• ベストアンサー

Lambert-beer則 高濃度領域での誤差

 Lambert-beerの法則を用いて、吸光係数を求める実験をしました。実験はうまくいったのですが、濃度と吸光度の関係のグラフが試料溶液が高濃度の領域では直線にならず、曲がります(吸光度が低くなります)。一般的にこのようになるようですが、なぜなのでしょうか?理由、理論のわかる方、教えて頂けないでしょうか☆

  • 化学
  • 回答数3
  • ありがとう数4

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • 1fan9
  • ベストアンサー率33% (209/622)
回答No.1

分光光度計は、試料が高濃度の場合の吸光度を正しく測定できないのだと思います。 (Absが2.000とか、それ以上になると正しく測定しない場合が多い(?))

futaba_pc
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。大変、助かりました。

その他の回答 (2)

  • paddler
  • ベストアンサー率53% (176/330)
回答No.3

No.1さんの回答されている、「分光光度計」側の要因ですが、 主な要因は、試料が完全に光を通さない場合でも測光値が ゼロにならない「迷光」です。 測定波長によっても異なるのでザクっと一般論ですが、 (1)数十万円以下の分光光度計   迷光レベルは0.1%T以上あります。なので、吸光度3Absの   試料に対して、0.3Abs以上の誤差が出ます。誤差はAbs値   が小さくなる方向に出ます。迷光が0.5%Tレベルになる装置   では、2Absでも直線性に問題が出てきます。 (2)100万円前後の分光光度計   迷光レベルは0.05%T程度です。3Absに対して誤差は0.18Abs   程度になります。2Absに対しては、0.02Absで無視できます。 (3)200万円前後の分光光度計   この価格帯になると、分光器を2連にしたダブルモノクロメータ   の装置が買えます。このタイプでは、迷光レベルが0.0003%T   と、もう3Abs程度の低光量領域でも、迷光が誤差の原因に   なることはありません。

futaba_pc
質問者

お礼

どうもご回答ありがとうございます。なるほど、たしかに分光光度計による誤差というのは必ずあるのでしょうね。迷光という現象があるんですね。蛇足ですが、光が完全になくなることはありえないのかもしれませんね。

回答No.2

濃度が薄い状態では測定対象の分子は溶媒分子のみに囲まれて、完全に孤立しています。しかし、濃度が高くなると、測定対象の分子同士がくっつきあう確率が高くなり(場合によっては分子同士で会合体を作り)、吸収位置がずれたり、新たな吸収が現れたりします。

futaba_pc
質問者

補足

どうもありがとうございます、大変参考になりました。私が行った実験では、p-nitrophenol水溶液を用い、410nmの吸光度を測定しました。p-nitrophenol水溶液濃度は0~100μMの範囲で測定しましたが、70μM辺りから吸光度が低くなりました。濃度が濃くなると、分子間での水素結合が多くなり、それらp-nitrophenolによって作られる影の部分が増して、その結果後ろに存在するp-nitrophenolに光が当たらなくなり、吸光度が減少するのでしょうか?分子間の相互作用によって、光の回折が妨げられ易くなるのかもしれませんね。 いまいち疑問なのは、濃度が濃い溶液では、分子に光が当たる機会が減少する為か、もしくは、分子間の相互作用によって、光は当たっているけれど、光を吸収しない分子が存在するか、どちらが主な原因なのかです。それとも、どちらも起こっているのでしょうか?

関連するQ&A

  • Lambert-Beerの法則についてお聞きしたいのですが・・・

    Lambert-Beerの法則についてお聞きしたいのですが・・・ Beerの法則はA=kc、Lambert-Beerの法則ではA=?clと表わされていました。 Lambert-Beerの法則のcはmol/lですがBeerの法則は濃度cと書いてあるだけで単位が分かりません。 レポートを明日までに下書きしたいので早めの回答お願いします。

  • 困ってます・・・。

    問題で溶液の濃度を変えると極大吸収波長やモル吸光係数は変化するか?というのがありました。・・・別な実験で、ある濃度の極大吸収波長で、ほかの3つの濃度の吸光度を測定したら、比例直線になったんです。これはBeerの法則だた思うのですが・・・それと関係あるのですか?考え方がわからなくて困ってます!どなたかご存知の方かいたら、よろしくお願いします!!

  • 粉体の濃度の測定について

    粉体の濃度を、吸光係数を求めるランバート・ベールの法則を用いて調べています。粉体にはこの法則は適用できますか? また、粉体の濃度を調べるための有効な方法はありますか?

  • 濃度計算

    NiのCuの合金試料溶液から銅イオンだけを溶媒抽出して、吸光度を求めて、そこから濃度を求めるという実験で、以下の濃度計算がわからないので質問させていただきました。 合金(NiとCu)1gを溶かした濃度未知の試料溶液250mLを10mLをメスフラスコに取り、イオン交換水で250倍に希釈したものから3mLとり、吸光度から濃度を求めたら、3.58*10^(-5)でした。ここから合金中に含まれる銅の重量百分率を求めたいのです?

  • 吸光係数について

    吸光度に関してですが、ランベルト・ベールの法則では、吸光度=溶液の濃度×溶液層の厚さ×吸光係数 なのですが、この吸光係数にはどのような値が当てはまるのでしょうか?具体的にもらえるとありがたいです。よろしくお願いします

  • 蛍光強度

     試料の濃度に比例して蛍光強度が上がる(低濃度で!)のはLambert-Beerの法則によりわかるんですが、強度が上がる過程については全くわかりません。 濃度を高くすると、どうなることで蛍光強度が上がるのか教えて下さい!  あと、DNAにエチジウムブロマイドを加えた溶液の蛍光スペクトルについて参考になるものあったら教えて下さい!  よろしくお願いしますm(_ _)m

  • Lamberd Beer則と希薄溶液

    吸光度を求める実験で、吸収極大波長での検量線を作成したのですが、ある濃度3点ほどが検量線上よりもわずかに下にプロットされました。サンプルの濃度の希釈を間違えたわけではありません。 これは「Lamberd Beer則は希薄溶液中で成立するから当然のこと」と大学の先生はおっしゃったのですが、どうして当然のことといえるのでしょうか?分子間の相互作用がこの法則では関係があるのですか?基本的なことかもしれませんが教えて下さい。回答よろしくお願いします。

  • Lambert Beerの法則について

    Lambert Beerの法則を用いて精度良く定量するには、吸光度Aの範囲が、0.3<A<0.8だと授業で聞きました。 この場合、吸光度Aの範囲がA≦0.3と0.8≦Aでは、なぜ精度良く定量することができないのでしょうか?

  • 分子量と吸光度⇒濃度、比吸光度、モル吸光係数を計算

    化合物A(分子量200)を20mg測定し、水を加えて1Lとした。この液につき、光路長1cmのセルを用いて吸収極大波長λmaxでの、吸光度Aを測定したところA=0.280を示した。 このとき、水溶液の濃度は【(1)】w/v%、化合物Aのλmaxにおける比吸光度は【(2)】、モル吸光係数は【(3)】である。 次に、別に調製してあった化合物Aの水溶液(濃度未知)のλmaxにおける吸光度Asを測定したところ、As=0.420であった。このとき本試料の濃度は【(4)】w/v%である。 なお、測定濃度付近において、化合物Aの水溶液の吸光度はLambert‐Beerの法則に従うものとする。 【(1) 】の選択肢 0.10・・0.20・・1.0×10^-3・・2.0×10^-3・・1.0×10^-4・・2.0×10^-4 【(2) 】の選択肢14・・28・・140・・280・・1400・・2800 【(3) 】の選択肢14・・28・・140・・280・・1400・・2800 【(4) 】の選択肢0.15・・1.5×10^-3・・3.0×10^-3・・3.0×10^-4・・6.7×10^-4・・6.7×10^-5 上記の計算問題の答えを選択肢の中から選んでください。 また、計算の途中過程と解説も教えていただけると助かります。 よろしくお願いします。

  • ヘモグロビンの濃度を測定しているのですが…

    分光光度計を用いて血液中のヘモグロビン濃度を測定する実験をしているのですが、うまくいきません。測定するごとに値が変わってしまいます。 実験では、 ヘモグロビンを100%メトヘモグロビンに。         ↓ 分光光度計で溶液に特定の波長を当てて、吸光度を測定。           ↓   その波長に対応する吸光係数と、吸光度から全ヘモグロビン濃度を算出。 といった流れで行っています。 ヘモグロビンは3つの形態をとるらしいので、最も安定した形態(と文献に書いてあったのですが)のメトヘモグロビンにして吸光度を測りました。 しかし、測定するごとに誤差とは考えられないほど吸光度が変化してしまいます(同じセルを使っているのに)。 ヘモグロビンのメト化には、1%K3Fe(CN)6を1滴加えて10分間放置するという方法を取りました。一応デオキシヘモグロビンでも吸光度を測定しましたが、もっとずれてしまいました。 どうすれば、ヘモグロビン濃度を正確に測ることができるのでしょうか。パルスオキシメーターというものがあれば測定できると聞いたのですが、うちの研究室ではそれがなく…。