बीयर-लैम्बर्ट अवशोषण कैलकुलेटर

यह नियम जिस चित्र का वर्णन करता है वह एक कोलिमेटेड किरण का किसी विषम विलयन में प्रवेश करना और उससे कमज़ोर होकर बाहर आना है। प्रकाश अवशोषक अणुओं द्वारा हटाया जाता है, और किरण जितनी दूर यात्रा करती है उसका संख्या उसकी यात्रा की दूरी के समानुपाती है, और वही दूरी पथ लंबाई है। इसे प्रति इकाई आयतन में मौजूद अणुओं की संख्या से गुणा कीजिए, तो आपके पास अवशोषण के समानुपाती कुछ आ जाता है, और समानुपाती स्थिरांक विलोपन गुणांक है। यह एकल संख्या एक साथ तीन काम कर रही है, क्योंकि इसमें तरंगदैर्ध्य, अवशोषक समूहों की पहचान और गिनती, और वह विलायक जिसमें वे बैठे हैं, तीनों एक साथ बंद हैं। विलोपन गुणांक कैलकुलेटर उस स्थिरांक के पेप्टाइड वाले हिस्से को सँभालता है।

याद रखने योग्य एक परिणाम यह है कि अवशोषण के साथ कोई इकाई नहीं होती। पारगम्यता दो प्रबलताओं का अनुपात है और इसलिए विमीय रहित है, और अवशोषण उसका ऋणात्मक लघुगणक है, तो यह गुण उसी के साथ आ जाता है। नियम विमीय रूप से तभी सुसंगत है: गुणांक के उलट मोलर सेंटीमीटर, सांद्रता के प्रति लीटर मोल और पथ लंबाई के सेंटीमीटर ठीक रद्द हो जाते हैं, और एक शुद्ध संख्या बचती है जिसे स्पेक्ट्रोफोटोमीटर बिना किसी इकाई के दिखा सकता है। इसलिए 0.4 पढ़ने वाला प्रदर्शन और 40 पढ़ने वाला प्रदर्शन संयोग से दो अलग सांद्रता नहीं होते; वे दो पारगम्यताएँ हैं, और प्रदर्शन यह नहीं बताता कि आप किसे देख रहे हैं।

यह नियम एक समीकरण है जिसमें चार राशियाँ हैं, इसलिए उनमें से कोई भी तीन चौथी को तय कर देती हैं। यह पृष्ठ अवशोषण को अलग करता है। सांद्रता कैलकुलेटर सांद्रता को अलग करता है और पथ लंबाई कैलकुलेटर पथ लंबाई को। तीनों व्यवस्थाओं में गणित एक जैसा है और उनके नीचे की मान्यताएँ भी, इसलिए तीनों के बीच कोई असहमति केवल किसी इनपुट से आ सकती है, कभी समीकरण को कैसे पुनर्व्यवस्थित किया गया इससे नहीं। परिणाम ग़लत दिखे तो यह जानना उपयोगी है, क्योंकि यह खोज को सूत्र से हटाकर संख्याओं तक सीमित कर देता है, और यही कारण है कि तीनों में से किन्हीं दो पृष्ठों से होकर की गई वापसी यात्रा पहले की पूरी अंकगणित श्रृंखला पर एक जायज़ जाँच है।

अधिकांश भ्रम इसी लघुगणकीय परिभाषा में रहता है, और अंतर्ज्ञान पर भरोसा छोड़ने के बजाय एक रूपांतरण ठीक से कर लेना उचित है। अवशोषण 0.055 होने पर पारगम्यता दस की ऋणात्मक 0.055 घात होती है, जो लगभग 0.88 है, इसलिए आपत प्रकाश का लगभग 88 प्रतिशत अब भी क्यूवेट की दूसरी ओर तक पहुँचता है। यह वास्तव में उपयोगी कथन है, क्योंकि यह बताता है कि नमूना किरण का बहुत कम अवशोषण कर रहा है, और यही वह दशा है जिसमें पठन मज़बूत नहीं, नाज़ुक होता है।

इसका यह भी अर्थ है कि अवशोषण में छोटा बदलाव प्रकाश में बड़ा बदलाव होता है। अवशोषण 1 प्रकाश का दसवाँ भाग छोड़ता है, 2 सौवाँ भाग, और 3 हज़ारवाँ भाग। इसलिए सांद्रता आधी करने पर अवशोषण आधा नहीं होता, उसमें 0.3 जुड़ जाता है, क्योंकि सांद्रता और अवशोषण एक ही पैमाने पर कभी नहीं थे। उपकरण सामान्यतः सीमित परास में प्रकीर्णित प्रकाश के सापेक्ष रैखिक होते हैं, पूरे पैमाने पर अवशोषण के सापेक्ष नहीं, और इसीलिए प्रयोज्य पैमाने के ऊपरी सिरे के पास का पठन ही वह है जिस पर शक करना चाहिए।

पेप्टाइड के लिए इसका एक व्यावहारिक रूप यह है कि निशाना कहाँ रखना है, कहाँ से बचना है उससे पहले। अनुमानित अवशोषण लगभग 0.4 एक आरामदायक पठन है जिसमें दोनों ओर जगह है। अनुमानित 0.04 वह है जिसे बेंच उपकरण भली तरह भेद सकता है, और अनुमानित 0.004 रिक्त माप से अभेद्ध है। जब आप गुणांक और सांद्रता पहले से जानते हैं, तो यह पृष्ठ क्यूवेट उठाने से पहले ही बता देता है कि इन तीनों में से आप किसमें हैं, और पूर्णांकन और छोटे आयतन पर मार्गदर्शिका बताती है कि छोटी संख्या लिख लेने के बाद उसके साथ क्या होता है।

नियम बहुत बड़ी परास में टिकता है ठीक इसलिए कि अकेले अणु एक-दूसरे से स्वतंत्र रूप से अवशोषित करते हैं। जहाँ यह स्वतंत्रता टूटती है, वहीं नियम टूटता है, और सामान्य कारण रासायनिक नहीं, भौतिक होते हैं। प्रकीर्णन और घुटिलापन प्रकाश को बिना अवशोषित किए किरण से बाहर मोड़ देते हैं, फिर भी अधिकांश उपकरणों में अवशोषण और मोड़ अलग पहचानने का कोई तरीका नहीं होता और वे बड़ी संख्या बताते हैं, इसलिए बादल जैसा या कणों वाला नमूना अपनी अपेक्षा से अधिक सांद्र पढ़ता है। बीयर-लैम्बर्ट पर मार्गदर्शिका उन जाँचों को रखती है जो परिणाम पर भरोसा करने से पहले इसे पकड़ लेती हैं। आँख से बिल्कुल साफ़ दिखने वाला विलयन भी प्रकीर्णन करने लायक छोटे कण रख सकता है, इसलिए साफ़पन जाँच नहीं है और नेत्र जाँच भी नहीं।

स्ट्रे प्रकाश उल्टी दिशा में धक्का देता है, और यही कारण है कि पूरी तरह ठीक नमूना ऐसा दिखा सकता है जिसमें कोई मापने योग्य सांद्रता न हो। नमूने से होकर न गया कोई भी प्रकाश संसूचक तक पहुँचकर पठन में जुड़ जाता है, इस तरह कि अनुपात उसे नहीं देख सकता। कम अवशोषण पर उपकरण इसलिए मान लेता है कि वास्तव में अधिक प्रकाश गुज़रा, अवशोषण कम आँकता है, और बहुत कम सांद्रता बताता है। इसे पूरा करने के लिए और तनु करना असहमति को बेहतर नहीं, बदतर बनाता है। संकेत जितना बड़ा होता है त्रुटि उतनी सिकुड़ती है, और यह इसी बात का एक और रूप है कि समस्या नियम में नहीं, बहुत छोटी राशि और उपकरण के शून्य-प्रस्थापन के अनुपात में है।

नमूने में स्वयं आ जा चुका बदलाव तीसरा कारण है और सबसे कठिन ढंग से पकड़ा जाने वाला। कणों में समूहित हो जाने वाला पेप्टाइड अब स्वतंत्र अणुओं का समूह नहीं रहता, और काँच पर अधिशोषित हो जाने वाला अब पूरी तरह विलयन में नहीं रहता। दोनों सांद्रता और अवशोषण के बीच संबंध बदल देते हैं, और दोनों में से कोई भी आउटपुट में अपना आभास नहीं देता, क्योंकि आउटपुट फिर भी एक स्वच्छ अवशोषण पट्टी जैसा दिखता है जिससे एक यथार्थवत संख्या जुड़ी है। इसे उजागर करने का भरोसेमंद तरीका ज्ञात तनुकरणों की एक शृंखला है: शृंखला भर में सीधा संबंध यह मतलब है कि नियम उस परास में टिक रहा है, और वक्र यह कि नहीं।

इस पृष्ठ का सबसे किफ़ायती उपयोग माप की जगह लेने वाली गणना नहीं, बल्कि उपकरण के विरुद्ध जाँचने वाला अनुमान है। अवशोषण का अनुमान कीजिए, फिर पठन लीजिए। यदि दोनों मेल खाते हैं, तो गुणांक, सांद्रता और पथ लंबाई आपस में सुसंगत हैं, और इससे यह पूरी अंकगणित श्रृंखला की सबसे सस्ती उपलब्ध जाँच बन जाता है। यदि वे असहमत हों, तो अंतर का आकार और दिशा बताती है कि कुछ भी बदलने से पहले किस इनपुट पर शक करना चाहिए, और प्रायः उत्तर केवल यह होता है कि नमूना गणना की मान्यता से अधिक तनु था। इसी तुलना के सांद्रता वाले पक्ष के लिए मोलरिटी कैलकुलेटर वह जगह है जहाँ से मोलर आंकड़ा आता है।

इस साइट के तीनों कैलकुलेटरों को वापसी यात्रा के रूप में चलाना वही विचार उपकरण के बजाय संख्याओं पर लागू करता है। कोई अवशोषण लीजिए, उसे सांद्रता कैलकुलेटर से गुज़ारिए, और यह उसी मान के रूप में वापस आना चाहिए जिससे आपने शुरुआत की थी। पथ लंबाई कैलकुलेटर पथ लंबाई के साथ वही करता है। दोनों मिलकर चार में से कौन सी राशि वह नहीं है जो आप समझते हैं, यह अलग कर देते हैं, और इनपुट तब तक घटाने-बढ़ाने से उत्तर को जंचा हुआ बनाने की अपेक्षा यह कहीं अधिक कुशल तरीका है। यह वह विशेष त्रुटि भी पकड़ लेता है जिसे आँख से पकड़ना सबसे कठिन है, यानी ग़लत इकाई में दर्ज सांद्रता या गुणांक, जिसे ऐसा पृष्ठ पूरी तरह सही-सालाम पढ़ लेता है जिसे आपत्ति करने का कोई कारण न था।