Beer-Lambert Law

ランベルト・ベールの法則(さらに一般的にはベールの法則として知られている)は、透明な溶媒における発色団の吸光度がサンプルセルの光路長と発色団の濃度の両方に対してリニアに変化すると述べています。ベールの法則は、光の相互作用を解説しているマクスウェルのファーフィールド方程式のより一般的な説明の単純な溶液です。実際には、ベールの法則は発色団、溶媒、および濃度の範囲で十分に正確で、定量的な分光で広く使われている関係です。

吸光度は、平面のサンプル中に垂直に波長λの光の平行ビームを通す事によって分光光度計で測定されます。液体の場合は、サンプルはキュベットと呼ばれる光学的に平面で透明な容器の中に入れられます。吸光度(A_λ)は、入射光エネルギー(I₀)に対するサンプル透過光エネルギー(I)の比率から計算されます:

A_λ = -log (I/I₀)

ベールの法則は次の通りです:

A_λ = ε_λbc

ε_λ = 波長λの発色団のモル吸収率または消衰係数(1Mの溶液の暑さ1cmの光学濃度) ε_λは、材質および溶媒の特性です。

b = サンプル光路長(cm)

c = サンプル内の化合物のモル濃度(モル/L)

吸光度実験では、光は発色団によってだけでなく、空気とサンプルの間、サンプルとキュベットの間の反射および溶媒による吸収によっても減衰させられます。これらの要因は、別々に定量化される事が可能ですが、しばしばサンプルの"ブランク"または"ベースライン"を透過する光、あるいはリファレンスサンプルとしてI₀を定義する事によって取り除かれます(たとえば、キュベットが溶媒で満たされますが発色団の濃度0はブランクとして用いられます)。

多くの要因は、ベールの法則の正当性に影響をおよぼす可能性があります。通常は、いくつかのスタンダードの吸光度を測定する事によって発色団に対するベールの法則のリニアリティを確認します。この"校正"はまた、実験、装置、および試薬バッチ処理(未知の光路長のキュベットのような)における誤差をなくします。