3) Основният закон за поглъщане на светлина Бугер-Ламберт-Беер
Атом, йон или молекула, абсорбирайки квант светлина, преминава в по-високо енергийно състояние. Обикновено това е преход от основното, невъзбудено ниво към някое от по-горните, най-често към първо възбудено ниво. Поради поглъщането на радиация, когато тя преминава през слой от вещество, интензитетът на радиацията намалява и колкото повече, толкова по-висока е концентрацията на светлопоглъщащото вещество.
Законът на Bouguer-Lambert-Beer свързва намаляването на интензитета на светлината, предавана през слой от светлопоглъщащо вещество, с концентрацията на веществото и дебелината на слоя. За да се вземат предвид загубите на светлина, дължащи се на отражение и разсейване, се сравняват интензитетите на светлината, преминала през тестовия разтвор и разтворителя (фиг. 1).При една и съща дебелина на слоя в кювети от същия материал, съдържащи същия разтворител, загубите, дължащи се на отражение и разсейване на светлина, ще бъдат приблизително еднакви за двата лъча и намаляването на интензитета на светлината ще зависи от концентрацията на веществото.
Фигура 1. Преминаване на светлина през оцветен разтвор и разтворител
Намаляването на интензитета на светлината, преминаваща през разтвора, се характеризира с пропускливостта T:
,
където I и I0 са съответно интензитетите на светлината, преминаваща през разтвора и разтворителя
Взет с обратен знак, логаритъмът T се нарича оптична плътност A:
Намаляването на интензитета на светлината при преминаването й през разтвор се подчинява на закона на Бугер-Ламберт-Бир:
,
,
или . (1)
където ε е моларният коефициент на поглъщане; l е дебелината на светлопоглъщащия слой; c е концентрацията на разтвора.
Физическото значение на ε става ясно, ако вземем l - 1 cm и c = 1 mol / l, тогава A = ε. Следователно моларният коефициент на поглъщане е равен на оптичната плътностедномоларен разтвор с дебелина на слоя 1 cm.
Оптичната плътност на разтвор, съдържащ няколко цветни вещества, има свойството на адитивност, което понякога се нарича закон за адитивност на поглъщането на светлина. В съответствие с този закон поглъщането на светлина от всяко вещество не зависи от наличието на други вещества в разтвора. Ако в разтвора има няколко оцветени вещества, всяко от тях ще даде свой собствен адитивен принос към експериментално определената оптична плътност A.
,
където A1, A2 и т.н. е оптичната плътност на вещество 1, вещество 2 и т.н.
Като вземем предвид уравнение (1), получаваме
,
4)Определяне на съдържанието на Cu2+ йони в разтвор чрез фотометрия
Може да се определи концентрацията на изпитваното вещество
фотометричен метод в случай, че в спектъра на поглъщане
създаването на това вещество има ясно изразени ленти на поглъщане
в UV и видимата област на спектъра.
Количественото определяне се основава на закона на Бугер -
Lambert-Beer, който установява права пропорционалност
зависимост между оптична плътност и концентрация
вещества в тестовия разтвор. Използвайки фотометрия, можете
анализират както отделни вещества, така и техните смеси.