Kas yra molinė absorbcija?

Chemijoje molinė sugertis apibrėžiama kaip cheminės medžiagos gebėjimo sugerti šviesą tam tikru bangos ilgiu matas. Molinis sugerties koeficientas, ε, priklauso nuo cheminės rūšies; tikroji absorbcija priklauso nuo cheminės medžiagos koncentracijos ir kelio ilgio. Šie kintamieji naudojami Beer-Lambert įstatyme. Molinė absorbcija taip pat žinoma kaip molinis ekstinkcijos koeficientas ir molinis absorbcijos koeficientas.

Beer-Lambert dėsnis yra lygtis, siejanti absorbciją su chemine koncentracija, kelio ilgiu ir moline absorbcija. Matematiškai Beer-Lambert dėsnį galima išreikšti kaip A = εcl. Dažniausi molinio sugerties koeficiento vienetai yra M-1cm-1, nors vienetai gali skirtis priklausomai nuo cheminės koncentracijos vienetų ir kelio ilgio. Tarptautinė vienetų sistema (SI) šiam matavimui yra m2/mol.

Įvairios cheminės rūšys paprastai turi skirtingus molinės absorbcijos koeficientus. Šias specifines skirtingų cheminių medžiagų vertes esant tam tikram šviesos bangos ilgiui galima rasti cheminių medžiagų informaciniuose vadovuose. Jei absorbcijos vertės nėra išvardytos arba jų negalima rasti, jas galima nustatyti eksperimentiniu būdu, matuojant kelių žinomų koncentracijų cheminės medžiagos tirpalų absorbciją.

Cheminių medžiagų molinę sugertį galima nustatyti matuojant įvairių tirpalo koncentracijų absorbciją spektrometru. Spektrometras matuoja bendrą tirpalo absorbciją, kuri didėja didėjant cheminei koncentracijai. Daugelis spektrometrų matuoja pralaidumą, kuris yra atvirkštinis absorbcijos koeficientas. Absorbcija turi būti naudojama Beer-Lambert dėsniui; jei rodomas pralaidumas, pirmiausia reikia rasti atvirkštinį.

Cheminių rūšių mišinyje kiekvienas komponentas prisideda prie bendro mišinio absorbcijos. Beer-Lambert dėsnį galima išplėsti sprendimams su keliais komponentais ir išreikšti kaip A = (e1c1 + … + encn)l, o indeksas n reiškia esamų rūšių skaičių. Ši išplėstinė lygtis taikoma tirpalo sugeriančioms rūšims.

Molinis absorbcijos koeficientas yra susijęs su absorbcijos skerspjūviu σ per Avogadro konstantą NA. Jei molinio sugerties koeficiento vienetai yra L mol-1cm-1, o absorbcijos skerspjūvio vienetai yra cm2, tai σ = 1000ln(10) x ε/NA, arba 3.82 x 10-21 x ε . Absorbcijos skerspjūvis yra susijęs su absorbcijos proceso tikimybe tirpale.
Molinė absorbcija ypač naudinga spektrometrijoje, matuojant cheminių tirpalų koncentraciją. Absorbcijos matavimas yra labai greitas cheminių koncentracijų nustatymo metodas, nors turi būti žinomos konkrečios cheminės medžiagos tirpale. Kiti koncentracijos matavimo metodai, tokie kaip titravimas, gali užtrukti ilgiau ir gali prireikti papildomų cheminių medžiagų.