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化学者は、紫外可視(UV-Vis)分光計として知られる機器を頻繁に使用して、化合物に吸収される紫外線および可視放射線の量を測定します。化合物によって吸収される紫外線または可視光線の量は、3つの要因に依存します。サンプルの濃度c。サンプルホルダーの経路長lは、サンプルと放射線が相互作用する距離を決定します。また、モル吸光係数eは、モル吸光係数と呼ばれることもあります。この方程式は、A = eclと表記され、ビールの法則として知られています。したがって、方程式には4つの変数が含まれており、4つのいずれかを決定するには3つの既知の値が必要です。
計算
目的の波長での化合物の吸光度を決定します。この情報は、標準のUV-Vis機器によって生成された吸光度スペクトルから抽出できます。スペクトルは通常、ナノメートル単位の吸光度と波長としてプロットされます。一般に、スペクトル内の「ピーク」の出現は、対象の波長を示します。
サンプルの濃度を1モルあたりのモル数mol / Lで計算します。モル濃度Mとも呼ばれます。モル濃度の一般式は次のとおりです。
M =(サンプルのグラム)/(化合物の分子量)/溶液のリットル。
たとえば、分子量が384グラム/モルのテトラフェニルシクロペンタジエノン0.10グラムを含むサンプルをメタノールに溶解し、最終容量1.00リットルに希釈すると、モル濃度は次のようになります。
M =(0.10 g)/(384 g / mol)/(1.00 L)= 0.00026 mol / L
サンプルホルダーを通る経路の長さを決定します。ほとんどの場合、これは1.0 cmです。特に気体サンプルを対象とするサンプルホルダーを扱う場合、他の経路長も可能です。多くの分光学者は、吸光度スペクトルで編集されたサンプル情報に光路長を含めます。
式A = eclに従ってモル吸光係数を計算します。ここで、Aは吸光度、cは1モルあたりのモル濃度、lはセンチメートル単位の光路長です。 eについて解くと、この方程式はe = A /(cl)になります。ステップ2の例を続けると、テトラフェニルシクロペンタジエノンはその吸収スペクトルに343 nmと512 nmの2つの最大値を示します。光路長が1.0 cmで、343の吸光度が0.89の場合、
e(343)= A /(cl)= 0.89 /(0.00026 * 1.0)= 3423
512 nmで0.35の吸光度の場合、
e(512)= 0.35 /(0.00026 * 1.0)= 1346