Знаете ли, че можете да използвате светлината, за да определите концентрацията на даден разтвор? Законът на Беър-Ламберт, формулиран през 1913 г. от Робърт Лутер и Андреас Николопулос въз основа на закони, открити от Пиер Бугер (но приписвани на Йохан Хайнрих Ламберт) и Август Беър, позволява да се определи концентрацията на даден разтвор по стойността на абсорбцията, измерена със спектрофотометър.
Фигура 1. Електромагнитен спектър
Законът на Беер-Ламберт ни позволява да определим концентрацията на дадено вещество с помощта на данните, получени от UV-Vis спектрофотометър. Спектърът на видимата светлина се нарича още UV-Vis спектър. Краят, който е по-близо до инфрачервената област, има най-ниска енергия, докато краят, който е по-близо до ултравиолетовата област, има най-висока енергия в рамките на ултравиолетовата област на електромагнитния спектър. Виждаме цвета на дадено вещество, защото светлината взаимодейства с него. Когато определена дължина на вълната на светлината се абсорбира от дадено вещество, останалата част се излъчва. Излъчената област определя цвета на веществото. Цветът на твърд предмет зависи от интензивността на светлината, която той поглъща и отразява в ултравиолетовата и виолетовата област на електромагнитния спектър. В случая на цветни разтвори са важни интензитетът на падащата светлина, I, и интензитетът на преминаващата светлина, I0при определена дължина на вълната. Пропускателната способност се определя от отношението I/I0. I и I0 се измерват със специален уред, наречен UV-Vis спектрофотометър.
Първият търговски спектрофотометър е изобретен от Националната техническа лаборатория, собственост на химика, изобретателя и инвеститора д-р Арнолд Орвил Бекман. Продажбата му започва през 1941 г. с името "DU Spectrophotometer". Д-р Арнолд О. Бекман стои и зад изобретяването на рН-метъра и пускането на пазара на инфрачервения (IR) спектрофотометър и О2анализатора. [i] Търговската наличност на тези научни инструменти позволява те да бъдат достъпни за съвременните научни лаборатории и улеснява многобройни научни открития. С други думи, д-р Арнолд О. Бекман направи революция в инструменталната химия за количествен анализ.
Фигура 2. DU модел спектрофотометър на Националните технически лаборатории [ii]
В днешно време се предлагат много по-усъвършенствани версии на DU спектрофотометър с различни размери, форми и цени, но достъпът до тях в образователните лаборатории все още е под въпрос. Ето защо VRLab Academy комбинира емпирични данни и теоретични постановки, за да създаде виртуален лабораторен опит, наречен "UV-Vis спектрофотометър и закон на Беър-Ламбер", съвместим с насочващите запитвания, предложени от AP (Advanced Placement) по химия. Резервирайте си демонстрационна среща, за да разгледате този важен инструмент и други неща с VRLab Academy, и подобрете научното си образование с нас.
[i] https://doi.org/10.1021/ac041608j
[ii] Beckman Manual,1954