Спектроскопия: учебное руководство

Главные идеи

Абсорбционная спектроскопия измеряет, сколько света поглощает образец. По закону Бугера — Ламберта — Бера оптическая плотность пропорциональна концентрации, на чём основано большинство колориметрических и УФ-анализов.

• Пропускание T = I ÷ I₀, а оптическая плотность A = −log₁₀ T. Плотность 1 означает, что проходит 10 % света, а 2 — что 1 %.
• Закон Бера: A = εbc, где ε — молярный коэффициент поглощения, b — длина пути в см, c — концентрация в моль/л.
• Градуировочный график оптической плотности по известным концентрациям позволяет определить неизвестную. Лучше всего он работает при плотности ниже примерно 1.
• Всегда обнуляйте прибор по растворителю или буферу, чтобы измерялась только оптическая плотность образца.

Основные формулы

• A = εbc
• A = −log₁₀ T
• T = I ÷ I₀
• E = hc ÷ λ

Разобранный пример

У раствора ε = 6220 л/(моль·см), кювета 1,00 см, A = 0,62. Тогда c = A ÷ (εb) = 0,62 ÷ 6220 = 1,0 × 10⁻⁴ моль/л. Пропускание T = 10^(−0,62) = 0,24, то есть проходит 24 % света.

Частые ошибки

• Подстановка в A = εbc процентов пропускания вместо оптической плотности.
• Забывание длины пути, когда кювета не 1 см.
• Доверие показаниям выше оптической плотности примерно 2, где прибор перестаёт быть линейным.

Практика

Проверьте себя на тренировочных вопросах по этой теме: Спектроскопия