Calculateur de concentration de Beer-Lambert
Réarrange la loi de Beer-Lambert pour isoler la concentration, c = A / (épsilon x l), à partir de l'absorbance et de la longueur de trajet. Référence éducative, pas un conseil médical.
Analyse de sequence
Champs du calculateur
Il s'agit d'un outil de reference mathematique et de laboratoire. Il ne diagnostique pas, ne traite pas et ne recommande pas de dose, et ne constitue pas un conseil medical.
Le calculateur de concentration de Beer-Lambert est le sens inverse. Étant donné une absorbance mesurée, un coefficient d’extinction et une longueur de trajet, il renvoie la concentration molaire de l’échantillon.
C’est le calcul qui est derrière chaque chiffre de concentration qu’un laboratoire tire d’une lecture ultraviolette, et c’est ce que vous utiliseriez pour vérifier la concentration d’une solution que vous n’avez pas préparée vous-même.
C’est la même loi que celle du calculateur direct, réarrangée, donc elle porte exactement les mêmes hypothèses et exactement la même sensibilité à la qualité du coefficient d’extinction.
Pourquoi la réponse n’est jamais meilleure que le coefficient
Résoudre pour la concentration place le coefficient d’extinction au dénominateur, si bien qu’une erreur qu’il contient se transmet telle quelle et en sens inverse. Un coefficient dix pour cent trop élevé donne une concentration environ neuf pour cent trop basse, parce que diviser par 1.1 plutôt que par 1.0 renvoie 0.909 de la valeur visée. Rien dans l’arithmétique ne vous prévient. La sortie est un nombre propre accompagné de plusieurs décimales, et la taille de l’erreur est assez faible pour être prise pour un écart d’arrondi si vous n’en cherchez pas.
Comme le coefficient additif ignore l’essentiel d’une séquence, deux peptides assez différents peuvent partager un coefficient, et donc partager une erreur systématique. Cela joue dans les deux sens. Cela veut dire qu’un peptide dont le coefficient calculé se trouve proche de la vérité donne une concentration digne de confiance même si presque rien n’a été modélisé, et cela veut dire qu’un peptide qui a des aromatiques enfouis ou un disulfide non compté donne une concentration systématiquement décalée dans un sens où vous pouvez raisonner à l’avance, plutôt que dispersée de façon imprévisible. Une différence d’un seul résidu dans le compte aromatique a sur cette page un effet plus grand que tout le reste du calcul, ce qui rend ce compte d’autant plus utile à vérifier avant d’utiliser le nombre à quoi que ce soit.
La disposition ne peut pas non plus détecter que l’on mesure la mauvaise espèce. La loi décrit une transmission à travers une solution homogène, si bien qu’une lecture faite sur un échantillon qui s’est agrégé, ou contenant autre chose qui absorbe à la même longueur d’onde, est convertie en un nombre étiqueté comme la concentration du peptide. L’arithmétique est juste et l’étiquette est fausse, et c’est pourquoi une prédiction faite avec le calculateur d’absorbance de Beer-Lambert constitue un véritable recoupement et non une simple reformulation. Rien dans le réarrangement ne peut distinguer une concentration de peptide d’une concentration de suspension, parce que les deux produisent une lecture et que toutes deux ont un coefficient attaché quelque part.
Où va vraiment l’erreur d’une faible absorbance
L’erreur qui compte le plus dans la pratique porte sur l’absorbance elle-même, parce que l’absorbance est une grandeur logarithmique lue sur un instrument dont l’exactitude absolue est à peu près fixe. L’erreur relative sur la concentration égale l’erreur relative sur l’absorbance, si bien qu’une lecture de 0.055 avec une exactitude absolue de 0.005 porte environ neuf pour cent d’incertitude, tandis qu’une lecture de 0.005 avec la même exactitude en porte environ cent. Même instrument, même coefficient, même longueur de trajet, et une qualité de réponse complètement différente. Le coefficient ajoute sa propre erreur relative par-dessus, si bien que si le coefficient est incertain à dix pour cent et la lecture incertaine à dix pour cent, et que les deux sont indépendantes, la concentration s’éloigne de vingt pour cent environ plutôt que de dix.
La raison mérite d’être comprise parce qu’elle change ce que vous y faites. L’instrument n’est pas neuf pour cent moins bon aux faibles lectures ; il est tout aussi précis en termes d’absorbance absolue, et diviser un petit nombre par cette incertitude absolue produit une grande incertitude relative. Répéter la mesure plus soigneusement n’est donc pas le remède. Augmenter l’absorbance l’est, par l’une de trois voies : un trajet plus long, une concentration plus élevée, ou une autre longueur d’onde à laquelle l’échantillon absorbe davantage. Les deux premières sont gratuites, parce que ce sont là deux décisions prises avant que l’échantillon n’atteigne l’instrument plutôt que des corrections appliquées après coup.
Lire une absorbance inférieure à environ 0.1 mérite donc rarement d’être fait sur un instrument de paillasse, quel que soit ce que donne l’arithmétique. L’habitude utile consiste à prévoir d’abord la lecture et à viser quelque chose entre 0.2 et 1.0, là où l’erreur relative est la plus faible et où le détecteur dispose encore d’assez de signal pour travailler. Le guide sur l’arrondi et les petits volumes couvre la façon dont une petite grandeur mesurée doit être écrite une fois obtenue. Prévoir avant de mesurer est le seul moment de toute la procédure où le coût d’un mauvais choix n’a pas encore été payé, et cela prend quelques secondes.
Ce contre quoi la lecture a été écrêtée décide de la réponse
Un instrument rapporte une différence entre deux niveaux de lumière, et ce qui compte comme zéro dépend entièrement de ce auquel quoi la lecture a été rattachée. Un blanc préparé avec le même solvant et le même tampon mais sans peptide mesure l’absorbance apportée par tout ce qui se trouve dans la cuve. Retranchez-la et le reste appartient au peptide. Ne la retranchez pas et tout le fond est imputé à l’échantillon, et c’est pourquoi une concentration dérivée d’une lecture non écrêtée dans un tampon absorbant sort haute d’une marge entièrement systématique. Le travail sur Beer-Lambert couvre la façon dont cela est normalement organisé.
C’est la raison de fond pour laquelle le travail sur les peptides en ultraviolet se fait si souvent en acide dilué plutôt que dans un tampon classique. Un pH bas empêche de nombreux constituants de tampon courants d’absorber à 280 nanomètres dès le départ, si bien que le blanc est petit et facile à obtenir correctement, plutôt que grand et soustrait avec espoir. Cela réduit aussi la possibilité que le peptide lui-même change d’état dans le tampon, ce qui invaliderait le coefficient autant que le blanc. Aucun des deux choix n’est gratuit, et les deux sont faits pour la qualité de la mesure plutôt que pour l’échantillon.
Les contrôles qui valent la peine avant de faire confiance au nombre
Deux contrôles valent la peine avant qu’une concentration dérivée ne soit utilisée quelque part que ce soit. Premièrement, confirmez que l’absorbance se situe dans une plage où la lecture veut dire quelque chose, ce qui en pratique veut dire au-dessus d’environ 0.1 et en dessous d’environ 1.0. Deuxièmement, convertissez le résultat en concentration en masse à l’aide de la masse molaire du peptide donnée par le calculateur de poids moléculaire moyen , et voyez si cela ressemble à un chiffre que vous reconnaîtriez. Un grand écart entre les deux est presque toujours une erreur d’unité plutôt qu’un problème de chimie, et la relation entre les deux unités de concentration est exposée dans le guide sur la concentration en masse et la molarité . Si le coefficient vient du calculateur de coefficient d’extinction , vérifiez-le au passage contre le nombre de résidus aromatiques.
Un troisième contrôle consiste à diluer. Lire un échantillon puis une dilution connue de celui-ci devrait donner deux concentrations dans le rapport du facteur de dilution, et le calculateur de dilution en série expose comment monter cela proprement. Lorsque les deux résultats ne sont pas dans ce rapport, la relation n’est pas linéaire sur la plage que vous venez de couvrir, ce qui pointe droit sur l’agrégation ou sur la lumière parasite plutôt que sur l’arithmétique. Et si le coefficient concerné était déjà très petit, aucun de ces contrôles ne sauve le résultat, parce que diviser une mesure par quelque chose qui se rapproche de zéro n’est pas une mesure.
Comment fonctionne cette calculatrice
Réarranger la loi de Beer-Lambert isole la concentration. Le coefficient d’extinction sort du dénominateur, donc la réponse est inversement proportionnelle à celui-ci, ce qui signifie qu’un coefficient décalé de dix pour cent donne une concentration décalée d’environ dix pour cent en sens inverse.
La mesure elle-même est le maillon faible. L’absorbance est une grandeur logarithmique lue sur un appareil d’exactitude finie, et à faible absorbance cette erreur absolue devient une grande erreur relative.
Les formules
-
c = A / (e x l)
- A
- absorbance mesurée
- e
- coefficient d’extinction en M^-1 cm^-1
- l
- longueur de trajet en centimètres
Exemple resolu
Concentration à partir d’une absorbance de 0.055
Exemple illustratif. Les nombres sont choisis pour que l arithmetique soit facile a verifier. Ce n est ni une dose, ni un protocole, ni une recommandation.
Donnees
- Absorbance
- 0.055
- Coefficient d’extinction
- 5500 M^-1 cm^-1
- Longueur de trajet
- 1 cm
- Multiplier le coefficient par la longueur de trajet
- Substitution
- 5500 x 1
- Resultat
- 5500
- Diviser l’absorbance par ce produit
- Substitution
- 0.055 / 5500
- Resultat
- 1.0e-5 M
Ce que cela montre
Un centième de micromolaire, c’est-à-dire 10 uM. Faire l’aller-retour entre les calculateurs direct et inverse avec les mêmes trois nombres doit renvoyer la valeur de départ, et cet aller-retour est le contrôle le moins coûteux possible sur les deux.
Comprendre les entrees
- Absorbance (A)
- La lecture du spectrophotomètre, sans unité.
- Attention: Retranchez un blanc de tampon si le tampon absorbe à 280 nm. Le travail sur les peptides se fait habituellement en acide pour éviter exactement ce problème.
- Coefficient d'extinction (M-1 cm-1)
- Le coefficient molaire à 280 nm. S’il est inconnu ou proche de zéro, la concentration obtenue est dénuée de sens, parce que la réponse lui est inversement proportionnelle.
- Longueur de trajet (cm)
- La longueur de trajet de la cuve, en centimètres. Se tromper ici met la réponse à l’échelle directement, puisqu’un trajet de 2 cm donne la moitié de la concentration d’un trajet de 1 cm pour la même lecture.
Comprendre les resultats
- Concentration (M)
- La concentration molaire en mol/L.
Unites expliquees
- A
- Absorbance, sans unité. La lecture logarithmique, et non un pourcentage de transmission.
- Path length
- En centimètres. Les cuves standard font 1 cm ; les lecteurs de microvolumes utilisent souvent des amplificateurs de longueur de trajet de 0.5 à 2 cm.
Erreurs courantes
- Utiliser un peptide qui ne contient ni tryptophane ni tyrosine. Le coefficient tend vers zéro, si bien que diviser par lui amplifie énormément le bruit et produit un chiffre assuré et dénué de sens.
- Saisir la transmittance en pourcentage au lieu de l’absorbance. Un instrument qui affiche 50 pour cent de transmittance affiche 0.301 d’absorbance, et non 50.
- Oublier la longueur de trajet, ou supposer 1 cm alors qu’un amplificateur de longueur de trajet est en place dans la cuve.
Limitations importantes
- N’est jamais meilleure que le coefficient d’extinction, et la réponse lui est inversement proportionnelle.
- Suppose une seule espèce absorbante. Un échantillon mixte ou agrégé s’affiche comme une moyenne.
- Porte la totalité de l’erreur de la lecture d’absorbance, qui aux faibles valeurs est une grande erreur relative.
Foire aux questions
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.
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