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多くの化合物は、電磁スペクトルの可視または紫外線部分の光を吸収します。ビールの法則を使用すると、吸収する光の量に基づいて溶液の濃度を計算できます。
ビール法の使用
ビールの法則は、吸収される放射線の量を規定し、吸光度が濃度に直接比例することを示します。したがって、特定の溶媒に溶解した化合物の濃度が増加するにつれて、溶液の吸光度も比例して増加するはずです。化学者はこの関係を利用して、未知の溶液の濃度を決定します。これにはまず、標準溶液と呼ばれる既知の濃度の一連の溶液の吸光度データが必要です。次に、吸光度と濃度のデータを検量線にプロットして、それらの数学的関係を確立します。未知のサンプルの濃度は、吸光度を測定することにより決定できます。
溶液濃度の計算
ステップ1。 標準溶液のy軸の吸光度とx軸の濃度のキャリブレーションプロットを作成します。データポイントは、かなり直線に沿っている必要があります。 2つのデータポイントは絶対最小値を表し、より多くのデータポイントが優れています。
ステップ2。 データポイントを通る「最適な」直線を描き、その線を延長してy軸と交差します。ライン上のデータポイントではなく、2つのランダムポイントを選択し、それらのxおよびy座標を決定します。これらの座標に（x1、y1）および（x2、y2）のラベルを付けます。
ステップ3。 式m =（y1-y2）/（x1-x2）に従ってラインの勾配mを計算します。線がy軸と交差する位置のy値に注目して、y切片（bと省略）を決定します。たとえば、座標（0.050、0.105）および（0.525、0.315）のライン上の2つのランダムなポイントの場合、勾配は次のようになります。
m =（0.105-0.315）/（0.050-0.525）= 0.440
線が0.08でy軸と交差する場合、この値はy切片を表します。
ステップ4。 キャリブレーションプロットの線の式をy = mx + bの形式で記述します。ステップ3の例を続けると、方程式はy = 0.440x + 0.080になります。これは、検量線の方程式を表します。
ステップ5。 未知の濃度の溶液の吸光度をyとして決定された方程式に代入し、xを解きます。ここで、xは濃度を表します。たとえば、未知の溶液が0.330の吸光度を示した場合、式は次のようになります。
x =（y-0.080）/ 0.440 =（0.330-0.080）/ 0.440 = 0.568モル/リットル
理論対。練習
ビールの法則では、吸光度と濃度は正比例しますが、実験的にこれは狭い濃度範囲および希釈溶液でのみ当てはまります。したがって、たとえば、濃度が0.010〜0.100モル/リットルの範囲の標準溶液は直線性を示します。ただし、1リットルあたり0.010〜1.00モルの濃度範囲はおそらくそうではありません。