Kemister använder ofta ett instrument som kallas en ultraviolett-synlig eller UV-Vis-spektrometer för att mäta mängden ultraviolett och synlig strålning som absorberas av föreningar. Mängden ultraviolett eller synlig strålning som absorberas av en förening beror på tre faktorer: koncentrationen, c, av provet; provhållarens väglängd, l, som bestämmer det avstånd över vilket provet och strålningen samverkar; och koefficienten för molär absorption, e, ibland hänvisad till som den molära extinktionskoefficienten. Ekvationen anges som A = ecl och är känd som Beers lag. Ekvationen innehåller alltså fyra variabler, och för att bestämma någon av de fyra krävs kända värden för tre.
Beräkningar
Bestäm absorbansen för föreningen vid önskad våglängd. Denna information kan extraheras från absorbansspektrumet som produceras av vilket standard UV-Vis-instrument som helst. Spektrana plottas normalt som absorbans vs våglängd i nanometer. I allmänhet indikerar förekomsten av eventuella ”toppar” i spektrumet våglängderna av intresse.
Beräkna koncentrationen av prov i mol per liter, mol/L, även känd som molaritet, M. Den allmänna ekvationen för molaritet är
M = (gram prov) / (föreningens molekylvikt) / liter lösning.
T.ex. ett prov som innehåller 0,10 gram av tetrafenylcyklopentadienon, med en molekylvikt av 384 gram per mol, upplöst och utspädd i metanol till en slutlig volym av 1,00 liter skulle uppvisa en molaritet av:
M = (0,10 g) / (384 g/mol) / (1,00 L) = 0,00026 mol/L.
Bestäm väglängden genom provhållaren. I de flesta fall är detta 1,0 cm. Andra väglängder är möjliga, särskilt när det gäller provhållare avsedda för gasformiga prover. Många spektroskopister inkluderar väglängden med provinformationen tryckt på absorbansspektrumet.
Beräkna molär absorptionskoefficient enligt ekvationen A = ecl, där A är absorbans, c är koncentrationen i mol per liter och l är väglängden i centimeter. Löst för e blir denna ekvation e = A / (cl). För att fortsätta exemplet från steg 2, uppvisar tetrafenylcyklopentadienon två maxima i sitt absorbansspektrum: 343 nm och 512 nm. Om banlängden var 1,0 cm och absorbansen vid 343 var 0,89, då
e(343) = A / (cl) = 0,89 / (0,00026 1,0) = 3423
Och för absorbansen 0,35 vid 512 nm,
e(512) = 0,35 / (0,00026 1,0) = 1346.
Saker du behöver
Kalkylator
Absorbansspektrum
