Molaarne neelduvus, tuntud ka kui molaarne ekstinktsioonikoefitsient, näitab, kui hästi keemiline liik neelab antud lainepikkust valgust. See võimaldab teil võrrelda elektronide ülemineku tõenäosust erinevate ühendite tasemete vahel, võtmata mõõtmiste ajal arvesse erinevusi kontsentratsioonis või lahuse pikkuses. Seda kasutatakse tavaliselt keemias ja seda ei tohiks segi ajada ekstinktsioonikoefitsiendiga, mida kasutatakse füüsikas sagedamini. Molaarse neelduvuse standardühikud on liitrid moolsentimeetri kohta (L mol-1 cm-1).
1
Mõista Beer-Lamberti neeldumise seadust, A = É› x l x c. Neeldumise standardvõrrand on A = É› x l x c, kus A on valguse hulk, mille proov neelab antud lainepikkusel, É› on molaarne neelduvus, l on vahemaa, mille valgus läbib lahuse ja c on neelduvate ainete kontsentratsioon ruumalaühiku kohta. Neeldumist saab arvutada ka võrdlusproovi ja tundmatu proovi intensiivsuse suhte abil. See saadakse võrrandiga A = log10(Io/I). Intensiivsus saadakse spektrofotomeetri abil. Lahuse neeldumine muutub sõltuvalt lahust läbivast lainepikkusest. Sõltuvalt lahuse koostisest neelduvad mõned lainepikkused rohkem kui teised. Ärge unustage märkida, millist lainepikkust teie arvutustes kasutatakse.
2
Moolaarse neelduvuse lahendamiseks korraldage Beer-Lamberti võrrand ümber. Algebra abil saame jagada neeldumise pikkuse ja kontsentratsiooniga, et saada võrrandi ühel küljel molaarne neelduvus: É› = A/lc. Nüüd saame kasutada seda põhivõrrandit antud lainepikkuse molaarse neelduvuse arvutamiseks.Näitude vaheline neeldumine võib varieeruda sõltuvalt lahuse kontsentratsioonist ja intensiivsuse mõõtmiseks kasutatava anuma kujust. Molaarne neelduvus kompenseerib need kõikumised.
3
Saate spektrofotomeetria abil võrrandi muutujate väärtused. Spektrofotomeeter on seade, mis laseb läbi aine kindla lainepikkuse valguse ja tuvastab väljuva valguse hulga. Osa valgusest neeldub lahuses ja ülejäänud valgust, mis läbib, saab kasutada selle lahuse neeldumise arvutamiseks. Valmistage analüüsimiseks ette teadaoleva kontsentratsiooniga c lahus. Kontsentratsiooni ühikud on molaarsed või moolid/liiter. L leidmiseks mõõtke küveti pikkust, tüki, mis hoiab spektrofotomeetris vedelikuproove. Teepikkuse ühikuid mõõdetakse sentimeetrites. Kasutades spektrofotomeetrit, saate neeldumise A mõõtmiseks antud lainepikkusel. Lainepikkuse ühik on meeter, kuid enamik lainepikkusi on nii väikesed, et tegelikult mõõdetakse neid nanomeetrites (nm). Neeldumisel ei ole ühikuid.
4
Sisestage muutujate väärtused ja lahendage molaarse neelduvuse võrrand. Kasutades saadud väärtusi A, c ja l jaoks, ühendage need võrrandiga É› = A/lc. Korrutage l c-ga ja seejärel jagage A korrutisega, et lahendada molaarne neelduvus. Näiteks: 1 cm pikkuse küvetti kasutades mõõtsite lahuse kontsentratsiooniga 0,05 mol/L neeldumist. Neelduvus lainepikkusel 280 nm oli 1,5. Kui suur on selle lahuse molaarne neelduvus?É›280 = A/lc = 1,5/(1 x 0,05) = 30 L mol-1 cm-1
5
Mõõtke läbiva valguse intensiivsust lahuse erineva kontsentratsiooniga. Ühest lahusest valmistatakse kolm kuni neli kontsentratsiooni. Mõõtke spektrofotomeetriga lahuse ühe kontsentratsiooni neelduvus antud lainepikkusel. Alustage lahuse madalaima kontsentratsiooniga ja liikuge kõrgeima kontsentratsiooniga. Järjekord pole oluline, kuid jälgige, milline neeldumine millise arvutusega käib.
6
Joonistage graafikule kontsentratsioon versus neeldumine. Kasutades spektrofotomeetrist saadud väärtusi, joonistage iga punkt joongraafikule. Joonistage iga üksiku väärtuse jaoks kontsentratsioon X-teljel ja neelduvus Y-teljel. Tõmmake iga punkti vahele joon. Kui mõõtmised on õiged, peaksid punktid moodustama sirge, mis näitab, et neeldumine ja kontsentratsioon on proportsionaalsed Beer’i seadusega.
7
Määrake andmepunktide kaudu kõige sobivama joone kalle. Tõusnud sirge kalde arvutamiseks jagatud jooksuga. Kasutades kahte andmepunkti, lahutage üksteisest X- ja Y-väärtused, seejärel jagage Y/X. Sirge kalde võrrand on (Y2 – Y1)/(X2 – X1). Real kõrgemale punktile antakse alaindeks 2, alumisele punktile aga 1. Näiteks: neeldumine 0,2 molaarse kontsentratsiooni korral on 0,27 ja 0,3 molaarsel on 0,41. Absorptsiooni väärtused on Y-väärtused, kontsentratsioonid aga X-väärtused. Kasutades võrrandit sirge (Y2 – Y1)/(X2 – X1) = (0,41-0,27)/(0,3-0,2) = 0,14/0,1 = 1,4 jaoks, on sirge kalle.
8
Molaarse neelduvuse arvutamiseks jagage joone kalle tee pikkusega (küveti sügavusega). Viimane samm molaarse neelduvuse arvutamiseks andmepunktidega on jagamine tee pikkusega. Teepikkus on spektrofotomeetris kasutatud küveti sügavus. Meie näidet jätkates: Kui joone kalle on 1,4 ja tee pikkus on 0,5 cm, siis molaarne neelduvus on 1,4/0,5 = 2,8 L mol-1 cm- 1.