Główna różnica – absorbancja a transmitancja

Absorbancja oraz przepuszczalność to dwie powiązane, ale różne wielkości używane w spektrometrii. ten główna różnica między absorbancją a przepuszczalnością jest to, że absorbancja mierzy, jaka część padającego światła jest pochłaniana podczas przemieszczania się w materiale podczas przepuszczalność mierzy ilość przepuszczanego światła. Ze względu na sposób ich zdefiniowania, te dwie wielkości nie są komplementarne: tj. dodanie transmitancji do absorbancji bezpośrednio nie daje całkowitego padającego światła.

Gdy światło przechodzi przez materiał, jest pochłaniane przez cząsteczki w materiale. W konsekwencji intensywność światła maleje wykładniczo wraz z odległością, gdy światło przechodzi przez materiał. Przepuszczalność przez roztwór próbki można łatwo zmierzyć, mierząc natężenie padającego i przechodzącego światła. Korzystając z wartości transmitancji, można następnie obliczyć absorbancję próbki.

Co to jest transmitancja?

Przepuszczalność (

) jest miarą ilości światła przechodzącego przez substancję. Im większa ilość światła, które przechodzi, tym większa przepuszczalność. Transmitancję definiuje się jako stosunek natężenia światła padającego do natężenia światła przechodzącego, tj. jeśli natężenie światła padającego jest

a intensywność przepuszczanego światła wynosi

, następnie

Czasami ten ułamek może być reprezentowany w procentach, gdzie nazywa się procentowa transmitancja (

).

Co to jest absorbancja?

Absorbancja (

) definiuje się jako:

W związku z tym absorbancję można również podać w postaci procentowej transmitancji:

Według Prawo Beer-Lambert, absorbancja światła przechodzącego przez roztwór jest wprost proporcjonalna do długości drogi światła przez materiał (

) i stężenie (

). Więc możemy pisać,

gdzie

jest stałą zwaną chłonność molowa. Ta stała ma określoną wartość dla danej substancji, pod warunkiem, że temperatura substancji i długość fali przechodzącego przez nią światła pozostają niezmienione.

Jest to niezwykle użyteczna zależność, która umożliwia znajdowanie stężeń nieznanych roztworów poprzez pomiar absorbancji światła przez próbkę.

Jeśli zrobimy rozwiązanie, pozwolimy światłu przejść przez nie i wykreślimy, jak zmienia się transmitancja, gdy zmieniamy stężenie roztworu (przy zachowaniu niezmienionej długości drogi przebytej przez światło), otrzymujemy wykładniczą zależność między transmitancją a stężeniem:

Przepuszczalność a koncentracja

Jeśli jednak obliczymy odpowiednie wartości absorbancji, a następnie wykreślimy wykres absorbancji w funkcji stężenia, otrzymamy linię prostą przez pochodzenie, zgodnie z przewidywaniami prawa Beera-Lamberta:

Absorbancja a koncentracja

Jeśli gradient tego wykresu wynosi

, to z prawa Beera-Lamberta mamy,

Następnie możemy obliczyć wartość

za pomocą długości

przez które przeszło światło.

Kiedy już obliczyliśmy

, możemy go użyć do pomiaru stężeń nieznanych roztworów substancji przy użyciu tej samej konfiguracji (tj. Utrzymywanie takiej samej temperatury, długości fali światła i długości drogi światła).

W laboratoriach, a spektrofotometr może służyć do pomiaru absorbancji światła przez próbkę.

Spektrofotometr

Różnica między absorbancją a transmitancją

Definicja absorbancji i transmitancji

Transmisja:

Absorpcja:

Jak zmienia się wartość wraz ze wzrostem długości/koncentracji ścieżki?

Transmisja: Zmniejsza się wykładniczo.

Absorpcja: Zwiększa się liniowo.

Zasięg

Transmisja: Zakres wartości od 0 do 1.

Absorpcja: Może przyjmować wartości od 0 w górę.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

„Unicam 5625 UV/Vis Spectrophotometer” autorstwa Skorpion87 (Praca własna) [domena publiczna], via Wikimedia Commons