今回は、吸光光度分析で用いる、ランベルト-ベールの法則についてお話していきます
理論から知っていただけるようにお話していきます
光は、一定のエネルギーを持つ粒子だと考えられています
光子が物質に吸収されるために、物質と光子が衝突する必要があります
衝突する回数は、光の強さと物質の数の積に比例します
断面の物質層の領域を考えていくと、その層を通過したあとの
光の強さの減少量を次の式で示されます
N=NA×c×10^-3×xydl
N=k”cdl
-dl＝k’k’’cdli
dl：物質層の極表層部分
N：物質の数
NA：アボガドロ数
c：溶液の濃度
i：光の強さ
溶液全体の関係式を見ると
logi0/it=(k/2.303)×c×l
透過する光の強さは、溶液層の厚みと溶液の濃度の増加によって、指数関数的に減少することがわかります
ここでの吸光度Aは、
A=log(i0/it)=-log(i0/it)
とすると、吸光度は溶液層の厚さに比例して溶液濃度に比例します
それぞれ、吸光度が溶液層の厚さに比例することをランベルトの法則
吸光度が溶液濃度に比例することをベールの法則と言います
1 mol/Lの溶液1 cmを透過するときの吸光度をもる吸光係数といい、
この値は、それぞれの物質に特有の数値になります
ランベルトの法則とベールの法則をまとめたものが、
A=εcl
となり、これがランベルト−ベールの法則となります
この式が吸光光度分析を行うときの基本として使われます
ランベルト−ベールの法則が成り立つための注意点
- 入射光は単色であること
- 溶液界面の反射や、機器内部の迷光がないこと
- 溶質や溶媒の分子による光の撹乱や懸濁物等による光の乱反射がないこと
- 溶液濃度が変化したとしても、溶質の状態が、一定であること(構造が変わったりしない)
- この5点に気をつける必要がありますが、
全て、気をつけることで、溶液内の溶質濃度等を正確に計測することができます
今回は、吸光光度分析で中核として利用される、
ランベルト-ベールの法則についてお話していきました
守らないといけない部分はありますが、その部分を守ることで、
厳密に法則が成り立つということが利用されている理由となっています
少しでもお役に立てていたら嬉しいです
今回もありがとうございました
次回もよろしくお願いいたします