吸光光度法

度法:の吸収から物質濃度を測る技術



度法は、試料溶液を通し、その吸収度を測定することで、特定物質の濃度を定量的に分析する手法です。別名、吸度分析法とも呼ばれます。この方法は、物質が特定の波長を吸収する性質を利用しています。物質が吸収するの量は、その物質の濃度比例するという関係を活用することで、の吸収度を測定すれば、その物質の濃度を算出することが可能となります。

原理:ランベルト・ベールの法則



私たちの目に見えるは、物質がを吸収することで生じます。例えば、赤い物体は青緑を吸収し、青緑の下では黒く見えます。これは液体試料でも同様で、赤い液体は青緑を吸収する素を含んでいます。素の濃度が高いほど、より多くのを吸収し、は濃く見えます。

の吸収の程度は、ランベルト・ベールの法則によって説明されます。この法則によると、均質な媒質中をが通過する際のの強度の減少は、媒質の厚さと物質の濃度比例します。具体的には、以下の式で表されます。

\( log_{10}(I_0/I) = al \)

ここで、

\(I_0\):入射の強度
\(I\):透過の強度
\(l\):路長(試料の厚さ)
\(a\):吸係数(物質によって異なる定数)

さらに、試料の濃度が低い場合(希薄溶液)、ベールの法則が成り立ち、吸係数\(a\)と濃度\(c\)の間に以下の関係が成立します。

\( a = εc \)

ここで、\(ε\)はモル吸係数(物質の種類によって決まる定数)です。この式から、吸係数\(a\)は濃度\(c\)に比例することが分かります。

度\(A\)を\(A = log_{10}(I_0/I)\)と定義すると、吸度は濃度比例することがわかります。つまり、同じ物質の溶液であれば、吸度を測定することで濃度を定量的に求めることが可能です。ただし、この関係は、希薄溶液の場合にのみ正確に成り立ちます。

定量分析:検量線と測定手順



度法による定量分析では、まず測定したい物質を発させる必要があります。これは、測定対象がもともとを持っていない場合、またはが弱くて測定に適さない場合に行われます。発させた後、対象物質が最も吸収する波長を用いて測定を行います。これは、他の波長が測定結果に影響を与えるのを避けるためです。

また、溶液中の他の物質によるの吸収や、セル(試料を入れる容器)の反射なども測定結果に影響を与えます。これらの誤差を小さくするためには、対照実験として、対象物質を含まない溶液(ブランク)の吸度を測定し、それを差し引く必要があります。

さらに正確な測定を行うためには、濃度既知の標準溶液を用いて検量線を作成します。検量線とは、濃度と吸度の関係をグラフにしたもので、このグラフに試料の吸度をプロットすることで、試料の濃度を定量的に求めることができます。ランベルト・ベールの法則が成り立たない高濃度域でも、濃度と吸度の関係がある程度比例している範囲では、検量線を用いて濃度を測定することが可能です。

まとめ



度法は、物質のの吸収特性を利用して濃度を測定する簡便で広く利用されている分析手法です。ランベルト・ベールの法則に基づき、正確な測定には検量線の作成が不可欠です。様々な分野で活用されており、物質の定量分析において重要な役割を果たしています。

もう一度検索

【記事の利用について】

タイトルと記事文章は、記事のあるページにリンクを張っていただければ、無料で利用できます。
※画像は、利用できませんのでご注意ください。

【リンクついて】

リンクフリーです。