Rechner für das Beer-Lambert-Gesetz

Wenn Licht eine Lösung durchdringt, hat jedes Molekül der absorbierenden Spezies eine gewisse Chance, ein Photon abzufangen. Wenn Sie die Konzentration verdoppeln, verdoppeln Sie die Anzahl der Moleküle im Weg des Lichts. Da sich die Absorption jedoch exponentiell erhöht, je tiefer das Licht in die Probe eindringt, wird die praktische Messung (Absorption) auf einer logarithmischen Skala definiert, sodass sie sowohl mit der Konzentration als auch mit der Weglänge linear bleibt. Das ist genau das, was A = ε·l·c erfasst: Die Absorption skaliert linear mit der Konzentration und der Entfernung, die das Licht durch die Probe zurücklegt, und die molare Absorption ε ist die Proportionalitätskonstante, die von der spezifischen Substanz und Wellenlänge abhängt.

Da die Beziehung linear ist, kann sie frei invertiert werden – der Rechner verwendet dieselbe Gleichung, um nach jeder einzelnen Unbekannten zu suchen, sobald Sie die anderen drei angegeben haben.

Absorption (A) ist einheitenlos und wird normalerweise direkt von einem Spektrophotometer abgelesen; Zuverlässige Messwerte liegen normalerweise zwischen etwa 0,1 und 1,0 – über etwa 1,5–2 machen Streulicht und die Nichtlinearität des Instruments das Gesetz weniger genau. Verdünnen Sie daher die Probe, anstatt sich auf sehr hohe Messwerte zu verlassen. Die molare Absorption (ε) ist eine veröffentlichte, substanz- und wellenlängenspezifische Konstante (in L·mol⁻¹·cm⁻¹) – suchen Sie nach Ihrer spezifischen Verbindung und Wellenlänge, anstatt einen Wert aus einem anderen Test wiederzuverwenden. Pfadlänge (l) entspricht Ihrer Küvette, fast immer 1 cm, es sei denn, Sie verwenden eine Spezial-Mikroküvette. Konzentration (c) ist in mol/L; Bei sehr verdünnten biologischen Proben ist dies oft eine sehr kleine Zahl wie 10⁻⁵ oder 10⁻⁶ M.

Das Beer-Lambert-Gesetz geht von einer verdünnten, homogenen, nicht streuenden Lösung aus, die mit monochromatischem Licht gemessen wird – sie zerfällt bei hohen Konzentrationen, wo Moleküle miteinander zu interagieren beginnen, und in Proben mit Partikeln oder Trübungen, die Licht streuen und nicht nur absorbieren. In der Praxis berechnen die meisten Labore ε nicht direkt; Stattdessen erstellen sie eine Kalibrierungskurve aus mehreren bekannten Standards und verwenden deren Steigung und Schnittpunkt, um unbekannte Konzentrationen abzulesen, was genau das ist, was die Registerkarte „Kalibrierung“ automatisiert. Wenn Ihre Absorptionswerte für bekannte Standards nicht auf einer geraden Linie liegen, ist das ein Zeichen dafür, dass der Test außerhalb des gesetzlich gültigen Bereichs abgedriftet ist.