ビール・ランバートの法則

この記事では、ランバート・ビールの法則とは何かについて説明します。したがって、ランベルト ベールの法則が何を示しているか、その式が何であるか、そしてこの化学法則が何に使用されているかがわかります。

ランバート・ビールの法則とは何ですか?

ベール・ランベルトの法則は、ベールの法則またはベール・ランベルト・ブーゲーの法則とも呼ばれ、物質の特性と、光線が通過したときに物質によって吸収される光の量との関係を定義する法則です。

ビール・ランバートの法則は、ピエール・ブーゲール、ヨハン・ハインリヒ・ランバート、アウグスト・ビールによってさまざまな段階で発見されました。記事の最後では、この科学法則の起源が説明されています。

ランベルト・ベールの法則の公式

ランベルト・ベールの法則の公式は、吸収される光の量と、物質内の溶質の濃度、透過率、および光が通過するサンプルの長さとの間の関係を数学的に定義します。

したがって、ランベルト ベールの法則の式は次のようになります。

は出射光の強度です。

入射光の強度です。

はモル吸光係数 (または吸光係数) であり、比例定数です。

媒質中を光が進む長さです。

は吸収係数です。

光を吸収する物質の濃度です。

さらに、ランベルト ベールの法則の式から次の方程式を導き出すことができ、これにより吸光度を計算できます。

ランベルト・ベールの法則の検証

ランベルト ベールの法則が有効であるためには、次の 6 つの条件が満たされる必要があります。

金：

• 吸収媒体は、少なくとも光と相互作用する領域では均一でなければなりません。
• 複数の吸収物質がある場合、それらは独立して動作する必要があります。
• 吸収媒体は放射線を散乱させてはなりません。つまり、濁りがあってはなりません。光は物質を通過するか、物質に吸収されることしかできません。
• 入射光は平行光線で構成され、各光線が同じ長さの吸収媒体を通過する必要があります。
• 最良の結果を得るには、入射放射線は単色である必要があります。つまり、入射光は単一波長の電磁波で構成されている必要があります。
• 入射光は侵襲的であってはなりません。つまり、吸収媒体の原子や分子に影響を与えてはなりません。

これらの条件のいずれかが満たされない場合、ランベルト ベールの法則からの逸脱が確実に発生することに注意してください。

ランベルト・ベールの法則の適用

化学では、吸収された光をサンプルの濃度に数学的に関連付けるため、ランベルト ベールの法則の適用は非常に一般的です。

したがって、ランベルト ベールの法則を使用すると、光線がサンプルを通過するときに溶質が吸収する光の量から、溶液中の溶質の濃度を決定できます。

たとえば、比色計と分光光度計は、ランベルト ベールの法則の原理を使用してサンプル中の溶質の濃度を計算する 2 つの実験器具です。

ランベルト・ベールの法則の歴史

ビール・ランバートの法則を発見した科学者はピエール・ブーゲール、ヨハン・ハインリヒ・ランバート、アウグスト・ビールでしたが、彼らの発見は異なる時期に行われました。以下に、この化学法則の歴史がどのようなものであるかを示します。

まず、ベール・ランベールの法則は 1729 年以前にピエール・ブーゲーによって発見され、吸収される光の強度と移動する経路の長さの関係について説明されました。したがって、長さが長いほど、物質はより多くの放射線を吸収します。

その後、1760 年にヨハン・ハインリヒ・ランベルトは、媒質中を伝播するときの光の損失は放射線の強度と媒質の長さに正比例することを確立しました。

ランバート自身も著書の中でブーゲーを引用していますが、この法則の発見はランバートの功績であるとされることが多いです。実際、このルールを最初に理解したのはブーゲーでした。

その後、1852 年に、オーガスト ビールはブージェ・ランバートの法則を拡張し、吸収される光エネルギーの量に比例する吸収物質の濃度を含めました。この関係が、ビール・ランベールの法則、またはまれにビール・ランベール・ブーゲーの法則と呼ばれる理由です。