In der Chemie wird das molare Absorptionsvermögen als Maß für die Fähigkeit einer Chemikalie definiert, Licht bei einer bestimmten Wellenlänge zu absorbieren. Der molare Absorptionskoeffizient hängt von der chemischen Spezies ab; die tatsächliche Absorption hängt von der chemischen Konzentration und der Weglänge ab. Diese Variablen werden im Lambert-Beer-Gesetz verwendet. Das molare Absorptionsvermögen ist auch als molarer Extinktionskoeffizient und molarer Absorptionskoeffizient bekannt.
Das Lambert-Beer-Gesetz ist eine Gleichung, die die Absorption mit der chemischen Konzentration, der Weglänge und dem molaren Absorptionsvermögen in Beziehung setzt. Mathematisch kann das Lambert-Beer-Gesetz als A = εcl ausgedrückt werden. Die gebräuchlichsten Einheiten für den molaren Absorptionskoeffizienten sind M-1cm-1, obwohl die Einheiten je nach den für die chemische Konzentration und Weglänge verwendeten Einheiten unterschiedlich sein können. Das Internationale Einheitensystem (SI) für diese Messung ist m2/mol.
Unterschiedliche chemische Spezies haben normalerweise unterschiedliche molare Absorptionskoeffizienten. Diese spezifischen Werte für verschiedene Chemikalien bei bestimmten Lichtwellenlängen finden Sie in chemischen Referenzhandbüchern. Falls die Absorptionswerte nicht aufgeführt sind oder nicht gefunden werden können, können sie experimentell bestimmt werden, indem die Absorption mehrerer Lösungen der Chemikalie bei bekannten Konzentrationen gemessen wird.
Die Bestimmung des molaren Absorptionsvermögens einer chemischen Spezies kann durch Messung der Absorption verschiedener Lösungskonzentrationen mit einem Spektrometer erfolgen. Das Spektrometer misst die Gesamtabsorption der Lösung, die mit steigender Chemikalienkonzentration zunimmt. Viele Spektrometer messen die Transmission, die das Gegenteil der Extinktion ist. Die Absorption muss für das Lambert-Beer-Gesetz verwendet werden; wenn Transmission angezeigt wird, muss zuerst die Umkehrung gefunden werden.
In einer Mischung chemischer Spezies trägt jede Komponente zur Gesamtabsorption der Mischung bei. Das Lambert-Beer-Gesetz kann für Lösungen mit mehreren Komponenten erweitert und als A = (e1c1 + … + encn)l ausgedrückt werden, wobei der Index n die Anzahl der vorhandenen Arten angibt. Diese erweiterte Gleichung gilt für die absorbierenden Spezies in der Lösung.
Der molare Absorptionskoeffizient hängt mit dem Absorptionsquerschnitt über die Avogadro-Konstante NA zusammen. Wenn die Einheiten des molaren Absorptionskoeffizienten mit L mol-1cm-1 und die Einheiten des Absorptionsquerschnitts in cm2 angenommen werden, dann ist σ = 1000ln(10) x ε/NA oder 3.82 x 10-21 x ε . Der Absorptionsquerschnitt bezieht sich auf die Wahrscheinlichkeit eines Absorptionsprozesses in einer Lösung.
Das molare Absorptionsvermögen ist besonders nützlich in der Spektrometrie zum Messen der Konzentration chemischer Lösungen. Die Extinktionsmessung ist eine sehr schnelle Methode zur Bestimmung chemischer Konzentrationen, obwohl die spezifischen chemischen Spezies in der Lösung bekannt sein müssen. Andere Methoden zur Konzentrationsmessung, wie z. B. Titration, können mehr Zeit in Anspruch nehmen und zusätzliche Chemikalien erfordern.