Поглощение и рассеяние света: Определение концентрации и молярной экстинкции вещества методом колориметрии, страница 10

,

,

,

откуда потенцируя, имеем 

 .                                                            (1.2)

Формулой  выражается закон поглощения света Бугера (открыт в 1729 году). 

При  интенсивность I оказывается в  "e"  раз меньше, чем I₀. Таким образом, показатель поглощения есть величина, обратная толщине слоя,  при прохождении которого интенсивность света убывает в "e" раз.  Показатель поглощения зависит от химической природы вещества и состояния,  а также от длины волны света. Зависимость  является источником информации о состоянии вещества.

Большое значение для медиков и биологов имеет изучение поглощения  света  в  растворах.  В этом случае поглощение света зависит также и от концентрации "c"  молекул,  с  которыми взаимодействуют фотоны света. Закон поглощения света в разбавленных растворах носит название закона Бугера-Ламберта-Бера:

                                         ,                                                                (1.3)

где  c₁ - показатель поглощения света на единицу концентрации вещества.

В лабораторной  практике  закон Бугера-Ламберта-Бера обычно выражают через показательную функцию с основанием 10:

                              ;                                                            (1.4)

здесь  - показатель поглощения,  аналогичный ;   » 0,43, так как e » 10^0,43.

3. Коэффициент пропускания света и оптическая плотность. Концентрационная Фотоколориметрия.

Отношение потока излучения,  прошедшего сквозь данное  тело или раствор,  к потоку излучения, упавшего на это тело называют коэффициентом пропускания, или прозрачностью раствора. Выразим его как отношение интенсивностей:

.                                                                  (1.5)

Десятичный логарифм величины, обратной коэффициенту пропускания, называют оптической плотностью:

                            .                                               (1.6)

Ряд фотометрических методов по определению концентрации вещества в окрашенном растворе (концентрационная колориметрия) разработан на основе  закона Бугера-Ламберта-Бера.  В этих методах измеряют световые потоки,  прошедшие через раствор, коэффициент пропускания или оптическую плотность. Нижние границы   концентраций, определяемых с помощью колориметров, в зависимости от рода вещества составляют  10^-3 ¸ 10^-8 моль/л.

Приборы, используемые в концентрационной колориметрии, имеют общее название - колориметры; их подразделяют на субъективные (визуальные) и объективные (фотоэлектроколориметрические (ФЭК)). ФЭК используют в  клинической практике,  в частности,  для измерения насыщения крови кислородом,  то  есть для определения количества оксигемоглобина.  Соответствующие приборы называют оксигемометрами или оксигемографами.

Рассмотрим использование концентрационной колориметрии на примере определение концентраций форм гемоглобина в растворе, содержащем несколько форм.