Калькулятор оптической плотности по концентрации

Введите расчет

Молярный коэффициент поглощения ε (M⁻¹·cm⁻¹)

Концентрация c (моль/л)

Длина оптического пути l (см)

Результатов

Оптическая плотность (A)

1

безразмерная (о.е.)

Пропускание, %	10 %
Закон	Закон Бугера–Ламберта–Бера: A = ε · c · l

Что такое закон Бугера–Ламберта–Бера?

Закон Бугера–Ламберта–Бера связывает поглощение света раствором с концентрацией поглощающего вещества. Согласно ему, оптическая плотность (\(A\)) прямо пропорциональна молярному коэффициенту поглощения (\(\varepsilon\)), концентрации раствора (\(c\)) и длине пути света через образец (\(l\)). Этот калькулятор вычисляет \(A\) по трём этим параметрам, а также выводит соответствующее значение пропускания в процентах.

Закон Бера-Ламберта связывает поглощение с количеством света, поглощаемого раствором концентрации c на длине пути l.

Как пользоваться калькулятором

Укажите молярный коэффициент поглощения \(\varepsilon\) в единицах \(\text{M}^{-1}\cdot\text{cm}^{-1}\) (характеристика вещества при заданной длине волны), концентрацию \(c\) в моль/л и длину оптического пути \(l\) в см (стандартная кювета имеет толщину 1 см). Калькулятор перемножает три значения и выдаёт безразмерную оптическую плотность, а затем переводит её в процент пропускания по формуле $$\%T = 100 \times 10^{-A}.$$

Разбор формулы

$$A = \varepsilon \cdot c \cdot l.$$ Оптическая плотность не имеет размерности, потому что единицы \(\varepsilon\) (\(\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{cm}^{-1}\)), \(c\) (\(\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}\)) и \(l\) (\(\text{cm}\)) взаимно сокращаются. Чем выше концентрация, чем длиннее оптический путь и чем сильнее вещество поглощает свет, тем больше оптическая плотность. Оптическая плотность и пропускание связаны логарифмически: $$A = -\log_{10}(T).$$

Поглощение возрастает линейно с концентрацией, молярным коэффициентом поглощения и длиной пути.

Пример расчёта

Допустим, у вещества \(\varepsilon = 10\,000\ \text{M}^{-1}\cdot\text{cm}^{-1}\), концентрация 0,0001 моль/л, а кювета имеет толщину 1 см. Тогда $$A = 10\,000 \times 0{,}0001 \times 1 = 1{,}0.$$ Процент пропускания равен \(100 \times 10^{-1} = 10\,\%\), то есть через образец проходит 10 % света.

Частые вопросы

Всегда ли оптическая плотность линейно зависит от концентрации? Закон выполняется при низких и умеренных концентрациях. При высоких концентрациях возникают отклонения из-за взаимодействия молекул растворённого вещества и изменения показателя преломления.

Какая длина оптического пути считается стандартной? У большинства кювет для спектрофотометров длина пути составляет 1 см — именно поэтому её часто опускают в быстрых расчётах.

Что означает оптическая плотность, равная 2? Оптическая плотность 2 означает, что пропускается лишь 1 % света (\(10^{-2} = 0{,}01\)), — это очень сильно поглощающий или концентрированный образец.