モル吸光係数の計算方法

モル吸光係数の計算方法

モル吸光係数は、モル吸光係数とも呼ばれ、化学物質が特定の波長の光を吸収する能力を測る指標です。モル吸光率を使用すると、測定中の濃度や溶液の長さの違いを考慮せずに、異なる化合物のエネルギーレベル間で電子が遷移する確率を比較できます。 [1] 吸収係数は化学でよく使用されるもので、物理学でより一般的に使用される吸光係数と混同しないでください。モル吸光係数の標準単位はリットル/モル・センチメートル (L mol -1 cm -1 ) です。 [2]

方法1方法1/2:

モル吸光係数を次の式で計算する

  1. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/c\/c7\/Calculate-Molar-Absorptivity-Step-1-Version-2.jpg\/v4-460px-Calculate-Molar-Absorptivity-Step-1-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/c\/c7\/Calculate-Molar-Absorptivity-Step-1-Version-2.jpg\/v4-728px-Calculate-Molar-Absorptivity-Step-1-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":" class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 1吸光度に関するランベルト・ベールの法則を理解する: A = ɛ x l x c標準吸光度式はA = ɛ x l x cです。ここで、 Aはサンプルによって吸収される特定の波長の光の量、 ɛはモル吸光係数、 lは光が溶液を通過する距離、 cは吸収物質の単位体積あたりの濃度です。 [3]
    • 吸光度は、参照サンプルと未知のサンプル間の強度比を使用して計算することもできます。計算式はA = log 10 (I o /I)です。 [4]
    • 強度は分光光度計を使用して測定できます。
    • 溶液の吸光度は、溶液を通過する光の波長に応じて変化します。溶液の組成に応じて、溶液は特定の波長を他の波長よりも強く吸収します。計算にどの波長が使用されたかを必ず明記してください。 [5]
  2. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/c\/c5\/Calculate-Molar-Absorptivity-Step-2-Version-2.jpg\/v4-460px-Calculate-Molar-Absorptivity-Step-2-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/c\/c5\/Calculate-Molar-Absorptivity-Step-2-Version-2.jpg\/v4-728px-Calculate-Molar-Absorptivity-Step-2-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":" class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 2 Lambert-Beer 式を変換してモル吸光係数を計算します。代数的には、吸光度を長さと濃度で割って、式の片辺をモル吸光係数に変換することができます: ɛ = A/lc 。これで、基本式を使用して、特定の波長のモル吸光率を計算できるようになりました。
    • 測定値間の吸光度は、溶液の濃度と強度の測定に使用される容器の形状によって異なる場合があります。モル吸光係数はこれらの変化を相殺します。 [6]
  3. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/5\/57\/Calculate-Molar-Absorptivity-Step-3-Version-2.jpg\/v4-460px-Calculate-Molar-Absorptivity-Step-3-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/5\/57\/Calculate-Molar-Absorptivity-Step-3-Version-2.jpg\/v4-728px-Calculate-Molar-Absorptivity-Step-3-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":" class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 3分光光度計を使用して、式内の変数の値を取得します。分光光度計は、特定の波長の光を物質に通し、通過した光の量を検出する機器です。光の一部は溶液に吸収され、残りの光は溶液を通過し、溶液の吸光度を計算するために使用できます。
    • 分析用に既知濃度cの溶液を調製します。濃度の単位はモルまたはモル/リットルです。 [7]
    • l を求めるには、試験管の長さ、つまり分光光度計内の液体サンプルが入っている試験管の長さを測定する必要があります。パスの長さの単位はセンチメートルです。
    • 分光光度計を使用して、特定の波長での吸光度Aを測定します。波長はメートル単位で測定されますが、ほとんどの波長は非常に小さいため、実際にはナノメートル (nm) 単位で測定されます。 [8] 吸光度には単位がありません。
  4. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/e\/e0\/Calculate-Molar-Absorptivity-Step-4-Version-2.jpg\/v4-460px-Calculate-Molar-Absorptivity-Step-4-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/e\/e0\/Calculate-Molar-Absorptivity-Step-4-Version-2.jpg\/v4-728px-Calculate-Molar-Absorptivity-Step-4-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":" class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 4変数に値を代入し、方程式を解いてモル吸光係数を求めます。得られたAclの値を式ɛ = A/lcに代入します。 lcを掛け、その積でAを割るとモル吸光係数が求められます。
    • 例: 長さ 1 cm の試験管を使用して、密度 0.05 mol/L の溶液の吸光度を測定します。波長280nmにおける吸光度は1.5です。この溶液のモル吸光係数はいくらですか?
      • ɛ 280 = A/lc = 1.5/(1 x 0.05) = 30 L mol -1 cm -1
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方法2方法2/2:

最適直線を使用してモル吸光係数を計算する

  1. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/c\/c5\/Calculate-Molar-Absorptivity-Step-5.jpg\/v4-460px-Calculate-Molar-Absorptivity-Step-5.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/c\/c5\/Calculate-Molar-Absorptivity-Step-5.jpg\/v4-728px-Calculate-Molar-Absorptivity-Step-5.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 1異なる濃度の溶液を透過する光の強度を測定します。同じ溶液を 3 つまたは 4 つの濃度で準備します。分光光度計は、特定の波長における特定の濃度の溶液の吸光度を測定するために使用されます。最も濃度の低い溶液から始めて、最低濃度から最高濃度まで測定します。順序は重要ではありませんが、各溶液の吸光度を記録し、正しい計算に使用する必要があります。
  2. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/9\/9c\/Calculate-Molar-Absorptivity-Step-6.jpg\/v4-460px-Calculate-Molar-Absorptivity-Step-6.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/9\/9c\/Calculate-Molar-Absorptivity-Step-6.jpg\/v4-828px-Calculate-Molar-Absorptivity-Step-6.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 2濃度と吸光度の関係をグラフにプロットします。分光光度計の測定値を使用して、グラフ上に各点をプロットします。各点において、X 軸は濃度を表し、Y 軸は吸光度を表します。 [9]
    • 点と点を結ぶ線を描きます。測定が正確であれば、これらの点を結ぶ線は直線になり、吸光度が濃度に比例し、ビールの法則と一致していることを示します。 [10]
  3. 3 データポイントから最適な直線の傾きを決定します傾斜を計算するには、上昇分を変化分で割る必要があります。 2 つのデータ ポイントを取得し、一方の X 値と Y 値をもう一方の値から減算し、Y 値の差を X 値の差で割ります。
    • 直線の傾きの式は (Y 2 - Y 1 )/(X 2 - X 1 ) です。下付き文字が 2 のデータ ポイントは高く、下付き文字が 1 のデータ ポイントは低くなります。
    • たとえば、濃度が 0.2 モルの場合、吸光度は 0.27 ですが、濃度が 0.3 モルの場合、吸光度は 0.41 です。吸光度は Y 値、濃度は X 値です。直線の傾きの公式を使用すると、(Y 2 - Y 1 )/(X 2 - X 1 ) = (0.41-0.27)/(0.3-0.2) = 0.14/0.1 = 1.4 となり、直線の傾きは 1.4 になります。
  4. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/5\/58\/Calculate-Molar-Absorptivity-Step-8.jpg\/v4-460px-Calculate-Molar-Absorptivity-Step-8.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/5\/58\/Calculate-Molar-Absorptivity-Step-8.jpg\/v4-728px-Calculate-Molar-Absorptivity-Step-8.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 4直線の傾きを経路の長さまたはチューブの深さで割ってモル吸光係数を計算します。データ ポイントを使用してモル吸光係数を計算する最後の手順は、パスの長さで割ることです。パス長は、分光光度計で使用されるキュベットの深さを指します。
    • 上記の例を続けると、直線の傾きが 1.4、経路長が 0.5 cm の場合、モル吸光係数は 1.4/0.5 = 2.8 L mol -1 cm -1 になります。
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