Bereken de absorbantie met behulp van de Beer-Lambert Wet door de padlengte, molaire absorptiviteit en concentratie in te voeren. Essentieel voor spectroscopie, analytische chemie en laboratoriumtoepassingen.
A = ε × c × l
Waar A absorptie is, ε molaire absorptiviteit, c concentratie is en l padlengte.
Dit toont het percentage licht dat door de oplossing wordt geabsorbeerd.
De Beer-Lambert Wetenschapper is een krachtig hulpmiddel dat is ontworpen om de absorptie van een oplossing te berekenen op basis van de fundamentele principes van lichtabsorptie in spectroscopie. Deze wet, ook wel de Wet van Beer of de Beer-Lambert-Bouguer Wet genoemd, is een hoeksteenprincipe in de analytische chemie, biochemie en spectroscopie dat de verzwakking van licht relateert aan de eigenschappen van het materiaal waar het licht doorheen reist. Onze calculator biedt een eenvoudige, nauwkeurige manier om absorptiewaarden te bepalen door drie belangrijke parameters in te voeren: padlengte, molaire absorptiviteit en concentratie.
Of je nu een student bent die de basisprincipes van spectroscopie leert, een onderzoeker die chemische verbindingen analyseert, of een professional in de farmaceutische industrie, deze calculator biedt een rechtstreekse oplossing voor je absorptieberekeningen. Door de Beer-Lambert Wet te begrijpen en toe te passen, kun je kwantitatief de concentratie van absorberende stoffen in een oplossing bepalen, een fundamentele techniek in de moderne analytische chemie.
De Beer-Lambert Wet wordt wiskundig uitgedrukt als:
Waarbij:
De absorptie is een dimensionloze grootheid, vaak uitgedrukt in "absorptie-eenheden" (AU). Het vertegenwoordigt de logaritme van de verhouding van de intensiteit van het invallende tot het getransporteerde licht:
Waarbij:
De relatie tussen transmissie (T) en absorptie (A) kan ook worden uitgedrukt als:
Het percentage licht dat door de oplossing wordt geabsorbeerd, kan worden berekend als:
De Beer-Lambert Wet is geldig onder bepaalde voorwaarden:
Bij hoge concentraties kunnen afwijkingen van de wet optreden door:
Onze Beer-Lambert Wet Calculator is ontworpen met eenvoud en nauwkeurigheid in gedachten. Volg deze stappen om de absorptie van je oplossing te berekenen:
Voer de Padlengte in (l): Voer de afstand in die het licht door het materiaal reist, typisch de breedte van de cuvet of monstercontainer, gemeten in centimeters (cm).
Voer de Molaire Absorptiviteit in (ε): Voer de molaire extinctiecoëfficiënt van de stof in, wat een maat is voor hoe sterk de stof licht absorbeert bij een specifieke golflengte, gemeten in L/(mol·cm).
Voer de Concentratie in (c): Voer de concentratie van de absorberende soort in de oplossing in, gemeten in mol per liter (mol/L).
Bekijk het Resultaat: De calculator berekent automatisch de absorptiewaarde met behulp van de Beer-Lambert vergelijking (A = ε × c × l).
Visualisatie: Observeer de visuele weergave die het percentage licht toont dat door je oplossing wordt geabsorbeerd.
De calculator voert de volgende validaties uit op je invoer:
Als je ongeldige gegevens invoert, verschijnt er een foutmelding die je begeleidt om de invoer te corrigeren voordat de berekening kan worden voortgezet.
De absorptiewaarde vertelt je hoeveel licht door je oplossing wordt geabsorbeerd:
De visualisatie helpt je om de mate van lichtabsorptie intuïtief te begrijpen, waarbij het percentage invallend licht dat wordt geabsorbeerd terwijl het door je monster gaat, wordt weergegeven.
De Beer-Lambert Wet wordt in tal van wetenschappelijke en industriële gebieden toegepast:
Een biochemicus wil de concentratie van een eiwitoplossing bepalen met behulp van een spectrofotometer:
Met behulp van de Beer-Lambert Wet: c = A / (ε × l) = 0.75 / (5.000 × 1) = 0.00015 mol/L = 0.15 mM
Een chemicus bereidt een oplossing van kaliumpermanganaat (KMnO₄) voor en wil de concentratie verifiëren:
Verwachte absorptie: A = ε × c × l = 2.420 × 0.002 × 2 = 9.68
Als de gemeten absorptie aanzienlijk verschilt van deze waarde, moet de concentratie van de oplossing mogelijk worden aangepast.
Hoewel de Beer-Lambert Wet veel wordt gebruikt, zijn er situaties waarin alternatieve benaderingen geschikter kunnen zijn:
De Beer-Lambert Wet combineert principes die door twee wetenschappers onafhankelijk zijn ontdekt:
De integratie van deze principes heeft de analytische chemie revolutionair veranderd door een kwantitatieve methode te bieden voor het bepalen van concentraties met behulp van lichtabsorptie. Vandaag de dag blijft de Beer-Lambert Wet een fundamenteel principe in de spectroscopie en vormt het de basis voor tal van analytische technieken die in verschillende wetenschappelijke disciplines worden gebruikt.
Hier zijn enkele codevoorbeelden die laten zien hoe de Beer-Lambert Wet in verschillende programmeertalen kan worden geïmplementeerd:
1' Excel-formule om absorptie te berekenen
2=Padlengte*MolaireAbsorptiviteit*Concentratie
3
4' Excel VBA-functie voor de Beer-Lambert Wet
5Function CalculateAbsorbance(Padlengte As Double, MolaireAbsorptiviteit As Double, Concentratie As Double) As Double
6 CalculateAbsorbance = Padlengte * MolaireAbsorptiviteit * Concentratie
7End Function
8
9' Bereken transmissie vanuit absorptie
10Function CalculateTransmittance(Absorbance As Double) As Double
11 CalculateTransmittance = 10 ^ (-Absorbance)
12End Function
13
14' Bereken percentage geabsorbeerd
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 Bereken absorptie met behulp van de Beer-Lambert Wet
7
8 Parameters:
9 padlengte (float): Padlengte in cm
10 molaire absorptiviteit (float): Molaire absorptiviteit in L/(mol·cm)
11 concentratie (float): Concentratie in mol/L
12
13 Returns:
14 float: Absorptiewaarde
15 """
16 return path_length * molar_absorptivity * concentration
17
18def calculate_transmittance(absorbance):
19 """Converteer absorptie naar transmissie"""
20 return 10 ** (-absorbance)
21
22def calculate_percent_absorbed(transmittance):
23 """Bereken percentage licht dat is geabsorbeerd"""
24 return (1 - transmittance) * 100
25
26# Voorbeeldgebruik
27padlengte = 1.0 # cm
28molaire_absorptiviteit = 1000 # L/(mol·cm)
29concentratie = 0.001 # mol/L
30
31absorptie = calculate_absorbance(padlengte, molaire_absorptiviteit, concentratie)
32transmissie = calculate_transmittance(absorptie)
33percentage_geabsorbeerd = calculate_percent_absorbed(transmissie)
34
35print(f"Absorptie: {absorptie:.4f}")
36print(f"Transmissie: {transmissie:.4f}")
37print(f"Percentage Geabsorbeerd: {percentage_geabsorbeerd:.2f}%")
38
39# Plot absorptie vs. concentratie
40concentraties = np.linspace(0, 0.002, 100)
41absorpties = [calculate_absorbance(padlengte, molaire_absorptiviteit, c) for c in concentraties]
42
43plt.figure(figsize=(10, 6))
44plt.plot(concentraties, absorpties)
45plt.xlabel('Concentratie (mol/L)')
46plt.ylabel('Absorptie')
47plt.title('Beer-Lambert Wet: Absorptie vs. Concentratie')
48plt.grid(True)
49plt.show()
501/**
2 * Bereken absorptie met behulp van de Beer-Lambert Wet
3 * @param {number} padlengte - Padlengte in cm
4 * @param {number} molaireAbsorptiviteit - Molaire absorptiviteit in L/(mol·cm)
5 * @param {number} concentratie - Concentratie in mol/L
6 * @returns {number} Absorptiewaarde
7 */
8function calculateAbsorbance(padlengte, molaireAbsorptiviteit, concentratie) {
9 return padlengte * molaireAbsorptiviteit * concentratie;
10}
11
12/**
13 * Bereken transmissie vanuit absorptie
14 * @param {number} absorptie - Absorptiewaarde
15 * @returns {number} Transmissiewaarde (tussen 0 en 1)
16 */
17function calculateTransmittance(absorptie) {
18 return Math.pow(10, -absorptie);
19}
20
21/**
22 * Bereken percentage licht dat is geabsorbeerd
23 * @param {number} transmissie - Transmissiewaarde (tussen 0 en 1)
24 * @returns {number} Percentage licht dat is geabsorbeerd (0-100)
25 */
26function calculatePercentAbsorbed(transmissie) {
27 return (1 - transmissie) * 100;
28}
29
30// Voorbeeldgebruik
31const padlengte = 1.0; // cm
32const molaireAbsorptiviteit = 1000; // L/(mol·cm)
33const concentratie = 0.001; // mol/L
34
35const absorptie = calculateAbsorbance(padlengte, molaireAbsorptiviteit, concentratie);
36const transmissie = calculateTransmittance(absorptie);
37const percentage_geabsorbeerd = calculatePercentAbsorbed(transmissie);
38
39console.log(`Absorptie: ${absorptie.toFixed(4)}`);
40console.log(`Transmissie: ${transmissie.toFixed(4)}`);
41console.log(`Percentage Geabsorbeerd: ${percentage_geabsorbeerd.toFixed(2)}%`);
421public class BeerLambertWet {
2 /**
3 * Bereken absorptie met behulp van de Beer-Lambert Wet
4 *
5 * @param padlengte Padlengte in cm
6 * @param molaireAbsorptiviteit Molaire absorptiviteit in L/(mol·cm)
7 * @param concentratie Concentratie in mol/L
8 * @return Absorptiewaarde
9 */
10 public static double calculateAbsorbance(double padlengte, double molaireAbsorptiviteit, double concentratie) {
11 return padlengte * molaireAbsorptiviteit * concentratie;
12 }
13
14 /**
15 * Bereken transmissie vanuit absorptie
16 *
17 * @param absorptie Absorptiewaarde
18 * @return Transmissiewaarde (tussen 0 en 1)
19 */
20 public static double calculateTransmittance(double absorptie) {
21 return Math.pow(10, -absorptie);
22 }
23
24 /**
25 * Bereken percentage licht dat is geabsorbeerd
26 *
27 * @param transmissie Transmissiewaarde (tussen 0 en 1)
28 * @return Percentage licht dat is geabsorbeerd (0-100)
29 */
30 public static double calculatePercentAbsorbed(double transmissie) {
31 return (1 - transmissie) * 100;
32 }
33
34 public static void main(String[] args) {
35 double padlengte = 1.0; // cm
36 double molaireAbsorptiviteit = 1000; // L/(mol·cm)
37 double concentratie = 0.001; // mol/L
38
39 double absorptie = calculateAbsorbance(padlengte, molaireAbsorptiviteit, concentratie);
40 double transmissie = calculateTransmittance(absorptie);
41 double percentage_geabsorbeerd = calculatePercentAbsorbed(transmissie);
42
43 System.out.printf("Absorptie: %.4f%n", absorptie);
44 System.out.printf("Transmissie: %.4f%n", transmissie);
45 System.out.printf("Percentage Geabsorbeerd: %.2f%%%n", percentage_geabsorbeerd);
46 }
47}
48De Beer-Lambert Wet is een relatie in de optica die de verzwakking van licht relateert aan de eigenschappen van het materiaal waar het licht doorheen reist. Het stelt dat absorptie recht evenredig is met de concentratie van de absorberende soort en de padlengte van het monster.
De Beer-Lambert Wet houdt mogelijk niet stand onder bepaalde omstandigheden:
Molaire absorptiviteit wordt experimenteel bepaald door de absorptie van oplossingen met bekende concentraties en padlengtes te meten, en vervolgens de Beer-Lambert vergelijking op te lossen. Het is specifiek voor elke stof en varieert met golflengte, temperatuur en oplosmiddel.
Ja, voor mengsels waarbij componenten niet met elkaar interageren, is de totale absorptie de som van de absorpties van elke component. Dit wordt uitgedrukt als: A = (ε₁c₁ + ε₂c₂ + ... + εₙcₙ) × l waarbij ε₁, ε₂, enz. de molaire absorptiviteiten van elke component zijn, en c₁, c₂, enz. hun respectieve concentraties zijn.
Absorptie en optische dichtheid zijn in wezen dezelfde grootheid. Beide verwijzen naar de logaritme van de verhouding van de intensiteit van invallend tot getransporteerd licht. De term "optische dichtheid" wordt soms geprefereerd in biologische toepassingen, terwijl "absorptie" gebruikelijker is in de chemie.
De calculator biedt resultaten met een hoge numerieke precisie, maar de nauwkeurigheid van de resultaten hangt af van de nauwkeurigheid van je invoerwaarden. Voor de meest nauwkeurige resultaten, zorg ervoor dat:
Hoewel de Beer-Lambert Wet oorspronkelijk is ontwikkeld voor vloeibare oplossingen, kan deze worden toegepast op gassen en, met aanpassingen, op sommige vaste monsters. Voor vaste stoffen met aanzienlijke lichtverstrooiing zijn alternatieve modellen zoals de Kubelka-Munk theorie mogelijk geschikter.
Temperatuur kan absorptiemetingen op verschillende manieren beïnvloeden:
Je moet doorgaans een golflengte gebruiken waarbij de absorberende soort een sterke en kenmerkende absorptie heeft. Vaak is dit bij of nabij een absorptiemaximum (piek) in het spectrum. Voor kwantitatief werk is het het beste om een golflengte te kiezen waarbij kleine veranderingen in golflengte geen grote veranderingen in absorptie veroorzaken.
Beer, A. (1852). "Bestimmung der Absorption des rothen Lichts in farbigen Flüssigkeiten" [Bepaling van de absorptie van rood licht in gekleurde vloeistoffen]. 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 (9e druk). W. H. Freeman and Company.
Skoog, D. A., Holler, F. J., & Crouch, S. R. (2017). Principles of Instrumental Analysis (7e druk). Cengage Learning.
Parson, W. W. (2007). Modern Optical Spectroscopy. Springer-Verlag.
Lakowicz, J. R. (2006). Principles of Fluorescence Spectroscopy (3e druk). Springer.
Ninfa, A. J., Ballou, D. P., & Benore, M. (2010). Fundamental Laboratory Approaches for Biochemistry and Biotechnology (2e druk). 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.
Onze Beer-Lambert Wet Calculator biedt een eenvoudige maar krachtige manier om absorptie te berekenen op basis van padlengte, molaire absorptiviteit en concentratie. Of je nu een student, onderzoeker of industrieprofessional bent, dit hulpmiddel helpt je de fundamentele principes van spectroscopie toe te passen op je specifieke behoeften. Probeer het nu om snel en nauwkeurig absorptiewaarden voor je oplossingen te bepalen!
Ontdek meer tools die handig kunnen zijn voor uw workflow