Lei de Lambert-Beer
O estudo relacionado ao estudo transmissão e absorção de luz por meio de substâncias e/ou misturas se deu em meados do século XVIII pelo francês Pierre Bourguer(1698-1758), entretanto, o crédito de tais descobertas é atribuído erroneamente ao também francês Johann Lambert(1728-1777).
Johann Lambert fez algumas citações de bourguer que tinha constatado que a fração de luz que é absorvida por uma amostra não depende da potência da radiação que é incidida sobre tal amostra.
Quase 100 anos depois, o alemão August Beer(1825-1863) conseguiu perceber que Lambert estava parcialmente errado, ele notou que a concentração também influência na absorbância e/ou transmitância, sendo assim, foi possível relacionar a potência da luz incidente sobre a superfície concentração de tal solução. Esta relação e dada é dada da seguinte maneira:
-log(I/I0)=A=BxCxE, onde:
I0 é a luz incidente no meio
I é a luz transmitida do meio
A é a absorbância
B é o caminho percorrido pela luz(em centímetros)
C é a concentração da solução
E é uma constante que depende da substância envolvida
A ideia pode ser melhor entendida observando a seguinte imagem:
A princípio parece um pouco difícil de acreditar mas, estamos vendo a mesma solução hidróxido de amônio(NH4OH) com sulfato de cobre(CuSO4). Nas 4 amostras, as soluções possuem o mesmo volume e também a mesma concentração, a única diferença é justamente o recipiente em que cada uma se encontra. podemos notar que uma amostra parece ser mais concentrada que a outra ou algo do tipo, esse fenômeno está de acordo com a lei de Lambert-Beer que nos diz que a absorbância depende do caminho, da concentração e de uma contante. Quanto maior é o caminho que a luz percorre, maior será a sensação de que o líquido é mais claro,pois, a absorbância também é maior e consequentemente teremos mais luz absorvida. Podemos ver na imagem acima que a luz vem de cima para baixo, então, nos exemplos em que a luz percorre um maior caminho observamos que este é absorvida em maior quantidade. Como podemos notar os maiores caminhos para a luz percorrer vai da esquerda para a direita na imagem acima.
Como foi dito anteriormente, a absorbância também depende da concentração da solução, este fato é observado na seguinte imagem:
Na imagem acima temos 12 soluções de hidróxido de amônio e sulfato de cobre. Cada recipiente contém o mesmo volume, porém, concentrações diferentes. As soluções mais escuras são as mais concentradas e obviamente que as soluções mais claras são as menos concentradas. Esta diferença de tonalidade ocorre devido a quantidade de partículas na solução, ou seja, quanto maior o número de partículas, maior será a quantidade de luz absorvida.
Por fim, foi mencionado que a absorbância também depende de uma constante, que por sua vez depende do tipo do líquido envolvido. Esta constante pode ser calculada a partir da reta tangente de um gráfico plotado para absorbânciaxconcentração. A seguir temos um exemplo de um gráfico plotado com as características reportadas:
É muito importante relembrar que a constante (E) é na verdade a reta tangente deste gráfico acima, esta contante é calculada muito facilmente por:
E=Tg(a)=🔺A/🔺C
estas informações são bastante uteis, porque com essas informações cedidas aqui, estamos aptos a calcular a absorbância de uma solução, além disso, foi deixado uma informação oculta. Se temos o valor da absorbância de uma solução, também podemos calcular sua transmitância, que pode ser calculada pela seguinte fórmula:
-log(I/I0)=A
como (A) é a absorbância e a transmitância é a razão I/I0 então, podemos calcular além de tudo que foi dito anteriormente, também podemos calcular a transmitância de uma solução.
Johann Lambert fez algumas citações de bourguer que tinha constatado que a fração de luz que é absorvida por uma amostra não depende da potência da radiação que é incidida sobre tal amostra.
Quase 100 anos depois, o alemão August Beer(1825-1863) conseguiu perceber que Lambert estava parcialmente errado, ele notou que a concentração também influência na absorbância e/ou transmitância, sendo assim, foi possível relacionar a potência da luz incidente sobre a superfície concentração de tal solução. Esta relação e dada é dada da seguinte maneira:
-log(I/I0)=A=BxCxE, onde:
I0 é a luz incidente no meio
I é a luz transmitida do meio
A é a absorbância
B é o caminho percorrido pela luz(em centímetros)
C é a concentração da solução
E é uma constante que depende da substância envolvida
A ideia pode ser melhor entendida observando a seguinte imagem:
A princípio parece um pouco difícil de acreditar mas, estamos vendo a mesma solução hidróxido de amônio(NH4OH) com sulfato de cobre(CuSO4). Nas 4 amostras, as soluções possuem o mesmo volume e também a mesma concentração, a única diferença é justamente o recipiente em que cada uma se encontra. podemos notar que uma amostra parece ser mais concentrada que a outra ou algo do tipo, esse fenômeno está de acordo com a lei de Lambert-Beer que nos diz que a absorbância depende do caminho, da concentração e de uma contante. Quanto maior é o caminho que a luz percorre, maior será a sensação de que o líquido é mais claro,pois, a absorbância também é maior e consequentemente teremos mais luz absorvida. Podemos ver na imagem acima que a luz vem de cima para baixo, então, nos exemplos em que a luz percorre um maior caminho observamos que este é absorvida em maior quantidade. Como podemos notar os maiores caminhos para a luz percorrer vai da esquerda para a direita na imagem acima.
Como foi dito anteriormente, a absorbância também depende da concentração da solução, este fato é observado na seguinte imagem:
Na imagem acima temos 12 soluções de hidróxido de amônio e sulfato de cobre. Cada recipiente contém o mesmo volume, porém, concentrações diferentes. As soluções mais escuras são as mais concentradas e obviamente que as soluções mais claras são as menos concentradas. Esta diferença de tonalidade ocorre devido a quantidade de partículas na solução, ou seja, quanto maior o número de partículas, maior será a quantidade de luz absorvida.
Por fim, foi mencionado que a absorbância também depende de uma constante, que por sua vez depende do tipo do líquido envolvido. Esta constante pode ser calculada a partir da reta tangente de um gráfico plotado para absorbânciaxconcentração. A seguir temos um exemplo de um gráfico plotado com as características reportadas:
É muito importante relembrar que a constante (E) é na verdade a reta tangente deste gráfico acima, esta contante é calculada muito facilmente por:
E=Tg(a)=🔺A/🔺C
estas informações são bastante uteis, porque com essas informações cedidas aqui, estamos aptos a calcular a absorbância de uma solução, além disso, foi deixado uma informação oculta. Se temos o valor da absorbância de uma solução, também podemos calcular sua transmitância, que pode ser calculada pela seguinte fórmula:
-log(I/I0)=A
como (A) é a absorbância e a transmitância é a razão I/I0 então, podemos calcular além de tudo que foi dito anteriormente, também podemos calcular a transmitância de uma solução.
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