En chimie, l’absorptivité molaire est définie comme une mesure de la capacité d’un produit chimique à absorber la lumière à une longueur d’onde spécifiée. Le coefficient d’absorptivité molaire, , dépend de l’espèce chimique ; l’absorption réelle dépend de la concentration chimique et de la longueur du trajet. Ces variables sont utilisées dans la loi de Beer-Lambert. L’absorptivité molaire est également connue sous le nom de coefficient d’extinction molaire et de coefficient d’absorption molaire.
La loi de Beer-Lambert est une équation reliant l’absorption à la concentration chimique, à la longueur du trajet et à l’absorptivité molaire. Mathématiquement, la loi de Beer-Lambert peut être exprimée par A = εcl. Les unités les plus courantes pour le coefficient d’absorption molaire sont M-1cm-1, bien que les unités puissent être différentes selon les unités utilisées pour la concentration chimique et la longueur du trajet. Le système international d’unités (SI) pour cette mesure est le m2/mol.
Différentes espèces chimiques ont généralement des coefficients d’absorption molaire différents. Ces valeurs spécifiques pour différents produits chimiques à des longueurs d’onde de lumière spécifiées peuvent être trouvées dans les manuels de référence chimiques. Si les valeurs d’absorptivité ne sont pas répertoriées ou ne peuvent pas être trouvées, elles peuvent être déterminées expérimentalement en mesurant l’absorbance de plusieurs solutions du produit chimique à des concentrations connues.
La détermination de l’absorptivité molaire d’une espèce chimique peut être accomplie en mesurant l’absorption de différentes concentrations de solution avec un spectromètre. Le spectromètre mesure l’absorbance totale de la solution, qui augmente à mesure que la concentration chimique augmente. De nombreux spectromètres mesurent la transmittance, qui est l’inverse de l’absorbance. L’absorbance doit être utilisée pour la loi de Beer-Lambert; si la transmittance est affichée, l’inverse doit être trouvé en premier.
Dans un mélange d’espèces chimiques, chaque composant contribue à l’absorbance globale du mélange. La loi de Beer-Lambert peut être étendue pour des solutions à composants multiples et peut être exprimée comme A = (e1c1 + … + encn)l, avec l’indice n désignant le nombre d’espèces présentes. Cette équation élargie s’applique aux espèces absorbantes dans la solution.
Le coefficient d’absorption molaire est lié à la section efficace d’absorption, , via la constante d’Avogadro, NA. Si les unités du coefficient d’absorption molaire sont prises pour être L mol-1cm-1 et les unités de la section efficace d’absorption sont en cm2, alors σ = 1000ln(10) x ε/NA, ou 3.82 x 10-21 x ε . La section efficace d’absorption est liée à la probabilité d’un processus d’absorption dans une solution.
L’absorptivité molaire est particulièrement utile en spectrométrie pour mesurer la concentration de solutions chimiques. La mesure de l’absorbance est une méthode très rapide pour déterminer les concentrations chimiques, bien que les espèces chimiques spécifiques dans la solution doivent être connues. D’autres méthodes de mesure de la concentration, telles que le titrage, peuvent prendre plus de temps et nécessiter des produits chimiques supplémentaires.