La ley de Lambert-Beer (a veces llamada simplemente ley de Beer) establece la relación entre la absorbancia de una disolución de una sustancia absorbente y su concentración en la misma.
La absorbancia (A) es una medida cuantitativa de la atenuación de ciertas longitudes de onda de la radiación incidente sobre una muestra (disolución) de una sustancia absorbente presente en un medio transparente a dicha radiación (es decir, el disolvente de la disolución no ha de absorber la radiación).
Matemáticamente se expresa como A=log(I/IO) donde IOes la intensidad de la radiación incidente e I, la intensidad de la radiación saliente.
Si llamamos c a la concentración de sustancia absorbente en disolución (en mol/L), la absorbancia de dicha sustancia se relaciona con c a través de la siguiente ecuación, que constituye la expresión matemática de la ley de Lambert-Beer:
A=e(l)lc
Donde l es el paso óptico (en cm-1), definido como el camino que recorre la radiación a través de la disolución y e(l) el coeficiente de absortibidad molar (L.mol-1.cm-1 ), característico de cada sustancia y que depende de la longitud de onda de la radiación incidente.
Compuestos con gran capacidad de absorción presentan valores de e(l) elevados.
La ley de Lambert-Beer es la base cuantitativa para los métodos espectroquímicos basados en medidas de absorbancia ya que establece una relación lineal entre ésta y la concentración de sustancia (analito), de modo que mediante ajuste lineal de las medidas obtenidas con disoluciones patrón de analito (disoluciones de concentración conocida) e interpolando el valor de absorbancia para nuestra muestra, podemos obtener la concentración de analito en la muestra problema.
Cabe destacar que la ley de Lambert-Beer sólo se cumple para disoluciones diluidas.
Para concentraciones superiores a 0.01M, la distancia promedio entre los iones o moléculas de analito disminuyen hasta tal punto que sus distribuciones de carga se ven afectadas y por consiguiente, la magnitud de la absorción (no olvidemos que la absorción de radiación, en este caso UV-VIS, implica tránsitos entre niveles electrónicos cuantizados).
Al mismo tiempo, si el analito experimenta asociación, disociación o reacción con el disolvente, generando productos cuya absorción es diferente a la del analito aparecerán desviación de la ley de Beer.
Se habla de desviaciones químicas.
En sentido estricto, esta ley sólo se aplica con radiación monocromática (ya que la longitud de onda de la radiación afecta al valor de la absortividad molar). Sin embargo, los equipos emplean radiación policromática.
Este efecto o desviación instrumental se solventa seleccionando una región del espectro de absorición en la cual la absortividad molar del analito sea prácticamente constante.
Además se selecciona una banda de longitud de onda cercana a la longitud de onda del máximo de absorción, donde la absortividad del analito varía poco con la longitud de onda.
También pueden producirse desviaciones instrumentales debido a la luz parásita que proviene de la dispersión
y reflexión de la superficie de las rejillas, lentes, filtros y demás componentes ópticos del equipo de medida.
La luz parásita siempre hace que la absorbancia aparente sea menor que el valor verdadero.
Los equipos se diseñan a fin de minimizar los efectos de la radiación parásita.
La ley de Lambert-Beer es una potente herramienta en el análisis químico y su uso es común entre los químicos-físicos y los químicos analíticos.
Una ley fundamental para tratar de conocer la composición de la materia usando la radiación electromagnética.
Sin duda, había que conocerla.
