Come calcolare la concentrazione utilizzando l'assorbanza

Tramite: O2O 28/09/2021
Difficoltà: difficile
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Introduzione

L? assorbanza è una grandezza appartenente al campo della spettroscopia, ossia la branca che studia i fenomeni legati allo spettro luminoso. Quest'ultimo muta in relazione all?energia delle particelle, alla frequenza ed alla lunghezza d?onda. Premesso ciò, va altresì aggiunto che seguendo alcune regole, è possibile calcolare la concentrazione di una soluzione utilizzando proprio la suddetta assorbanza. Per sapere come fare, vi basterà seguire quanto descritto nei vari passi della seguente guida.

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Occorrente

  • Testo di fisica
  • Strumenti da laboratorio
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Optare per la legge di Lamber-Beer

LA LEGGE DI LAMBER-BEER
Per calcolare la concentrazione della soluzione tramite l?assorbanza, dovete optare per la legge di Lamber-Beer. Quest'ultima afferma che concentrazione ed assorbanza sono due valori direttamente proporzionali tra loro per cui costanti. Inoltre va sottolineato che all?aumentare dell?uno subisce un incremento anche l?altro e viceversa. Detto ciò, volendo enunciare la formula della legge di Lamber-Beer si evince che: A = ? ? s ? C.
Con il simbolo ? si indica la costante di assorbanza molare e si tratta di una grandezza che muta al variare della lunghezza d?onda e del solvente utilizzato, ma non della temperatura a cui viene sottoposta. L?entità della soluzione attraversata dal raggio si designa invece con la lettera s che nello specifico sta ad indicare il cammino ottico misurabile in centimetri. Infine è dato sapere che la lettera C costituisce quella di riferimento per la concentrazione della soluzione.

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Conoscere il valore del logaritmo

DEFINIZIONE DI ASSORBANZA
L?assorbanza consiste in un logaritmo e per meglio comprendere la sua definizione, ecco un esempio pratico. Supponendo di conoscere il valore dell?intensità di una luce che ammonta a 10I va detto che si tratta di una di tipo monocromatica che attraversa un contenitore contenente una determinata soluzione. Una parte dell?intensità luminosa può tuttavia subire mutazioni poiché assimilata dalla soluzione stessa. Di conseguenza, dopo aver attraversato il contenitore, l?intensità potrebbe essere uguale a 1I. La procedura tutto sommato è molto simile a quella per la rilevazione della trasmittanza (T) che si ottiene dalla relazione tra l?intensità luminosa in uscita (1I) e quella in entrata (10I). A questo punto volendo enunciare la formula possiamo dire che: T = 1I / 10I. L?assorbanza (D) nello specifico non è altro che il logaritmo invertito della suddetta trasmittanza e si indica con la seguente formula: D = log 1/T = log 10I/1I.

Continua la lettura
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Sostituire i numeri alle lettere

CALCOLO DELLA CONCENTRAZIONE
Appurato il concetto di base, a questo punto è importante sapere come calcolare la concentrazione utilizzando l?assorbanza. Quest'ultima (?) equivale a 8400 M-1cm-1 e ha un valore pari a 0,70 mentre l?entità della soluzione è anch'essa di 1cm. Premesso ciò, per calcolare la concentrazione di soluzione basta partire ancora una volta dall'equazione enunciata da Lamber-Beer: A = ? ? s ? C. Fatto ciò, è sufficiente sostituire le lettere contenute nella formula con i dati di cui siete a conoscenza. 0,70 = 8400 M-1cm-1 ? 1cm ? c dopodichè eseguite i calcoli ed ottenete che: c = 8,33 ? 10 (-5) M. Con questa semplice sostituzione numerica a quella letterale avete appena trovato il valore della concentrazione attraverso l?assorbanza.

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Utilizzare uno spettrofotometro

UTILIZZO DELLO SPETTROFOTOMETRO
Utilizzando uno spettrofotometro è possibile facilmente misurare i suddetti valori da sostituire alle lettere enunciate nell'equazione di Lamber- Beer. Lo strumento in oggetto infatti permette di rilevare la quantità di luce presente in una determinata lunghezza d'onda e che attraversa la soluzione o il composto analizzato. Al termine della misurazione soltanto una parte della luce verrà assimilata dalla soluzione, mentre la restante che attraverserà lo strumento indicherà il quantitativo necessario per ottenere un calcolo preciso dell'assorbanza.

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Consigli

Non dimenticare mai:
  • Ricordate che l’assorbanza è una grandezza che non prevede una propria unità di misura. Il suo valore è variabile, ma sempre uguale o superiore allo zero.
Alcuni link che potrebbero esserti utili:

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