Di Riti Gupta — Aggiornato il 24 marzo 2022

Determinare con precisione la concentrazione di reagenti e prodotti è essenziale in qualsiasi esperimento di laboratorio. Misurando la quantità di luce assorbita da una soluzione, gli scienziati possono dedurre la concentrazione delle specie assorbenti utilizzando la consolidata legge di Beer-Lambert.

Che cos'è la legge Beer-Lambert?

La legge di Beer-Lambert descrive come l'intensità della luce diminuisce mentre attraversa un materiale. Nella spettroscopia ultravioletto-visibile (UV‑Vis), un raggio di luce viene fatto passare attraverso un campione; la parte che non viene trasmessa viene assorbita dalle molecole presenti nella soluzione.

La luce assorbita è proporzionale a due fattori:la lunghezza del percorso della luce attraverso il campione (l) e la concentrazione delle specie assorbenti (c). La legge è espressa come:

A =log (I₀ /I) =εlc

Ecco, A è l'assorbanza (una quantità senza unità), I₀ è l'intensità della luce incidente, I è l'intensità della luce trasmessa, ε è l'assorbimento molare (o coefficiente di estinzione molare), e l è la lunghezza del percorso.

Unità e legge di Beer

Per applicare correttamente l'equazione, ciascuna variabile deve essere espressa nelle sue unità standard:

• Concentrazione (c):moli per litro (molL ^–1 o M)
• Lunghezza del percorso (l):centimetri (cm)
• Assorbenza molare (ε):litri per mole‑centimetro (Lmol ^–1  cm ^–1 )

Quando queste unità vengono combinate, il risultato è un'assorbanza adimensionale, come previsto.

Utilizzo della legge di Beer per calcolare la concentrazione

Supponiamo di voler determinare la concentrazione del colorante alimentare Rosso#40 in una soluzione. Il colorante ha un assorbimento molare di 25.900 Lmol ^–1  cm ^–1 a 501 nm. Metti 1 ml della soluzione in una cuvetta con un percorso lungo 1 cm e misuri un'assorbanza di 0,17.

Inserendo i valori noti nell'equazione di Beer‑Lambert si ottiene:

0,17 =(25.900 Lmol ^–1  cm ^–1 )×(1 cm)×c

Risoluzione per concentrazione:

c =6,56×10 ^–6  M

Per una più facile interpretazione, questo è spesso espresso in micromolare:

c =6,56μM

Pertanto, la soluzione di Rosso#40 ha una concentrazione di 6,56μM.

Padroneggiando la legge Beer-Lambert, i ricercatori possono quantificare in modo affidabile gli analiti in soluzione, monitorare l'avanzamento della reazione e garantire condizioni sperimentali accurate.