この計算ツールでできること
このツールは、ランベルト・ベールの法則を用いて、測定した吸光度から溶液中の物質のモル濃度を算出します。分析化学・生化学・分光光度測定の分野で広く使われており、UV-Vis(紫外可視)測定で得た数値を、意味のある濃度の値へと変換できます。
使い方
次の3つの値を入力します。まず吸光度(A)は、分光光度計から読み取る無次元の数値です。次にモル吸光係数(ε)は、選んだ波長における対象物質固有の定数で、単位は L·mol⁻¹·cm⁻¹ です。最後に光路長(l)は、セル(キュベット)の幅をセンチメートルで表したもので、一般的には 1 cm です。計算結果は mol/L で表示され、さらに使いやすいようマイクロモル濃度(µM)にも換算されます。
計算式の解説
ランベルト・ベールの法則は \(A = \varepsilon \cdot l \cdot c\) で表されます。これを濃度について解くと $$c = \frac{\text{Absorbance (A)}}{\text{Molar Absorptivity } \varepsilon \times \text{Path Length } l}$$ となります。溶液が高濃度すぎなければ、吸光度は濃度に比例して直線的に増加します。モル吸光係数は、ある波長で物質がどれだけ強く光を吸収するかを示し、光路長は光が試料中をどれだけの距離通過するかを表します。
計算例
たとえば、標準的な 1 cm のセルを使い、280 nm でモル吸光係数 \(\varepsilon = 6300\ \text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{cm}^{-1}\) のタンパク質を測定し、吸光度 \(A = 0.63\) が得られたとします。このとき $$c = \frac{0.63}{6300 \times 1} = 0.0001\ \text{mol/L} = 100\ \text{µM}$$ となります。
よくある質問
どの単位を使えばよいですか? ε には L·mol⁻¹·cm⁻¹、光路長には cm を使うと、濃度が mol/L で得られます。
結果がマイナスやゼロになるのはなぜですか? ブランク(空試験)による吸光度の補正が必要な場合があります。また、ε と光路長が正の値(ゼロでない)になっているか確認してください。
この法則は常に成り立ちますか? 高濃度(目安として \(A > 1\))では、散乱や物質同士の相互作用により直線性が崩れます。その場合は試料を希釈してください。