Kas ir molārā absorbcija?

Bēra-Lamberta likums ir vienādojums, kas saista absorbciju ar ķīmisko koncentrāciju, ceļa garumu un molāro absorbciju. Matemātiski Bēra-Lamberta likumu var izteikt kā A = εcl. Visizplatītākās molārās absorbcijas koeficienta vienības ir M-1cm-1, lai gan vienības var atšķirties atkarībā no ķīmiskās koncentrācijas un ceļa garuma izmantotajām vienībām. Starptautiskā mērvienību sistēma (SI) šim mērījumam ir m2/mol.

Dažādām ķīmiskajām sugām parasti ir atšķirīgi molārās absorbcijas koeficienti. Šīs īpašās vērtības dažādām ķīmiskām vielām noteiktos gaismas viļņu garumos var atrast ķīmisko vielu atsauces rokasgrāmatās. Ja absorbcijas vērtības nav norādītas vai tās nevar atrast, tās var noteikt eksperimentāli, izmērot vairāku ķīmiskās vielas šķīdumu absorbciju zināmās koncentrācijās.

Ķīmisko vielu molārās absorbcijas noteikšanu var veikt, mērot dažādu šķīduma koncentrāciju absorbciju ar spektrometru. Spektrometrs mēra kopējo šķīduma absorbciju, kas palielinās, palielinoties ķīmiskajai koncentrācijai. Daudzi spektrometri mēra caurlaidību, kas ir absorbcijas apgrieztā vērtība. Absorbcija ir jāizmanto Bēra-Lamberta likumam; ja tiek parādīta caurlaidība, vispirms ir jāatrod apgrieztā vērtība.

Ķīmisko vielu maisījumā katra sastāvdaļa veicina maisījuma kopējo absorbciju. Bēra-Lamberta likumu var paplašināt risinājumiem ar vairākiem komponentiem, un to var izteikt kā A = (e1c1 + … + encn)l, kur apakšindekss n apzīmē esošo sugu skaitu. Šis paplašinātais vienādojums attiecas uz absorbējošām sugām šķīdumā.

Molārās absorbcijas koeficients ir saistīts ar absorbcijas šķērsgriezumu σ, izmantojot Avogadro konstanti NA. Ja par molārās absorbcijas koeficienta mērvienībām pieņem L mol-1cm-1 un absorbcijas šķērsgriezuma vienības ir cm2, tad σ = 1000ln(10) x ε/NA, jeb 3.82 x 10-21 x ε. Absorbcijas šķērsgriezums ir saistīts ar absorbcijas procesa iespējamību šķīdumā.

Molārā absorbcija ir īpaši noderīga spektrometrijā ķīmisko šķīdumu koncentrācijas mērīšanai. Absorbcijas mērīšana ir ļoti ātra ķīmisko koncentrāciju noteikšanas metode, lai gan ir jāzina konkrētās ķīmiskās vielas šķīdumā. Citas koncentrācijas mērīšanas metodes, piemēram, titrēšana, var aizņemt vairāk laika un var prasīt papildu ķīmiskas vielas.