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Simulador de espectrofotômetro e lei de Beer-Lambert

Equações desta simulação

A = −log₁₀ T, T = I ÷ I₀
Aabsorbânciasem unidade; cada unidade de A reduz a luz dez vezes
Ttransmitânciaa parte da luz que atravessa a amostra, comparada com um branco só de solvente

Com os valores atuais:

A = ε l c
εabsortividade neste comprimento de ondaem M⁻¹ cm⁻¹ para os sais; para a proteína e o DNA, por mg/mL ou por µg/mL por cm
lCaminho óptico la distância que a luz percorre na solução
cconcentraçãode Concentração (% da faixa; o valor está nos resultados)

Com os valores atuais:

A = m c + b, c_unknown = (A_unknown − b) ÷ m
m, binclinação e intercepto da curva padrãoajustados por mínimos quadrados aos padrões que você adiciona; o R² diz o quanto ficam alinhados

Com os valores atuais:

A_measured = −log₁₀((T + s) ÷ (1 + s))
sluz espúrialuz de outros comprimentos de onda que chega ao detector mesmo assim; ela limita a absorbância que um aparelho consegue ler a perto de −log₁₀ s = 3

Com os valores atuais:

Como usar o simulador de espectrofotômetro

  1. Escolha uma solução, um comprimento de onda e uma concentração. O monocromador separa a luz da lâmpada em cores, uma faixa estreita passa pela fenda, atravessa a cubeta e chega ao detector, que lê a absorbância contra um branco só de solvente. Clique em Ir para o pico para saltar ao comprimento de onda que a solução mais absorve.
  2. Veja a absorbância subir em proporção à concentração e ao caminho óptico, como diz a lei de Beer-Lambert, e a cor da solução escurecer. O gráfico mostra o espectro de absorção completo: a curva medida ao lado da curva de Beer-Lambert pura. Aumente a concentração até a absorbância passar de 2 ou 3 e a curva medida achatar por causa da luz espúria; alargue a fenda nos picos estreitos do permanganato, ou escolha uma cubeta de plástico no ultravioleta, para ver outras formas de as leituras falharem.
  3. Monte uma curva padrão: ajuste várias concentrações e clique a cada vez em Adicionar esta leitura à curva padrão; depois em Medir a amostra desconhecida. A reta ajustada dá a concentração dela, e os resultados mostram também qual era de fato. A Calculadora da lei de Beer-Lambert e a Calculadora de curva padrão fazem o mesmo com as suas leituras.

Perguntas frequentes

O que é a lei de Beer-Lambert?

A = ε l c: a absorbância é igual à absortividade da substância naquele comprimento de onda, vezes o caminho que a luz percorre na solução, vezes a concentração. Como a absorbância é logarítmica, A = 1 significa que passa 10 % da luz, e A = 2, 1 %. Essa lei é o que permite a um espectrofotômetro medir concentrações.

Por que medir no pico?

Em λmax a absorbância é maior, então a medida é mais sensível, e a curva é plana ali, de modo que um pequeno erro no comprimento de onda ou uma fenda larga mudam menos a leitura. Por isso o DNA é medido a 260 nm e as proteínas a 280 nm.

Por que a absorbância deve ficar abaixo de cerca de 1,5?

Acima de A = 2 chega ao detector menos de 1 % da luz, então a luz espúria (luz de outros comprimentos de onda que vaza) e o ruído do detector viram uma parte grande do que é medido. A leitura achata abaixo do valor real. Dilua a amostra e multiplique depois.

Para que preciso de uma curva padrão?

Instrumentos e soluções reais não são perfeitos, e muitas vezes não se conhece ε para uma amostra específica. Medir padrões de concentração conhecida nas mesmas condições calibra o aparelho e confirma que a resposta é linear; a desconhecida é lida depois na reta ajustada. Confie no resultado só dentro da faixa dos padrões.

Diz que o WebGL está desativado.

A visualização 3D precisa de WebGL, que todo navegador atual tem. Ele pode ser desativado pela aceleração de hardware desligada nas configurações do navegador, ou por um driver gráfico muito antigo. Ligue a aceleração de hardware ou tente outro navegador.

Alguma coisa é enviada?

Não. A simulação é desenhada pelo seu próprio navegador com WebGL; nada é enviado a lugar nenhum, e ela continua funcionando offline depois que a página carrega.

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