Comment trouver la concentration avec la loi de Beer Lambert ?

Déterminer la concentration avec la loi de Beer-Lambert

La loi de Beer-Lambert, un outil fondamental en spectroscopie, permet de relier l’absorbance d’une solution à sa concentration. Cette relation, essentielle pour de nombreuses applications analytiques, permet de déterminer la concentration inconnue d’une substance en mesurant son absorbance.

La formule clé :

L’équation A = εlc, où :

• A représente l’absorbance. L’absorbance est une mesure sans unité qui quantifie la quantité de lumière absorbée par la solution par rapport à la lumière incidente.
• ε représente l’absorbance molaire (ou coefficient d’extinction molaire). Cette valeur est spécifique à chaque composé et dépend de la longueur d’onde de la lumière utilisée et de la température. Elle est souvent tabulée ou déterminée expérimentalement.
• l représente la longueur de la cuve (ou trajet optique) en centimètres. Cette valeur correspond à la distance que parcourt la lumière à travers la solution dans la cuvette.
• C représente la concentration du composé en moles par litre (mol/L).

Déterminer la concentration :

La méthode la plus directe pour déterminer la concentration (C) consiste à utiliser la formule de la loi de Beer-Lambert. Si l’on connait A, ε et l, on peut calculer C en utilisant :

C = A / (εl)

L’importance de l’absorbance molaire (ε):

Il est crucial de connaître la valeur exacte de l’absorbance molaire (ε) pour une substance donnée et à une longueur d’onde spécifique. Des erreurs sur cette valeur auront un impact direct sur le calcul de la concentration. Cette valeur peut être obtenue :

• À partir de données expérimentales ou de tables de valeurs: Des recherches bibliographiques ou des mesures expérimentales préalables sont souvent nécessaires pour trouver l’absorbance molaire appropriée.
• Par construction d’une courbe d’étalonnage: Si l’absorbance molaire n’est pas accessible directement, une méthode alternative consiste à préparer une série de solutions de concentrations connues du composé. L’absorbance de chacune de ces solutions est mesurée à la même longueur d’onde, et les valeurs sont utilisées pour construire une courbe d’étalonnage. Sur cette courbe, l’absorbance est représentée en fonction de la concentration. Une fois la courbe établie, l’absorbance d’une solution inconnue peut être mesurée, et sa concentration déterminée par lecture graphique sur la courbe d’étalonnage. Cette méthode est plus robuste et précise, car elle tient compte des possibles variations instrumentales ou des dérives liées à la durée de l’expérience.

Précision et limites de la loi:

La loi de Beer-Lambert est valable dans un certain domaine de concentration. Pour des concentrations trop élevées, l’interaction entre les molécules peut affecter l’absorbance et la relation linéaire n’est plus valable. Des conditions expérimentales optimales (température, solvant) sont essentielles pour garantir la précision des résultats.