Kalkuleeri neeldumine Õlle-Lambert'i seaduse abil, sisestades teepikkuse, molaarsuse neeldumisvõime ja kontsentratsiooni. Oluline spektroskoopias, analüütilises keemias ja laboratoorsetes rakendustes.
A = ε × c × l
Kus A on neelduvus, ε on molaarsus, c on kontsentratsioon ja l on teepikkus.
See näitab lahuse neelatud valguse protsenti.
Õlle-Lambert'i seadus Kalkulaator on võimas tööriist, mis on loodud arvutama lahuse neeldumist, tuginedes valguse neeldumise põhimõtetele spektroskoopias. See seadus, tuntud ka kui Beeri seadus või Õlle-Lambert-Bouguer'i seadus, on analüütilise keemia, biokeemia ja spektroskoopia nurgakivi, mis seob valguse nõrgenemise materjali omadustega, mille kaudu valgus liigub. Meie kalkulaator pakub lihtsat ja täpset viisi neeldumiste väärtuste määramiseks, sisestades kolm peamist parameetrit: tee pikkus, molaarsus ja kontsentratsioon.
Olgu te üliõpilane, kes õpib spektroskoopia põhialuseid, teadlane, kes analüüsib keemilisi ühendeid, või professionaal farmaatsiatööstuses, pakub see kalkulaator otsekohest lahendust teie neeldumise arvutamiseks. Õlle-Lambert'i seaduse mõistmise ja rakendamise kaudu saate kvantitatiivselt määrata neelduvate liikide kontsentratsiooni lahuses, mis on kaasaegse analüütilise keemia põhitehnika.
Õlle-Lambert'i seadus on matemaatiliselt väljendatud järgmiselt:
Kus:
Neeldumine on mõõtmeta suurus, mida sageli väljendatakse "neeldumissekundites" (AU). See esindab logaritmi sissetuleva ja edastatud valguse intensiivsuse suhte kohta:
Kus:
Seos edastatavuse (T) ja neeldumise (A) vahel saab samuti väljendada järgmiselt:
Lahuse neelatud valguse protsent saab arvutada järgmiselt:
Õlle-Lambert'i seadus kehtib teatud tingimustel:
Suure kontsentratsiooni korral võivad seadusest kõrvalekalded esineda järgmiste tõttu:
Meie Õlle-Lambert'i seaduse Kalkulaator on loodud lihtsuse ja täpsuse silmas pidades. Järgige neid samme, et arvutada oma lahuse neeldumist:
Sisestage tee pikkus (l): Sisestage kaugus, mille valgus läbib materjali, tavaliselt kuveti või proovi konteineri laius, mõõdetuna sentimeetrites (cm).
Sisestage molaarsus (ε): Sisestage aine molaarsuse koefitsient, mis on mõõt, kui tugevalt aine neelab valgust kindlal lainepikkusel, mõõdetuna L/(mol·cm).
Sisestage kontsentratsioon (c): Sisestage neelduva liigi kontsentratsioon lahuses, mõõdetuna moolides liitri kohta (mol/L).
Vaadake tulemust: Kalkulaator arvutab automaatselt neeldumise väärtuse, kasutades Õlle-Lambert'i võrrandit (A = ε × c × l).
Visualiseerimine: Vaadake visuaalset esitlemist, mis näitab teie lahuse neelatud valguse protsenti.
Kalkulaator teostab teie sisendite üle järgmised valideerimised:
Kui sisestate kehtetu andme, kuvatakse veateade, mis juhendab teid sisendi parandamisel, enne kui arvutamine jätkub.
Neeldumise väärtus ütleb teile, kui palju valgust teie lahus neelab:
Visualiseerimine aitab teil intuitiivselt mõista valguse neeldumise määra, näidates protsenti sissetulevast valgust, mis neeldub, kui see läbib teie proovi.
Õlle-Lambert'i seadust rakendatakse paljudes teaduslikes ja tööstuslikes valdkondades:
Biokeemik soovib määrata valgu lahuse kontsentratsiooni spektrofotomeetriga:
Kasutades Õlle-Lambert'i seadust: c = A / (ε × l) = 0.75 / (5,000 × 1) = 0.00015 mol/L = 0.15 mM
Keemik valmistab kaaliumpermanganaadi (KMnO₄) lahuse ja soovib kinnitada selle kontsentratsiooni:
Oodatav neeldumine: A = ε × c × l = 2,420 × 0.002 × 2 = 9.68
Kui mõõdetud neeldumine erineb oluliselt sellest väärtusest, võib lahuse kontsentratsiooni vaja minna kohandada.
Kuigi Õlle-Lambert'i seadust kasutatakse laialdaselt, võivad teatud olukorrad nõuda alternatiivsete lähenemisviiside kasutamist:
Õlle-Lambert'i seadus ühendab põhimõtted, mille avastasid kaks teadlast, kes töötasid iseseisvalt:
Nende põhimõtete integreerimine revolutsioneeris analüütilise keemia, pakkudes kvantitatiivset meetodit kontsentratsioonide määramiseks valguse neeldumise kaudu. Täna jääb Õlle-Lambert'i seadus spektroskoopia aluseks ja moodustab aluse paljudele analüütilistele tehnikatele, mida kasutatakse erinevates teaduslikes valdkondades.
Siin on mõned koodi näited, mis näitavad, kuidas rakendada Õlle-Lambert'i seadust erinevates programmeerimiskeeltes:
1' Exceli valem neeldumise arvutamiseks
2=PathLength*MolarAbsorptivity*Concentration
3
4' Excel VBA funktsioon Õlle-Lambert'i seaduse jaoks
5Function CalculateAbsorbance(PathLength As Double, MolarAbsorptivity As Double, Concentration As Double) As Double
6 CalculateAbsorbance = PathLength * MolarAbsorptivity * Concentration
7End Function
8
9' Arvuta edastatavus neeldumise põhjal
10Function CalculateTransmittance(Absorbance As Double) As Double
11 CalculateTransmittance = 10 ^ (-Absorbance)
12End Function
13
14' Arvuta neelatud protsent
15Function CalculatePercentAbsorbed(Transmittance As Double) As Double
16 CalculatePercentAbsorbed = (1 - Transmittance) * 100
17End Function
181import numpy as np
2import matplotlib.pyplot as plt
3
4def calculate_absorbance(path_length, molar_absorptivity, concentration):
5 """
6 Arvuta neeldumine Õlle-Lambert'i seaduse abil
7
8 Parameetrid:
9 path_length (float): Tee pikkus cm-des
10 molar_absorptivity (float): Molaarsus L/(mol·cm)
11 concentration (float): Kontsentratsioon mol/L
12
13 Tagastab:
14 float: Neeldumise väärtus
15 """
16 return path_length * molar_absorptivity * concentration
17
18def calculate_transmittance(absorbance):
19 """Muutke neeldumine edastatavuseks"""
20 return 10 ** (-absorbance)
21
22def calculate_percent_absorbed(transmittance):
23 """Arvuta neelatud valguse protsent"""
24 return (1 - transmittance) * 100
25
26# Näide kasutamisest
27path_length = 1.0 # cm
28molar_absorptivity = 1000 # L/(mol·cm)
29concentration = 0.001 # mol/L
30
31absorbance = calculate_absorbance(path_length, molar_absorptivity, concentration)
32transmittance = calculate_transmittance(absorbance)
33percent_absorbed = calculate_percent_absorbed(transmittance)
34
35print(f"Neeldumine: {absorbance:.4f}")
36print(f"Edastatavus: {transmittance:.4f}")
37print(f"Neelatud protsent: {percent_absorbed:.2f}%")
38
39# Joonista neeldumine vs. kontsentratsioon
40concentrations = np.linspace(0, 0.002, 100)
41absorbances = [calculate_absorbance(path_length, molar_absorptivity, c) for c in concentrations]
42
43plt.figure(figsize=(10, 6))
44plt.plot(concentrations, absorbances)
45plt.xlabel('Kontsentratsioon (mol/L)')
46plt.ylabel('Neeldumine')
47plt.title('Õlle-Lambert'i seadus: Neeldumine vs. Kontsentratsioon')
48plt.grid(True)
49plt.show()
501/**
2 * Arvuta neeldumine Õlle-Lambert'i seaduse abil
3 * @param {number} pathLength - Tee pikkus cm-des
4 * @param {number} molarAbsorptivity - Molaarsus L/(mol·cm)
5 * @param {number} concentration - Kontsentratsioon mol/L
6 * @returns {number} Neeldumise väärtus
7 */
8function calculateAbsorbance(pathLength, molarAbsorptivity, concentration) {
9 return pathLength * molarAbsorptivity * concentration;
10}
11
12/**
13 * Arvuta edastatavus neeldumise põhjal
14 * @param {number} absorbance - Neeldumise väärtus
15 * @returns {number} Edastatavuse väärtus (vahemikus 0 kuni 1)
16 */
17function calculateTransmittance(absorbance) {
18 return Math.pow(10, -absorbance);
19}
20
21/**
22 * Arvuta neelatud valguse protsent
23 * @param {number} transmittance - Edastatavuse väärtus (vahemikus 0 kuni 1)
24 * @returns {number} Neelatud protsent (0-100)
25 */
26function calculatePercentAbsorbed(transmittance) {
27 return (1 - transmittance) * 100;
28}
29
30// Näide kasutamisest
31const pathLength = 1.0; // cm
32const molarAbsorptivity = 1000; // L/(mol·cm)
33const concentration = 0.001; // mol/L
34
35const absorbance = calculateAbsorbance(pathLength, molarAbsorptivity, concentration);
36const transmittance = calculateTransmittance(absorbance);
37const percentAbsorbed = calculatePercentAbsorbed(transmittance);
38
39console.log(`Neeldumine: ${absorbance.toFixed(4)}`);
40console.log(`Edastatavus: ${transmittance.toFixed(4)}`);
41console.log(`Neelatud protsent: ${percentAbsorbed.toFixed(2)}%`);
421public class BeerLambertLaw {
2 /**
3 * Arvuta neeldumine Õlle-Lambert'i seaduse abil
4 *
5 * @param pathLength Tee pikkus cm-des
6 * @param molarAbsorptivity Molaarsus L/(mol·cm)
7 * @param concentration Kontsentratsioon mol/L
8 * @return Neeldumise väärtus
9 */
10 public static double calculateAbsorbance(double pathLength, double molarAbsorptivity, double concentration) {
11 return pathLength * molarAbsorptivity * concentration;
12 }
13
14 /**
15 * Arvuta edastatavus neeldumise põhjal
16 *
17 * @param absorbance Neeldumise väärtus
18 * @return Edastatavuse väärtus (vahemikus 0 kuni 1)
19 */
20 public static double calculateTransmittance(double absorbance) {
21 return Math.pow(10, -absorbance);
22 }
23
24 /**
25 * Arvuta neelatud valguse protsent
26 *
27 * @param transmittance Edastatavuse väärtus (vahemikus 0 kuni 1)
28 * @return Neelatud protsent (0-100)
29 */
30 public static double calculatePercentAbsorbed(double transmittance) {
31 return (1 - transmittance) * 100;
32 }
33
34 public static void main(String[] args) {
35 double pathLength = 1.0; // cm
36 double molarAbsorptivity = 1000; // L/(mol·cm)
37 double concentration = 0.001; // mol/L
38
39 double absorbance = calculateAbsorbance(pathLength, molarAbsorptivity, concentration);
40 double transmittance = calculateTransmittance(absorbance);
41 double percentAbsorbed = calculatePercentAbsorbed(transmittance);
42
43 System.out.printf("Neeldumine: %.4f%n", absorbance);
44 System.out.printf("Edastatavus: %.4f%n", transmittance);
45 System.out.printf("Neelatud protsent: %.2f%%%n", percentAbsorbed);
46 }
47}
48Õlle-Lambert'i seadus on optika seos, mis seob valguse nõrgenemise materjali omadustega, mille kaudu valgus liigub. See ütleb, et neeldumine on otseselt proportsionaalne neelduva liigi kontsentratsiooni ja proovi tee pikkusega.
Õlle-Lambert'i seadus ei pruugi kehtida teatud tingimustel:
Molaarsus määratakse katsetega, mõõtes teadaolevate kontsentratsioonide ja tee pikkustega lahuste neeldumist ning lahendades Õlle-Lambert'i võrrandi. See on spetsiifiline iga aine jaoks ja varieerub lainepikkuse, temperatuuri ja lahusti järgi.
Jah, segude puhul, kus komponendid ei interakteeru, on kogune neeldumine iga komponendi neeldumise summa. Seda väljendatakse järgmiselt: A = (ε₁c₁ + ε₂c₂ + ... + εₙcₙ) × l kus ε₁, ε₂ jne on iga komponendi molaarsused ja c₁, c₂ jne on nende vastavad kontsentratsioonid.
Neeldumine ja optiline tihedus on põhimõtteliselt sama suurus. Mõlemad viitavad sissetuleva ja edastatud valguse intensiivsuse suhte logaritmile. "Optilise tiheduse" mõistet eelistatakse mõnikord bioloogilistes rakendustes, samas kui "neeldumist" kasutatakse rohkem keemias.
Kalkulaator annab tulemusi kõrge numbrilise täpsusega, kuid tulemuste täpsus sõltub teie sisendite täpsusest. Kõige täpsemate tulemuste saamiseks veenduge, et:
Kuigi Õlle-Lambert'i seadus loodi algselt vedelate lahuste jaoks, saab seda rakendada ka gaasidele ja, muudetud kujul, mõnedele tahketele proovidele. Tugevalt hajutavate tahkete proovide puhul võivad alternatiivsed mudelid nagu Kubelka-Munk'i teooria olla sobivamad.
Temperatuur võib mõjutada neeldumise mõõtmisi mitmel viisil:
Tavaliselt peaksite kasutama lainepikkust, kus neelduval liigil on tugev ja iseloomulik neeldumine. Sageli on see neeldumise maksimumis (tipp) spektris. Kvantitatiivse töö jaoks on parim valida lainepikkus, kus väiksed muutused lainepikkuses ei põhjusta suuri muutusi neeldumises.
Beer, A. (1852). "Bestimmung der Absorption des rothen Lichts in farbigen Flüssigkeiten" [Punase valguse neeldumise määramine värvilistes vedelikes]. Annalen der Physik und Chemie, 86: 78–88.
Ingle, J. D., & Crouch, S. R. (1988). Spectrochemical Analysis. Prentice Hall.
Perkampus, H. H. (1992). UV-VIS Spectroscopy and Its Applications. Springer-Verlag.
Harris, D. C. (2015). Quantitative Chemical Analysis (9. väljaanne). W. H. Freeman and Company.
Skoog, D. A., Holler, F. J., & Crouch, S. R. (2017). Principles of Instrumental Analysis (7. väljaanne). Cengage Learning.
Parson, W. W. (2007). Modern Optical Spectroscopy. Springer-Verlag.
Lakowicz, J. R. (2006). Principles of Fluorescence Spectroscopy (3. väljaanne). Springer.
Ninfa, A. J., Ballou, D. P., & Benore, M. (2010). Fundamental Laboratory Approaches for Biochemistry and Biotechnology (2. väljaanne). Wiley.
Swinehart, D. F. (1962). "The Beer-Lambert Law". Journal of Chemical Education, 39(7): 333-335.
Mayerhöfer, T. G., Pahlow, S., & Popp, J. (2020). "The Bouguer-Beer-Lambert Law: Shining Light on the Obscure". ChemPhysChem, 21(18): 2029-2046.
Meie Õlle-Lambert'i seaduse Kalkulaator pakub lihtsat, kuid võimsat viisi neeldumise arvutamiseks, tuginedes tee pikkusele, molaarsusele ja kontsentratsioonile. Olgu te üliõpilane, teadlane või tööstuse professionaal, aitab see tööriist teil rakendada spektroskoopia põhialuseid oma konkreetsetele vajadustele. Proovige seda nüüd, et kiiresti ja täpselt määrata neeldumise väärtusi oma lahuste jaoks!
Avasta rohkem tööriistu, mis võivad olla kasulikud teie töövoos