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Peptide Calculator

Calculadora de concentracion de Beer-Lambert

Reordena la ley de Beer-Lambert para despejar la concentración, c = A / (épsilon x l), a partir de la absorbancia y el paso óptico. Referencia educativa, no es consejo médico.

Analisis de secuencia

Campos de la calculadora

Esta es una herramienta de referencia matematica y de laboratorio. No diagnostica, trata ni recomienda una dosis, y no constituye consejo medico.

La calculadora de concentración de Beer-Lambert es el sentido inverso. Dados una absorbancia medida, un coeficiente de extinción y una longitud de paso, devuelve la concentración molar de la muestra.

Este es el cálculo que hay detrás de toda cifra de concentración que un laboratorio informa a partir de una lectura de UV, y es lo que usarías para comprobar la concentración de una solución que no preparaste tú.

Es la misma ley que la calculadora del sentido directo, reordenada, así que arrastra exactamente las mismas suposiciones y exactamente la misma sensibilidad a la calidad del coeficiente de extinción.

Por qué la respuesta es tan buena como el coeficiente

Despejar la concentración pone el coeficiente de extinción en el denominador, así que un error en él pasa tal cual y en sentido contrario. Un coeficiente un diez por ciento demasiado alto da una concentración alrededor de un nueve por ciento demasiado baja, porque dividir entre 1.1 en lugar de entre 1.0 devuelve 0.909 del valor previsto. Nada de la aritmética te avisa. La salida es un número limpio con varios decimales, y el tamaño del error es lo bastante pequeño como para confundirse con una diferencia de redondeo si no lo estás buscando.

Como el coeficiente aditivo ignora casi toda la secuencia, dos péptidos bastante distintos pueden compartir coeficiente y por tanto compartir un error sistemático. Eso juega en los dos sentidos. Significa que un péptido cuyo coeficiente calculado resulta estar cerca de la verdad da una concentración fiable aunque no se haya modelado casi nada de él, y significa también que un péptido con aromáticos enterrados o con un disulfuro sin contar da una concentración que se desvía de forma constante en una dirección en la que puedes razonar por adelantado, en lugar de dispersarse de manera impredecible. Una diferencia de un residuo en el recuento aromático tiene más efecto en esta página que cualquier otra cosa del cálculo, lo que hace que el recuento merezca comprobarse antes de usar el número para cualquier cosa.

Esta disposición tampoco puede detectar que se está midiendo la especie equivocada. La ley describe la transmisión a través de una solución homogénea, así que una lectura de una muestra que se ha agregado, o de una que contiene otra cosa que absorbe a la misma longitud de onda, se convierte en un número etiquetado como la concentración del péptido. La aritmética está bien y la etiqueta está mal, y esa es la razón por la que una predicción hecha con la calculadora de absorbancia de Beer-Lambert es una comprobación cruzada realmente útil y no una repetición. Nada en la reordenación puede distinguir una concentración de péptido de una concentración de una suspensión, porque las dos producen una lectura y las dos tienen un coeficiente asociado en algún sitio.

Dónde acaba de verdad el error en una absorbancia pequeña

El error que más importa en la práctica está en la propia absorbancia, porque la absorbancia es una magnitud logarítmica que se lee de un instrumento con una exactitud absoluta más o menos fija. El error relativo en la concentración es igual al error relativo en la absorbancia, así que una lectura de 0.055 con una exactitud absoluta de 0.005 arrastra alrededor de un nueve por ciento de incertidumbre, mientras que una lectura de 0.005 con la misma exactitud arrastra alrededor de un cien por ciento. Mismo instrumento, mismo coeficiente, misma longitud de paso, y una calidad de respuesta completamente distinta. El coeficiente añade su propio error relativo encima, así que si el coeficiente tiene un diez por ciento de incertidumbre y la lectura tiene otro diez por ciento, y las dos son independientes, la concentración se desvía más cerca del veinte por ciento que del diez.

La razón merece entenderse porque cambia lo que hay que hacer. El instrumento no es un nueve por ciento peor en las lecturas bajas; es igual de preciso en términos absolutos de absorbancia, y dividir un número pequeño por esa incertidumbre absoluta produce una incertidumbre relativa grande. Así que repetir la medición con más cuidado no es el remedio. Subir la absorbancia sí lo es, y por una de tres vías: un camino más largo, una concentración mayor, o una longitud de onda distinta a la que la muestra absorba más. Las dos primeras son gratis, porque las dos son decisiones que se toman antes de que la muestra llegue al instrumento y no correcciones que se aplican después.

Medir una absorbancia por debajo de unos 0.1 en un instrumento de mesa rara vez merece la pena, diga lo que diga la aritmética. El hábito útil es predecir la lectura primero y apuntar a algún sitio entre 0.2 y 1.0, donde el error relativo es más pequeño y el detector todavía tiene señal suficiente para trabajar con ella. La guía sobre redondeo y precisión en volúmenes pequeños cubre cómo debe escribirse una cantidad medida pequeña una vez que la tienes. Predecir antes de medir es el único punto de todo el procedimiento donde el coste de una mala elección todavía no se ha pagado, y lleva segundos.

Contra qué se hizo el blanco de la lectura decide la respuesta

Un instrumento informa de una diferencia entre dos niveles de luz, y lo que cuenta como cero depende enteramente de aquello a lo que se tomó la lectura como referencia. Un blanco hecho con el mismo disolvente y el mismo tampón pero sin péptido mide la absorbancia que aportan todo lo demás que hay en la cubeta. Resta eso y el resto pertenece al péptido. Si no lo restas, todo el fondo se le carga a la muestra, y por eso una concentración derivada de una lectura sin blanco en un tampón que absorbe sale alta por un margen grande y totalmente sistemático. El trabajo con Beer-Lambert expone cómo se organiza esto normalmente.

Esa es la razón de fondo por la que el trabajo UV con péptidos se hace tan a menudo en ácido diluido y no en un tampón convencional. Un pH bajo impide que muchos componentes habituales del tampón absorban a 280 nanómetros desde el principio, así que el blanco es pequeño y fácil de acertar en lugar de grande y restado a la esperanza. También reduce la probabilidad de que el propio péptido cambie de estado en el tampón, lo que invalidaría tanto el coeficiente como el blanco. Ninguna de las dos opciones es gratis, y las dos se toman por la calidad de la medición y no por el bien de la muestra.

Comprobaciones que merece la pena hacer antes de fiarse de la cifra

Dos comprobaciones merecen la pena antes de usar una concentración derivada en cualquier sitio. Primera, confirmar que la absorbancia está en un rango en el que la lectura signifique algo, que en la práctica significa por encima de unos 0.1 y por debajo de unos 1.0. Segunda, convertir el resultado a una concentración en masa con la masa molar del péptido que da la calculadora de peso molecular medio y ver si parece un número que reconoces. Un hueco grande entre los dos es casi siempre un error de unidad y no un problema de química, y la relación entre las dos unidades de concentración está expuesta en la guía sobre concentración en masa frente a molaridad . Si el coeficiente vino de la calculadora de coeficiente de extinción , coteja el número de residuos aromáticos mientras estás en ello.

Una tercera comprobación es diluir. Medir una muestra y después una dilución conocida de ella debería dar dos concentraciones en la razón del factor de dilución, y la calculadora de dilución seriada expone cómo montarlo con claridad. Cuando los dos resultados no están en esa razón, la relación no es lineal a lo largo del rango que acabas de cubrir, lo que apunta de lleno a la agregación o a la luz espuria y no a la aritmética. Y si el coeficiente implicado era ya muy pequeño, ninguna de estas comprobaciones rescata el resultado, porque dividir una medición entre algo cercano a cero no es una medición.

Como funciona esta calculadora

Reordenar la ley de Beer-Lambert despeja la concentración. El coeficiente de extinción sale en el denominador, así que la respuesta es inversamente proporcional a él, lo que significa que un coeficiente desviado un diez por ciento da una concentración desviada alrededor de un diez por ciento en sentido contrario.

La medición en sí es el eslabón débil. La absorbancia es una magnitud logarítmica que se lee de un dispositivo con una exactitud finita, y a absorbancias bajas ese error absoluto se convierte en un error relativo grande.

Las formulas

  • c = A / (e x l)

    A
    absorbancia medida
    e
    coeficiente de extinción en M^-1 cm^-1
    l
    longitud de paso en centímetros

Ejemplo resuelto

Concentración a partir de una absorbancia de 0.055

Ejemplo ilustrativo. Los numeros se eligen para que la aritmetica sea facil de comprobar. No son una dosis, un protocolo ni una recomendacion.

Datos

Absorbancia
0.055
Coeficiente de extinción
5500 M^-1 cm^-1
Longitud de paso
1 cm
  1. Multiplicar el coeficiente por la longitud de paso
    Sustitucion
    5500 x 1
    Resultado
    5500
  2. Dividir la absorbancia entre eso
    Sustitucion
    0.055 / 5500
    Resultado
    1.0e-5 M

Lo que demuestra

Un centésimo del equivalente en micromolar, es decir 10 uM. Ejecutar un viaje de ida y vuelta por las calculadoras de los dos sentidos con los mismos tres números debería devolver el valor del que partiste, y ese viaje es la comprobación más barata posible sobre las dos.

Entender los campos de entrada

Absorbancia (A)
La lectura del espectrofotómetro, sin unidades.
Atencion: Resta un blanco de tampón si el tampón absorbe a 280 nm. El trabajo con péptidos se suele hacer en ácido precisamente para evitar este problema.
Coeficiente de extincion (M-1 cm-1)
El coeficiente molar a 280 nm. Si se desconoce o está cerca de cero, la concentración resultante carece de sentido, porque la respuesta es inversamente proporcional a él.
Longitud de paso (cm)
La longitud de paso de la cubeta en centímetros. Equivocarse aquí escala la respuesta directamente, ya que un camino de 2 cm da la mitad de la concentración que un camino de 1 cm para la misma lectura.

Entender los resultados

Concentracion (M)
La concentración molar en mol/L.

Unidades explicadas

A
Absorbancia, sin unidades. La lectura logarítmica, no un porcentaje de transmisión.
Path length
En centímetros. Las cubetas estándar son de 1 cm; los lectores de microlitros suelen usar amplificadores de longitud de paso de 0.5 a 2 cm.

Errores comunes

  • Usar un péptido sin triptófano y sin tirosina. El coeficiente se acerca a cero, así que dividir entre él amplifica el ruido enormemente y produce un número seguro de sí mismo y carente de sentido.
  • Introducir la transmitancia como porcentaje en lugar de la absorbancia. Un instrumento que muestra un 50 por ciento de transmitancia lee una absorbancia de 0.301 y no de 50.
  • Olvidar la longitud de paso, o suponer 1 cm cuando hay un amplificador de longitud de paso en la cubeta.

Limitaciones importantes

  • Tan buena como el coeficiente de extinción, y la respuesta es inversamente proporcional a él.
  • Supone una sola especie absorbente. Una muestra mixta o agregada se lee como una única media.
  • Arrastra todo el error de la lectura de absorbancia, que a valores bajos es un error relativo grande.

Preguntas frecuentes

What does the Beer-Lambert concentration calculator compute?

It solves the Beer-Lambert law for concentration given a measured absorbance, an extinction coefficient, and a path length: c = A / (e x l).

How do I use the Beer-Lambert concentration calculator?

Enter the measured absorbance, a plain number from your spectrophotometer reading, the extinction coefficient in M^-1 cm^-1, and the path length in cm.

When is the Beer-Lambert concentration calculator the one to use?

Use it after you have measured a UV absorbance reading and want to back-calculate the actual molar concentration of your sample.

What units does the Beer-Lambert concentration calculator return?

The concentration result is in mol/L (M), reported with high precision, 8 decimal places, since peptide solutions often sit in the micromolar range.

Can absorbance be zero on the Beer-Lambert concentration calculator?

Yes, an absorbance of exactly zero is accepted and returns a concentration of zero; only a negative absorbance is rejected, since absorbance readings should not be negative.

What if my extinction coefficient is from a different calculator on this site?

Either works; feed in whichever extinction coefficient value you trust for your peptide, whether it is the estimate from this site's extinction coefficient calculator or a measured or literature value.

How is the Beer-Lambert concentration calculator different from the Beer-Lambert path length calculator?

This one solves the same equation for concentration; the path length calculator instead solves it for path length, holding concentration as a known input.

Is the Beer-Lambert concentration calculator free?

Yes. The beer lambert concentration calculator runs entirely in your browser with no data sent to a server.