Qu'est-ce que la loi de Beer-Lambert ?
La loi de Beer-Lambert établit le lien entre l'absorbance lumineuse d'une solution et la concentration de l'espèce absorbante. Selon cette loi, l'absorbance (\(A\)) est directement proportionnelle à l'absorptivité molaire (\(\varepsilon\)), à la concentration de la solution (\(c\)) et au trajet optique parcouru par la lumière à travers l'échantillon (\(l\)). Ce calculateur détermine \(A\) à partir de ces trois grandeurs et indique également la transmittance correspondante, exprimée en pourcentage.
Comment utiliser ce calculateur
Renseignez l'absorptivité molaire \(\varepsilon\) en M⁻¹·cm⁻¹ (une propriété de la substance pour une longueur d'onde donnée), la concentration \(c\) en mol/L et le trajet optique \(l\) en cm (une cuve standard mesure 1 cm). Le calculateur multiplie ces trois valeurs pour obtenir l'absorbance, qui est sans dimension, puis la convertit en pourcentage de transmittance grâce à la relation \(\%T = 100 \times 10^{-A}\).
La formule expliquée
$$A = \varepsilon \cdot c \cdot l$$ L'absorbance est une grandeur sans unité car les unités de \(\varepsilon\) (L·mol⁻¹·cm⁻¹), de \(c\) (mol·L⁻¹) et de \(l\) (cm) se simplifient mutuellement. Une concentration plus élevée, un trajet optique plus long ou un composé qui absorbe plus fortement augmentent tous l'absorbance. Absorbance et transmittance sont liées de façon logarithmique : \(A = -\log_{10}(T)\).
Exemple concret
Imaginons un composé dont l'absorptivité molaire vaut \(\varepsilon = 10\,000\ \text{M}^{-1}\cdot\text{cm}^{-1}\), à une concentration de 0,0001 mol/L, dans une cuve de 1 cm. On obtient alors $$A = 10\,000 \times 0{,}0001 \times 1 = 1{,}0.$$ La transmittance vaut \(100 \times 10^{-1} = 10\,\%\), ce qui signifie que 10 % de la lumière traverse l'échantillon.
Foire aux questions
L'absorbance est-elle toujours proportionnelle à la concentration ? La loi reste valable pour des concentrations faibles à modérées. À forte concentration, des écarts apparaissent en raison des interactions entre solutés et des variations de l'indice de réfraction.
Quel est le trajet optique habituel ? La plupart des cuves de spectrophotomètre ont un trajet optique de 1 cm, ce qui explique qu'on l'omette souvent dans les calculs rapides.
Que signifie une absorbance de 2 ? Une absorbance de 2 indique que seulement 1 % de la lumière est transmise (\(10^{-2} = 0{,}01\)) : l'échantillon est donc très concentré ou absorbe très fortement.
