Ley De Lambert-Beer

Introducción

La ley de absorción, también conocida como ley de Lambert y Beer, o simplemente ley de Beer, da información cuantitativa de cómo es que la atenuación (disminución en la energía de un haz de radiación por unidad de área) de la radiación depende de la concentración de las moléculas que la absorben y de la distancia que recorre el rayo en el medio absorbente.

Ley de Lambert-Beer

Cuando una onda electromagnética de longitud de onda definida, incide sobre una sustancia, la fracción de la radiación absorbida, ignorando las pérdidas debidas a reflexiones y disipación, es una función de la concentración de la sustancia en la trayectoria de la luz y del espesor de la muestra.

Esta ley también es conocida como Ley de Beer o Ley de Beer-Lambert-Bouguer. Se trata de una ecuación matemática que relaciona la absorción de la luz, con las propiedades del material que es atravesado por esta onda.

De acuerdo con esta ley:

A=-ln(I_E/I_0 )=-ln(T)=kbc

Donde:

A: Absorbancia o densidad óptica.

IE: Intensidad de la luz emitida una vez atravesada la muestra.

I0: Intensidad de la luz incidente.

T: Transmitancia, cociente de intensidad emitida entre intensidad incidente.

k: Absortibidad del medio o coeficiente de absorción.

b: Camino óptico o ancho de la celda.

c: Concentración de la substancia absorbente.

Ej: Espectómetro de emisión:

En la ecuación de Lambert-Beer podemos observar que existe una relación exponencial entre la transmisión de luz a través de la sustancia y la concentración de la sustancia, así como también entre la transmisión y el espesor de la muestra. Conociendo el espesor de la muestra y su coeficiente de absorción, midiendo la cantidad de luz transmitida podemos conocer la concentración de la sustancia.

Limitaciones de la Ley de Lambert-Beer

A = k•b•c

Debido a causas reales:

Se puede producir una desviación del comportamiento lineal, para disoluciones muy concentradas, más de 10-2 M la recta tendría una curvatura.

Por tanto, esta ley se lleva a cabo para concentraciones entre 10-6 – 10-2 M, son disoluciones diluidas, y por esto se dice que es una ley límite.

Incumplimiento de las premisas de la Ley:

Las interacciones entre soluto y radiación producidas por mecanismos distintos a la absorción (dispersión de la luz, fluorescencia, emisión por resonancia) producen una disminución en la intensidad de la luz que se puede confundir en la medición pudiendo considerarse como absorción.

Falta de monocromatismo, esta limitación no es considerada siempre, si la radiación utilizada no absorbe una región del espectro en la que el absorbente presenta grandes variaciones de absorbancia en función de la longitud de onda. Las mediciones de absorbancia se hacen en las longitudes de onda que corresponden a los máximos de absorbancia, siempre que sea un pico ancho para que no haya variación de absorbancia en ese intervalo.

Interacciones entre los solutos absorbentes. Si tenemos una concentración superior de lo habitual de forma que entre lo solutos hay choques, hace que cambien las condiciones energéticas, por lo que la longitud de onda característica varía para la absorción. En disoluciones diluidas, las interacciones entre los solutos no se dan, por eso la ley dice que se trabaje con disoluciones diluidas.

Sección no uniforme, la ley de Lambert-Beer supone que todos los rayos atraviesan el mismo número de centros absorbentes. En el caso del cuerpo rectangular todos atraviesan el mismo número. Por esta razón las muestras deben

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