分光光度計とランベルト・ベールの法則のシミュレーター
このシミュレーションの式
| A | 吸光度 | 単位なし。A が 1 増えるごとに光は 10 分の 1 になります | |
|---|---|---|---|
| T | 透過率 | 試料を透過する光の割合。溶媒だけのブランクと比べます |
現在の値を入れると：
| ε | この波長での吸光係数 | 塩は M⁻¹ cm⁻¹ で、タンパク質と DNA は mg/mL または µg/mL あたり、1 cm あたり | |
|---|---|---|---|
| l | 光路長 l | 光が溶液中を通る距離 | |
| c | 濃度 | 濃度 (範囲に対する %。値は結果に表示) から |
現在の値を入れると：
| m, b | 検量線の傾きと切片 | 加えた標準に最小二乗法で当てはめたもの。R² は点がどれだけ直線に乗っているかを示します |
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現在の値を入れると：
| s | 迷光 | ほかの波長の光が検出器に届いてしまうもの。装置で読める吸光度の上限を −log₁₀ s = 3 付近に抑えます |
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現在の値を入れると：
分光光度計シミュレーターの使い方
- 溶液、波長、濃度を選びます。モノクロメーターがランプの光を色に分け、狭い波長帯がスリットを通ってセルを透過し、検出器に届きます。検出器は溶媒だけのブランクを基準に吸光度を読みます。ピークへ移動を押すと、その溶液が最もよく吸収する波長に移ります。
- ランベルト・ベールの法則のとおり、吸光度が濃度と光路長に比例して増え、溶液の色が濃くなるのを確かめてください。グラフは吸収スペクトル全体を示し、測定した曲線とランベルト・ベールの法則だけの曲線を並べています。吸光度が 2 や 3 を超えるまで濃度を上げると、迷光のために測定曲線が頭打ちになります。過マンガン酸の細いピークでスリットを広げたり、紫外域でプラスチックセルを選んだりすると、測定値がずれる別の原因も見られます。
- 検量線を作ります。濃度をいくつか設定し、そのたびにこの測定値を検量線に加えるを押してから、未知試料を測るを押します。当てはめた直線から未知試料の濃度が求まり、結果には本当の濃度も表示されます。ランベルト・ベールの法則と検量線の計算では、ご自分の測定値で同じことができます。
よくある質問
ランベルト・ベールの法則とは何ですか?
A = ε l c です。吸光度は、その波長での物質の吸光係数、溶液中の光路長、濃度の積に等しくなります。吸光度は対数なので、A = 1 は光の 10%、A = 2 は 1% が透過することを意味します。分光光度計で濃度を測れるのはこの法則のおかげです。
ピークで測るのはなぜですか?
λmax では吸光度が最大なので測定の感度が最も高く、しかも曲線がそこで平らなので、波長の小さなずれや広いスリットの影響が小さくなります。DNA を 260 nm、タンパク質を 280 nm で測るのはこのためです。
吸光度を約 1.5 以下に保つべきなのはなぜですか?
A = 2 を超えると検出器に届く光は 1% 未満になるので、迷光 (ほかの波長の光が漏れて届くもの) や検出器のノイズが測定値の大きな部分を占めるようになります。読みは本当の値より低いところで頭打ちになります。試料を希釈してから測り、あとで希釈倍率を掛けてください。
検量線はなぜ必要なのですか?
実際の装置や溶液は完璧ではなく、特定の試料の ε がわからないこともよくあります。同じ条件で濃度既知の標準液を測ることで装置が校正され、応答が直線的であることも確かめられます。そのうえで未知試料を当てはめた直線から読み取ります。結果を信頼できるのは標準液の範囲内だけです。
WebGL が無効と表示されます。
3D 表示には WebGL が必要で、現行のブラウザはすべて対応しています。ブラウザ設定でハードウェアアクセラレーションが無効になっているか、グラフィックドライバーが非常に古いと無効になることがあります。ハードウェアアクセラレーションを有効にするか、別のブラウザをお試しください。
何かアップロードされますか？
いいえ。シミュレーションはお使いのブラウザが WebGL で描画しています。どこにも送信されず、ページを一度読み込めばオフラインでも動きます。