▷ Cos'è la legge di Beer-Lambert? (formula e applicazioni)

Questo articolo spiega cos’è la legge di Beer-Lambert. Quindi scoprirai cosa dice la legge di Beer-Lambert, qual è la sua formula e a cosa serve questa legge chimica.

Cos’è la legge di Beer-Lambert?

La legge di Beer-Lambert , detta anche legge di Beer o legge di Beer-Lambert-Bouguer , è una regola che definisce il rapporto tra le caratteristiche di una sostanza e la quantità di luce assorbita da una sostanza quando un fascio di luce la attraversa.

La legge di Beer-Lambert fu scoperta da Pierre Bouguer, Johann Heinrich Lambert e August Beer in fasi diverse. Alla fine dell’articolo viene spiegata l’origine di questa legge scientifica.

Formula della legge di Beer-Lambert

La formula della legge di Lambert-Beer definisce matematicamente la relazione tra la quantità di luce assorbita e la concentrazione di soluto nella sostanza, trasmittanza e lunghezza del campione attraverso il quale passa la luce.

Pertanto, la formula della legge di Beer-Lambert è la seguente:

$\displaystyle \frac{I_1}{I_0}=10^{-\alpha\cdot \ell} =10^{-\varepsilon\cdot\ell \cdot c}=10^{-A}[/latex ] Où: <ul style="color:#4fd12f; font-weight: bold;"> <li style="margin-bottom:5px"> <span style="color:#101010;font-weight: normal;">[latex]A” title=”Rendered by QuickLaTeX.com” height=”80″ width=”582″ style=”vertical-align: -5px;”></p> <p> è l’assorbanza, cioè la quantità di luce assorbita. </p> <li style=$

$I_1$

è l’intensità della luce in uscita.

$I_0$

è l’intensità della luce incidente.

$\varepsilon$

è l’assorbimento molare (o coefficiente di estinzione), che è una costante di proporzionalità.

$\ell$

è la lunghezza percorsa dalla luce nel mezzo.

$\alpha$

è il coefficiente di assorbimento.

$c$

è la concentrazione della sostanza che assorbe la luce.

Inoltre dalla formula della legge di Beer-Lambert si possono dedurre le seguenti equazioni che permettono di calcolare l’assorbanza:

$A=\alpha\cdot \ell =\varepsilon\cdot\ell \cdot c$

$\displaystyle A=-\log\frac{I_1}{I_0}$

Validazione della legge di Beer-Lambert

Affinché la legge Beer-Lambert sia valida, devono essere soddisfatte le seguenti sei condizioni:

Oro:

Il mezzo assorbente deve essere omogeneo, almeno nella zona in cui interagisce con la luce.
Se sono presenti più sostanze assorbenti, queste devono agire in modo indipendente.
Il mezzo assorbente non deve disperdere la radiazione, cioè non può formarsi torbidità. La luce può solo attraversare la sostanza o essere assorbita da essa.
La luce incidente deve essere composta da raggi paralleli, in modo tale che ciascun raggio attraversi la stessa lunghezza di mezzo assorbente.
Per ottenere i migliori risultati, la radiazione incidente dovrebbe essere monocromatica. In altre parole, la luce incidente deve essere costituita da onde elettromagnetiche di un’unica lunghezza d’onda.
La luce incidente non deve essere invasiva, cioè non deve influenzare gli atomi o le molecole del mezzo assorbente.

Si noti che se una qualsiasi di queste condizioni non viene soddisfatta, si verificheranno sicuramente delle deviazioni dalla legge di Beer-Lambert.

Applicazioni della legge di Beer-Lambert

In chimica, l’applicazione della legge di Beer-Lambert è molto comune, poiché mette in relazione matematicamente la luce assorbita con la concentrazione di un campione.

Pertanto, utilizzando la legge di Beer-Lambert, la concentrazione del soluto in una soluzione può essere determinata dalla quantità di luce che il soluto assorbe quando un raggio di luce attraversa il campione.

Ad esempio, il colorimetro e lo spettrofotometro sono due strumenti da laboratorio che utilizzano il principio della legge di Beer-Lambert per calcolare la concentrazione di soluto in un campione.

Storia della legge di Beer-Lambert

Gli scienziati che scoprirono la legge di Beer-Lambert furono Pierre Bouguer, Johann Heinrich Lambert e August Beer, tuttavia la loro scoperta avvenne in tempi diversi. Qui sotto potete vedere qual è la storia di questa legge chimica.

Innanzitutto, la legge di Beer-Lambert fu scoperta da Pierre Bouguer prima del 1729 e descrisse la relazione tra l’intensità della luce assorbita e la lunghezza del percorso percorso. Quindi, maggiore è la lunghezza, maggiore è la quantità di radiazioni assorbite da una sostanza.

Successivamente, nel 1760, Johann Heinrich Lambert stabilì che la perdita di luce durante la propagazione attraverso un mezzo è direttamente proporzionale all’intensità della radiazione e alla lunghezza del mezzo.

Sebbene lo stesso Lambert abbia citato Bouguer nella sua pubblicazione, la scoperta di questa legge è spesso attribuita a Lambert. Mentre in realtà il primo a comprendere questa regola fu Bouguer.

Successivamente, nel 1852, August Beer ampliò la legge Bouger-Lambert per includere la concentrazione della sostanza assorbente, che era proporzionale alla quantità di energia luminosa assorbita. Ecco perché questa relazione è chiamata legge di Beer-Lambert o, più raramente, legge di Beer-Lambert-Bouguer.

Legge di beer-lambert