Закон Бугера-Ламберта-Бера

Залежність інтенсивності монохроматичного світла, що пройшло через шар забарвленого розчину (І), від інтенсивності падаючого світла (Іо), концентрації забарвленої речовини (С) і товщини шару розчину (l) визначається об’єднаним законом Бугера-Ламберта-Бера, який є основним законом світлопоглинання і лежить в основі більшості фотометричних методів аналізу:

І = Іо×10–КСl (2)

де К — коефіцієнт світлопоглинання, який залежить від природи речовини, температури, природи розчинника і довжини хвилі падаючого світла.

Якщо концентрація виражена в молях на літр, а l в сантиметрах, то К називають молярним коефіцієнтом світлопоглинання і позначають ελ. Коефіцієнт ελ є сталим для даної речовини і не залежить від концентрації розчину, товщини поглинаючого шару, інтенсивності падаючого світла, але залежить від довжини хвилі падаючого світла.

Рівняння (2) в цьому випадку буде мати вигляд:

І = Іо×10 (3)

Після логарифмування виразу (3) одержимо:

lg = ελ×C×l (4)

Величина lg називається оптичною густиною (світлопоглинанням, абсорбцією) і позначається літерою А. Рівняння (4) в цьому випадку приймає вигляд:

А = ελ×C×l (5)

і читається: оптична густина прямо пропорційна молярному коефіцієнту світлопоглинання, концентрації поглинаючої речовини і товщині шару розчину.

Відношення І/Іо називають пропусканням і позначають літерою Т (приймає значення від 0 до 1, або від 0 до 100%):

Т = = 10 (6)

Якщо величина Т віднесена до товщини шару 1 см, то вона називається коефіцієнтом пропускання. Залежність оптичної густини від концентрації графічно зображається прямлю лінією, яка проходить через початок координат. Закон Бугера-Ламберта-бера зберігається при таких умовах, коли: пучок падаючого світла є монохроматичним і паралельним; показник заломлення середовища і температура змінюються мало; світло поглинають частинки одного виду. Якщо ці умови не зберігаються і в розчині протікає дисоціація частинок, гідроліз, полімеризація, змінюється температура, показник заломлення, то спостерігається відхилення від лінійної залежності.