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摩尔消光系数与 Beer-Lambert 定律计算器(A = ε·c·l)

· 最后更新:2026-08-22

Beer-Lambert 定律 A = ε·c·l 四量互求:由其余三个量求解吸光度 A、摩尔消光系数 ε(M⁻¹cm⁻¹)、浓度(M/mM/µM/nM)或光程(cm/mm)。内置经典锚点 NADH ε₃₄₀ = 6220 M⁻¹cm⁻¹(100 µM 于 1 cm 比色杯 → A = 0.622),是酶活性测定的基础。

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输入类型
select, number
输出类型
json
案例覆盖
4
API 可用
是

概览

摩尔消光系数与 Beer-Lambert 定律计算器基于公式 A = ε·c·l,支持在吸光度 (A)、摩尔消光系数 (ε)、样品浓度 (c) 和光程 (l) 四个物理量之间进行双向换算与互求。工具内置 M、mM、µM、nM 及 cm、mm 等常用生化与化学实验单位,并支持自定义输出小数位数,便于快速完成定量光谱分析与分光光度法实验数据处理。

适用场景

  • 在酶促动力学或生化测定中,需要根据分光光度计测得的吸光度反推反应物或产物(如 NADH)的摩尔浓度时。
  • 合成新染料、荧光探针或发色团化合物后,需要利用已知浓度和吸光度测定其摩尔消光系数 ε 时。
  • 使用微量比色皿或非标准光程夹具(如 1 mm、2 mm 光程)时,需要快速校正吸光度读数与浓度换算关系。

使用方式

  1. 1选择需要求解的目标物理量(吸光度 A、摩尔消光系数 ε、浓度 c 或光程 l)。
  2. 2输入其余三个已知变量的数值,并为浓度(M/mM/µM/nM)与光程(cm/mm)选择对应的实验单位。
  3. 3设置计算结果保留的小数位数,系统自动将浓度与光程统一换算至标准单位(mol/L 与 cm)并依据 A = ε·c·l 完成求解。
  4. 4查看结构化计算结果及对应的代入公式展开过程。

常见用途

  • 生化实验中根据 NADH 在 340 nm 处的吸光度变化值定量计算酶促反应生成物的浓度。
  • 有机合成与材料化学中,利用紫外-可见分光光度计测量新化合物的摩尔吸光系数。
  • 分子生物学实验中使用不同光程的比色皿测量核酸或蛋白质样品的吸光度并校准样品浓度。

示例

1. NADH 酶活分析体系吸光度预测

生物化学实验员

背景

正在设计一项脱氢酶活性测定实验,反应终点体系中 NADH 的预期浓度为 100 µM,使用 1 cm 标准比色杯在 340 nm 下检测。

问题

需要确认反应终点的吸光度是否落在分光光度计的最佳线性检测区间(0.1 ~ 1.0 之间)。

如何使用

求解目标选择“吸光度 (A)”,消光系数填入 6220,浓度填入 100 且单位选 µM,光程填入 1 且单位选 cm。

结果

计算得出预期吸光度 A 为 0.6220,处于仪器的最佳线性响应范围,可直接开展实验。

2. 新合成发色基团的摩尔消光系数标定

有机合成研究员

背景

合成了一种新型水溶性染料,配制成 50 µM 溶液置于 1 cm 光程石英比色杯中,测得其在最大吸收波长处的吸光度为 1.200。

问题

需要准确计算该染料的摩尔消光系数 ε,以便用于论文表征与后续定量分析。

如何使用

求解目标选择“消光系数 ε”,吸光度填入 1.2,浓度填入 50 且单位选 µM,光程填入 1 且单位选 cm。

结果

计算得出该染料的摩尔消光系数 ε 为 24000 M⁻¹cm⁻¹。

3. 微量比色杯中的样品浓度反推

分析检测技术人员

背景

常见问题

摩尔消光系数 ε 的常用单位是什么?

摩尔消光系数的标准单位通常表示为 M⁻¹cm⁻¹(即 L·mol⁻¹·cm⁻¹)。

如果光程单位选择毫米 (mm),计算时会自动换算吗?

会自动换算,系统会在计算时将 mm 转换为 cm(1 cm = 10 mm)以匹配 ε 的单位定义。

为什么计算浓度时需要选择具体的浓度单位?

Beer-Lambert 定律的标准公式采用 mol/L (M) 计算,选择 mM、µM 或 nM 可避免手动进行数量级换算导致的失误。

吸光度 A 有单位吗?

吸光度 A 是一个无量纲物理量,因此输入与输出均没有单位。

可以在本工具中直接计算酶活测定中的 NADH 浓度吗?

可以,将 NADH 在 340 nm 处的摩尔消光系数设置为 6220 M⁻¹cm⁻¹ 即可直接求解吸光度或对应浓度。

专题

吸光度定量与酸碱计算

把仪器读数变成站得住的浓度——吸光度与透光率互转、解 Beer-Lambert 定律求缺失的那个变量、沿核酸链路从 A260 走到微克每毫升再到纳摩尔再到每微升拷贝数、由强酸强碱浓度预测 pH、用 Henderson-Hasselbalch 设计缓冲液、借摩尔电导率核验解离。

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吸光度↔透射率换算器(A = −log₁₀T)

在吸光度与透射率之间双向换算:A = −log₁₀(T),T = 10⁻ᴬ,%T = 100·T,A = 2 − log₁₀(%T)。可输入吸光度 A、百分透射率 %T 或小数透射率 T,同时给出全部三种表示。参考值:A=0 → %T=100;A=1 → %T=10;A=0.301 → %T=50。负吸光度意味着 %T>100%,标准分光光度法不可能出现,将被拒绝。

Education

酶活力单位换算器(U ↔ katal)

在酶活力单位制之间精确换算:1 U = 1 µmol/min(IUB 1978),1 kat = 1 mol/s(BIPM 1999),故 1 U = 16.667 nkat、1 µkat = 60 U、1 kat = 6×10⁷ U。输入 U/mU/µU 或 kat/mkat/µkat/nkat/pkat 中的任意一个数值,同时得到其余全部单位的等价活力。纯单位换算,不含测定假设,供论文报告与试剂说明书使用。来源:IUB 命名委员会、BIPM 第 21 届 CGPM、IUPAC 绿皮书。仅供教学与实验规划。

Education

OD600 细胞浓度计算器(E. coli)

将 OD600 浊度读数换算为细胞浓度与细胞干重(CDW):归一化 OD = 读数 × 稀释倍数 ÷ 光程;cells/mL = OD × 每 OD 细胞数(默认 1×10⁹,E. coli 常用值);CDW g/L = OD × 每 OD 干重(默认 0.36,BioNumbers 109837,文献范围 0.3–0.5)。两个系数均可编辑——菌株、培养基与仪器都会影响换算;默认组合自洽:0.36 g/L ÷ 10⁹ cells/mL = 0.36 pg/细胞。OD > 1 线性区外会标记提示稀释复测(Sigma-Aldrich)。来源:BioNumbers 109835/109837、Agilent/VectorBuilder、Sigma-Aldrich。建议用自测 OD-CFU 或干重曲线校准。仅供教学与实验规划。

Education

蛋白-DNA 结合亲和力计算器(Kd 估算)

按 1:1 结合平衡从单点数据估算 Kd:当蛋白过量时结合分数 f = [P]÷([P]+Kd),故 Kd = [P]×(1−f)÷f;f = 0.5 时 Kd 恰等于蛋白浓度。两种输入:直接输入结合分数(0–1),或由荧光各向异性 f = (r−r游离)÷(r结合−r游离) 换算。附带 ΔG° = RT·ln(Kd)(默认 25°C)。判读:<1 nM 极强、1–100 nM 强(典型转录因子/核酸酶靶点)、100 nM–1 µM 中等、>1 µM 弱(查盐浓度、poly(dI-dC) 竞争)。假设:平衡、1:1、蛋白远过量;完整滴定曲线应整体拟合。来源:Cantor & Schimmel、Heyduk & Lee 1990、Lakowicz。仅供教学与实验规划。

使用 2 mm(0.2 cm)薄层比色皿测定某种化合物溶液,已知该物质的摩尔消光系数为 15000 M⁻¹cm⁻¹,实测吸光度为 0.450。

问题

需要快速计算溶液的微摩尔级别浓度 (µM),避免手动换算光程和浓度单位出错。

如何使用

求解目标选择“浓度”,浓度单位选 µM,输入吸光度 0.45、消光系数 15000、光程 2 且光程单位选 mm。

结果

计算得出样品实际浓度为 150 µM。