Pivski zakon jednadžba je koja odnosi prigušivanje svjetlosti na svojstva materijala. Zakon kaže da je koncentracija kemikalije izravno proporcionalna koncentraciji kemikalije apsorbancija od a riješenje. Odnos se može koristiti za utvrđivanje koncentracija kemijske vrste u otopini koja koristi kolorimetar ili spektrofotometar. Odnos se najčešće koristi u UV-vidljivoj apsorpcijskoj spektroskopiji. Imajte na umu da Pivski zakon ne vrijedi u visokim koncentracijama otopina.
Ključni dijelovi: Pivski zakon
- Beerov zakon kaže da je koncentracija kemijske otopine izravno proporcionalna apsorpciji svjetlosti.
- Pretpostavka je da snop svjetlosti postaje slabiji dok prolazi kroz kemijsku otopinu. Prigušenje svjetlosti nastaje ili kao posljedica udaljenosti kroz otopinu ili povećanja koncentracije.
- Zakon o pivu ima mnoga imena, uključujući Beer-Lambertov zakon, Lambert-Beer zakon i Beer-Lambert-Bouguer zakon.
Ostali nazivi za pivski zakon
Pivski zakon je također poznat kao Beer-Lambert Law, the Lambert-Beer zakon
, i Pivo – Lambert – Bougerov zakon. Razlog za toliki broj imena je taj što je upleteno više zakona. U osnovi, Pierre Bouger je zakon otkrio 1729. godine i objavio ga u Essai D'Optique Sur La Gradation De La Lumière. Johann Lambert citirao je Bougerovo otkriće u svome Photometria 1760. godine, govoreći da je apsorpcija uzorka izravno proporcionalna duljini putanje svjetlosti.Iako Lambert nije tražio otkriće, često je bio zaslužan za to. August Beer otkrio je srodni zakon 1852. godine. Beer's Law izjavio je da je apsorbancija proporcionalna koncentraciji uzorka. Tehnički se Beer-ov zakon odnosi samo na koncentraciju, dok se Beer-Lambertov zakon odnosi apsorpcije i na koncentraciju i na debljinu uzorka.
Jednadžba za Beer's Law
Pivski zakon može se pisati jednostavno kao:
A = εbc
gdje je A apsorbancija (nema jedinica)
ε je molarna apsorptivnost s jedinicama L mol-1 cm-1 (ranije zvani koeficijent izumiranja)
b je duljina puta uzorka, obično izražena u cm
c je koncentracija spoja u otopini, izražena u mol L-1
Izračunavanje apsorpcije uzorka pomoću jednadžbe ovisi o dvije pretpostavke:
- Apsorbancija je izravno proporcionalna duljini puta uzorka (širini kivete).
- Apsorbancija je izravno proporcionalna koncentraciji uzorka.
Kako koristiti Beer's Law
Iako mnogi moderni instrumenti izrađuju Beer's Law jednostavnim usporedbom prazne kivete s uzorkom, lako je pripremiti graf koristeći standardna rješenja za određivanje koncentracije uzorka. Grafička metoda pretpostavlja ravnopravan odnos između apsorpcije i koncentracije, što vrijedi za razrijeđene otopine.
Izračun primjera Beer's Law
Poznato je da uzorak ima maksimalnu vrijednost apsorpcije 275 nm. Molarna apsorptivnost mu je 8400 M-1cm-1. Širina kivete je 1 cm. Na spektrofotometru nalazi se A = 0.70. Kolika je koncentracija uzorka?
Da biste riješili problem, koristite Pivski zakon:
A = εbc
0,70 = (8400 M-1cm-1) (1 cm) (c)
Podijelite obje strane jednadžbe s [(8400 M-1 cm-1) (1 cm)]
c = 8,33 x 10-5 mol / L
Važnost pivova zakona
Pivski je zakon posebno važan na području kemije, fizike i meteorologije. Beer's Law koristi se u kemiji za mjerenje koncentracije kemijskih otopina, analizu oksidacije i za mjerenje razgradnje polimera. Zakon također opisuje prigušenje zračenja kroz Zemljinu atmosferu. Iako se obično primjenjuje na svjetlost, zakon također pomaže znanstvenicima da razumiju prigušivanje snopa čestica, poput neutrona. U teorijskoj fizici, Beer-Lambertov zakon rješenje je operatora Bhatnagar-Gross-Krook (BKG), koji se koristi u Boltzmannovoj jednadžbi za proračunsku dinamiku fluida.
izvori
- Pivo, kolovoz. "" Bestimmung der Absorption des rothen Lichts in farbigen Flüssigkeiten "(Određivanje apsorpcije crvene svjetlosti u obojenim tekućinama)." Annalen der Physik i Chemie, vol. 86, 1852, str. 78–88.
- Bouguer, Pierre. Essai d'optique sur gradation de la lumière. Claude Jombert, 1729. str. 16–22.
- Ingle, J. D. J. i S. R. Crouch. Spektrokemijska analiza. Prentice Hall, 1988.
- Lambert, J. H. Photometria sive de mensura et gradibus luminis, colorum et umbrae [Fotometrija, ili, O mjeri i stupnjevima svjetlosti, boja i sjene]. Augsburg ("Augusta Vindelicorum"). Eberhardt Klett, 1760.
- Mayerhöfer, Thomas Günter i Jürgen Popp. "Pivski zakon - zašto apsorpcija ovisi (gotovo) linearno o koncentraciji." Chemphyschem, vol. 20, br. 4, prosinac 2018. dOI:10,1002 / cphc.201801073