivat olla erilaisia ​​riippuen kemiallisen pitoisuuden ja reitin pituuden yksiköistä. Kansainvälinen yksikköjärjestelmä (SI) tätä mittausta varten on m2/mol.

Eri kemiallisilla lajeilla on yleensä erilaiset molaariset absorptiokerroimet. Nämä erityiset arvot eri kemikaaleille tietyillä valon aallonpituuksilla löytyvät kemiallisten aineiden käyttöoppaista. Jos imukykyarvoja ei ole lueteltu tai niitä ei löydy, ne voidaan määrittää kokeellisesti mittaamalla useiden kemikaalin liuosten absorbanssi tunnetuilla pitoisuuksilla.

Kemiallisen lajin molaarisen absorptiokyvyn määrittäminen voidaan tehdä mittaamalla eri liuospitoisuuksien absorptio spektrometrillä. Spektrometri mittaa liuoksen kokonaisabsorbanssin, joka kasvaa kemiallisen pitoisuuden kasvaessa. Monet spektrometrit mittaavat läpäisykykyä, joka on absorbanssin käänteisarvo. Beer-Lambertin lain mukaan on käytettävä absorbanssia; jos läpäisykyky näytetään, käänteinen on löydettävä ensin.

Kemiallisten aineiden seoksessa jokainen komponentti vaikuttaa seoksen kokonaisabsorbanssiin. Beer-Lambertin lakia voidaan laajentaa ratkaisuihin, joissa on useita komponentteja, ja se voidaan ilmaista muodossa A = (e1c1 +… + encn) l, alaindeksi n ilmaisee läsnä olevien lajien määrää. Tämä laajennettu yhtälö koskee liuoksen absorboivia lajeja.

Molaarinen absorptiokerroin liittyy Avogadron vakion NA kautta absorptiopoikkileikkaukseen σ. Jos molaarisen absorptiokertoimen yksiköiksi katsotaan L mol-1cm-1 ja absorptiopoikkileikkauksen yksiköt ovat cm2, niin σ = 1000ln (10) x ε/NA tai 3.82 x 10-21 x ε . Absorptiopoikkileikkaus liittyy absorptioprosessin todennäköisyyteen liuoksessa.
Molaarinen absorptiokyky on erityisen hyödyllinen spektrometriassa kemiallisten liuosten pitoisuuden mittaamiseen. Absorbanssin mittaaminen on erittäin nopea menetelmä kemiallisten pitoisuuksien määrittämiseksi, vaikka liuoksen erityiset kemialliset lajit on tiedettävä. Muut pitoisuuden mittausmenetelmät, kuten titraus, voivat viedä enemmän aikaa ja vaatia lisäkemikaaleja.