吸収率

吸光度、吸光度の2つは物質の重要な特性である。これらの特性は、定量・定性を問わず、化学分析に広く利用されている。分光法、分光光度法、赤外分光法などの用途は、すべて吸収と吸光の性質を利用して行われる。今回は、吸収・吸着とは何か、吸収・吸着の定義、その用途、両者の共通点、最後に吸収・吸着の違いについて説明します。

吸収率とは？

吸収率とは、物体に入射する放射束に対する、物体に吸収される放射束の割合のことです。吸収は、使用する電磁波の波長によって変化する特性である。その原因を知るには、まず吸収スペクトルを理解する必要がある。原子は、陽子、中性子、原子核の周りを回る電子からなる原子核である。電子の軌道は、電子のエネルギーに依存する。原子核から離れるほど、電子のエネルギーは高くなる。量子論を使って、電子はどのエネルギーレベルにも入ることができないことを示すことができる。電子のエネルギーは不連続である。原子試料がある領域で連続スペクトルを持つとき、原子中の電子は特定のエネルギーを吸収している。電磁波のエネルギーも量子化されているので、電子に吸収される光子は特定のエネルギーを持っていると言える。光が物質を通過した後のスペクトルでは、あるエネルギーが欠落しているように見える。このエネルギーが原子に吸収される光子である。物体の全吸収率は、スペクトル全体の吸光度である。分光吸収率は、特定の波長における吸収率である。ここで重要なのは、吸光度が物体全体の特性であることです。吸収率は、物質の濃度だけでなく、物体の大きさにも依存します。

吸光度とは何ですか？

吸光度はLog10 (I0/I) で定義され、ここでI0は入射光の強度、Iは試料を透過した光の強度です。光は単色で、指定された波長に設定されています。この方法は、分光光度計で使用されています。吸光度は試料の濃度と試料の長さに依存します。Beer-Lambertの法則により、I0/I値が0.2～0.7であれば、溶液の吸光度は濃度に直線的に比例することが分かっています。これは、定量分析に用いられる分光法において有効な法則である。化学以外の分野で吸光度を定義する場合は、対数（I0/I）で定義されます。