ماذا تفعل هذه الحاسبة
تحسب هذه الأداة التركيز المولي لمادة ما في محلول انطلاقًا من قيمة الامتصاصية المقاسة، وذلك بالاعتماد على قانون بير-لامبرت. وهي أداة شائعة الاستخدام في الكيمياء التحليلية والكيمياء الحيوية وقياس الطيف الضوئي، إذ تحوّل قراءات الأشعة فوق البنفسجية–المرئية (UV-Vis) إلى قيم تركيز ذات معنى عملي.
طريقة الاستخدام
أدخِل ثلاث قيم: الامتصاصية (A)، وهي قراءة عديمة الوحدات تظهر على جهاز قياس الطيف الضوئي؛ والامتصاصية المولية (ε)، وهي ثابت خاص بالمادة المُحلَّلة عند الطول الموجي المختار ويُعبَّر عنها بوحدة L·mol⁻¹·cm⁻¹؛ وطول المسار (l)، أي عرض الكوفيت (الخلية) بالسنتيمتر (وغالبًا ما يكون 1 سم). تُعيد الحاسبة قيمة التركيز بوحدة مول/لتر، كما تحوّلها إلى الميكرومولار (µM) لمزيد من السهولة.
شرح المعادلة
ينص قانون بير-لامبرت على أن \(A = \varepsilon \cdot l \cdot c\). وبإعادة ترتيب المعادلة لحساب التركيز نحصل على
$$c = \frac{\text{Absorbance (A)}}{\text{Molar Absorptivity } \varepsilon \times \text{Path Length } l}$$تزداد الامتصاصية خطيًّا مع زيادة التركيز ما دام المحلول غير مركّز بشكل مفرط. وتصف الامتصاصية المولية مدى قوة امتصاص النوع الكيميائي للضوء عند طول موجي معيّن، بينما يعبّر طول المسار عن المسافة التي يقطعها الضوء عبر العيّنة.
مثال محلول
افترض أنك قست امتصاصية مقدارها \(A = 0.63\) لبروتين عند طول موجي 280 نانومتر بامتصاصية مولية \(\varepsilon = 6300\) L·mol⁻¹·cm⁻¹ داخل كوفيت قياسي بطول مسار 1 سم. عندها يكون:
$$c = \frac{0.63}{6300 \times 1} = 0.0001 \ \text{مول/لتر} = 100 \ \mu\text{M}$$الأسئلة الشائعة
ما الوحدات التي ينبغي استخدامها؟ استخدم وحدة L·mol⁻¹·cm⁻¹ للامتصاصية المولية ε ووحدة السنتيمتر (سم) لطول المسار، لتحصل على التركيز بوحدة مول/لتر.
لماذا تكون نتيجتي سالبة أو صفرًا؟ قد يلزم تصحيح القراءة بطرح امتصاصية المحلول الفارغ (Blank)، كما ينبغي التأكد من أن قيمتَي ε وطول المسار عددان موجبان وليسا صفرًا.
هل يصح القانون في جميع الحالات؟ تنهار العلاقة الخطية لقانون بير-لامبرت عند التراكيز العالية (عادةً عندما تتجاوز A القيمة 1) بسبب تشتت الضوء وتفاعلات المادة المُحلَّلة، لذا خفِّف العيّنة عند الحاجة.
