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第108回薬剤師国家試験 問96 紫外可視吸光度測定法 吸光度

紫外可視吸光度測定法を用いて、単一の波長により、ある化合物の濃度の異なる2種類の水溶液の透過率を測定したところ、水溶液Ⅰの透過率は50%、水溶液Ⅱの透過率は20%であった。水溶液ⅠとⅡを等量ずつ混合した水溶液の吸光度に最も近い値はどれか。1つ選べ。
 ただし、log20.3、用いたセルの層は1cmとする。

  1. 0.3
  2. 0.5
  3. 0.7
  4. 1.0
  5. 1.5
解答・解説

解答

解説
①:水溶液Ⅰの吸光度、水溶液Ⅱの吸光度をそれぞれ求める。
吸光度は、透過度の逆数の常用対数であることから、log(入射光の強さ/透過光の強さ)により求めることができる。水溶液Ⅰの透過率が50%であることから、入射光の強さを10とすると、透過光の強さは5となるため、次のように水溶液Ⅰの吸光度を求めることができる。

水溶液Ⅰの吸光度=log105)=log20.3

また、水溶液Ⅱの透過率が20%であることから、入射光の強さを10とすると、透過光の強さは2となるため、次のように水溶液Ⅱの吸光度を求めることができる。

水溶液Ⅱの吸光度=log10/2)=log10log20.7

②:水溶液Ⅰと水溶液Ⅱを等量混合したときの吸光度を求める。
本設問では水溶液Ⅰと水溶液Ⅱを等量混合すると記載されているため、混合液の濃度は両溶液の濃度の平均となる。吸光度はLambert-Beerの法則より、濃度と吸光度は比例するため、吸光度も両溶液の吸光度の平均となる。よって、混合した水溶液の吸光度は(0.30.7)/20.5となる。

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