12.9 : Spettroscopia UV-Vis: la Legge di Beer-Lambert

La legge di Beer-Lambert descrive la relazione tra assorbanza e concentrazione, che combina i principi stabiliti dagli scienziati Johann Heinrich Lambert e August Beer. La legge di Lambert afferma che quando la luce attraversa un mezzo, la perdita di intensità è direttamente proporzionale all'intensità iniziale e alla lunghezza del percorso della luce. La legge di Beer afferma che la trasmittanza di una soluzione rimane costante se il prodotto di concentrazione e lunghezza del percorso è costante. La moderna legge di Beer-Lambert combina queste due leggi e correla l'assorbanza, la concentrazione e la lunghezza del percorso della luce.

Secondo la legge di Beer-Lambert, l'assorbanza è la concentrazione moltiplicata per l’assorbività molare e la lunghezza del percorso. A una singola lunghezza d'onda, l'assorbanza può essere data dalla formula,

Dove A è l'assorbanza, ε è l’assorbività molare del composto o della molecola in soluzione (M^-1cm^-1), la lunghezza del percorso della cuvetta è indicata da l e c è la concentrazione della soluzione (M). L'assorbanza di una soluzione è la funzione logaritmica del rapporto tra l'intensità della luce incidente, I_0, e l'intensità della luce trasmessa, I.

L'assorbività molare, nota anche come coefficiente di assorbimento molare, ε, è l'assorbanza di un composto quando una soluzione 1,00 M viene prelevata in una cella con una lunghezza del percorso di 1,00 cm. L'assorbanza di una soluzione è direttamente proporzionale alla sua concentrazione. La relazione lineare tra assorbanza e concentrazione consente di determinare una concentrazione sconosciuta graficando l'assorbanza rispetto a concentrazioni note, creando una curva di calibrazione.