吸光光度分析法（ランベルト・ベールの法則）｜作業環境測定士

吸光光度分析法は、物質が光を吸収する性質を使って濃度を測る方法で、作業環境測定でも広く使われます。分析に関する概論の問13・問14でほぼ毎年問われます。

比例関係や用語の取り違えが引っかけの中心です。

吸光度A＝−log T＝εcl。吸光度は濃度・光路長に比例、透過率は反比例ではなく指数関数的に減少します。

ランベルト・ベールの法則

吸光度と透過率の関係、そして濃度・光路長との関係が基本です。

A ＝ −log T ＝ log(1/T) ＝ ε c l

• A＝吸光度（透過率Tの逆数の対数）
• T＝透過率（透過光の強さ÷入射光の強さ）
• ε＝モル吸光係数（単位濃度mol L⁻¹・単位長さcm当たりの吸光度）
• c＝濃度、l＝光路長

このため、吸光度は濃度に比例し、光路長にも比例します。

一方、透過率は光路長に「反比例」するのではなく、指数関数的に減少します（吸光度が比例して増える＝透過率は急に小さくなる）。

「透過率は光路の長さに反比例する」とするのは誤りです。

モル吸光係数・吸収極大波長

• モル吸光係数ε…物質に固有の値で、単位濃度・単位長さ当たりの吸光度。吸収極大波長で極大になります。
• 吸収極大波長…吸光度が最大になる波長。感度が高く誤差が小さいので、通常はこの波長で測定します。ただし「測定しなければならない」というほど絶対ではありません。溶媒の種類を変えると変化することがある（「変化しない」は誤り）。
• 検量線…濃度既知の溶液の吸光度を測って作成し、直線範囲内で定量します。

装置（可視領域）

• 光源…可視領域はタングステンランプ（紫外領域は重水素放電管）。「可視の光源に重水素放電管」とするのは誤りです。
• 分光…回折格子などで測定波長の光を取り出す。
• 検出…光電子増倍管などで透過光の強度を測定。
• セル…可視領域はガラスセルを使える（紫外領域は石英セル）。

過去問でどう問われたか

吸光光度分析法は、分析に関する概論の問13・問14で6回連続（令和5年8月〜令和8年2月）出題されています（問13が用語・装置、問14が計算）。比例関係・用語・装置が中心です。

引っかけは次の型に整理できます。

• 透過率を光路長に反比例とする（比例するのは吸光度。透過率は指数関数的減少）。
• 可視の光源を重水素放電管とする（タングステンランプ）。
• 吸収極大波長は溶媒不変とする（溶媒で変化することがある）。
• 無色イオンに可視吸収があるとする（色のあるCu²⁺などが可視吸収）。

吸光度A＝−log T＝εcl で濃度・光路長に比例。透過率は反比例でなく指数関数的に減少。可視の光源はタングステン、吸収極大波長は溶媒で変化します。

理解度チェック

まとめ

吸光度Aは透過率Tの逆数の対数（A＝−log T）で、ランベルト・ベールの法則によりA＝εclです。

吸光度は濃度と光路長に比例し、透過率は反比例ではなく指数関数的に減少します。モル吸光係数は吸収極大波長で極大になり、検量線は直線範囲内で用います。

可視領域の光源はタングステンランプ、紫外は重水素放電管です。

問13・問14で毎年問われる引っかけは、透過率の比例関係、光源、吸収極大波長と溶媒、可視吸収のあるイオンです。