Уф спектроскопии. Закон Бугера-Ламберта-Бера

• Спектрофотометрия — физико-химический метод исследования растворов, основанный на изучении спектров поглощения в ультрафиолетовой (200—400 нм), видимой (400—760 нм) и инфракрасной (>760 нм) областях спектра. Основная зависимость, изучаемая в спектрофотометрии — зависимость интенсивности поглощения падающего света от длины волны.

• Количественное содержание ДНК, РНК, олигонуклеотидов и даже мононуклеотидов может быть определено непосредственно в водном растворе в разведенном, или не разведенном виде путем измерения величины поглощения А (также определяемой, как оптическая плотность, OD) в ультрафиолетовом свете (а также и в видимой части спектра).

Бугера - Ламберта - Бера закон - определяет ослабление пучка монохроматич. света при его распространении через поглощающую среду, в частном случае - через раствор поглощающего вещества в непоглощающем растворителе. Пучок монохроматич. света интенсивностью I₀, пройдя через слой поглощающего вещества толщиной l, выходит ослабленным до интенсивности I, определяемой выражением

где -показатель поглощения - коэф., характеризующий свойства вещества; зависит от длины волны поглощаемого света, и эта зависимость наз. спектром поглощения вещества. Бугера - Ламберта - Бера закон экспериментально установлен в 1729 П. Бугером (P. Bouguer), в 1760 теоретически выведен И. Г. Ламбертом (J. H. Lambert) при очень простых предположениях: при прохождении любого слоя вещества относит. изменение интенсивности монохроматич. света dI/I зависит только от показателя поглощения и толщины слоя l, т. е. . Решением этого ур-ния и является Бугера - Ламберта - Бера закон. Физический смысл его состоит в утверждении независимости процесса потери фотонов от их плотности в световом пучке, т. е. от интенсивности света, проходящего через вещество. Это утверждение равносильно утверждению независимости числа поглощающих свет центров (атомов, молекул) от интенсивности света. Однако при очень больших интенсивностях света, когда ср. время между актами поглощения, приводящими к возбуждению атома или молекулы, сравнимо с временем жизни атома (молекулы) в возбуждённом состоянии, справедливость последнего утверждения нарушается и Бугера - Ламберта - Бера закон перестаёт быть справедливым. Возможны и др. механизмы отклонения от Бугера - Ламберта - Бера закона при очень сильных световых потоках, напр. многофотонное поглощение .Интенсивности света, необходимые для наблюдения отклонений от Бугера - Ламберта - Бера закона, достижимы, напр., в сфокусир. пучках импульсных лазеров.

Применительно к поглощению света растворами поглощающих веществ в непоглощающих растворителях показатель поглощения в Бугера - Ламберта - Бера законе может быть записан в виде , где С - концентрация растворённого вещества, а - коэф., не зависящий от С и характеризующий взаимодействие молекулы поглощающего вещества со светом с длиной волны . Утверждение, что не зависит от С, наз. законом А. Бера (А. Вееr, 1852), и его смысл состоит в том, что поглощающая способность молекулы не зависит от влияния окружающих молекул. Закон этот надо рассматривать скорее как правило, т. к. наблюдаются многочисл. отступления от него, особенно при значит. увеличении концентрации поглощающих молекул. В тех случаях, когда можно считать не зависящим от С, Бугера - Ламберта - Бера закон оказывается полезным для определения концентрации поглощающего вещества путём измерения поглощения. Этим приёмом пользуются для быстрого измерения концентраций веществ, хим. анализ к-рых оказывается сложным.

⇐ Предыдущая19202122232425262728Следующая ⇒

Поделиться: