モル吸光係数

化学において、モル吸光係数またはモル減衰係数（ε）^{[ 1 ]}は、特定の波長において化学種が光をどれだけ強く吸収し、それによって減衰させるかの尺度です。これは化学種の固有の性質です。モル吸光係数のSI単位は平方メートル毎モル（m2 /mol ）ですが、実際には、量は通常M ⁻ 1⋅cm ⁻¹またはL⋅mol ⁻ 1⋅cm ^−1で表されます（後者の2つの単位はどちらも0.1 m2 ^/ molに等しい）。古い文献では、cm2 ^/ molが使用されることもあり、1 M ⁻ 1⋅cm ^−1は1000 cm2 /molに等しくなります。モル吸光係数は、モル消光係数 およびモル吸光係数としても知られていますが、これらの代替用語の使用はIUPACによって推奨されていません。^{[ 2 ] [ 3 ]} 

吸収種が1種類のみの物質の吸光度は、ベール・ランバートの法則によれば、光路長と吸収種の濃度にも依存する。

${\displaystyle A=\varepsilon c\ell ,}$

どこ

• εはその物質のモル吸光係数である。
• cはそれらの種のモル濃度である。
• ℓは経路長です。

さまざまな分野では、吸光度が10進数（10ベース）か、eベース（eベース）か、つまり、透過率に関して常用対数（log ₁₀）または自然対数（ln）で定義されるかという慣習が異なります。モル吸光係数は通常10進数です。^{[ 1 ] [ 4 ]}曖昧さがある場合は、どちらが適用されるかを示すことが重要です。

溶液中にN個の吸光物質が存在する場合、全体の吸光度は各物質iの吸光度の合計になります。

${\displaystyle A=\sum _{i=1}^{N}A_{i}=\ell \sum _{i=1}^{N}\varepsilon _{i}c_{i}.}$

N個の吸収性物質の混合物の組成は、N個の波長における吸光度を測定することによって求めることができます（各波長における各物質のモル吸光係数の値も既知である必要があります）。選択される波長は通常、各物質の最大吸収波長（吸光度極大）です。いずれの波長も、 2つの物質の等吸収点であってはなりません。以下の連立方程式を解くことで、各吸収性物質の濃度を求めることができます。

${\displaystyle {\begin{cases}A(\lambda _{1})=\ell \sum _{i=1}^{N}\varepsilon _{i}(\lambda _{1})c_{i},\\\ldots \\A(\lambda _{N})=\ell \sum _{i=1}^{N}\varepsilon _{i}(\lambda _{N})c_{i}.\\\end{cases}}}$

モル吸光係数（単位は M ⁻¹ cm ^{−1 ）は、}アボガドロ定数N _{Aを介して}減衰断面積（単位は cm ²）に直接関係しています。^{[ 5 ]}

${\displaystyle \sigma =\ln(10){\frac {10^{3}}{N_{\text{A}}}}\varepsilon \approx 3.82353216\times 10^{-21}\,\varepsilon .}$

質量吸収係数は、モル吸収係数を吸収物質のモル質量で割った値に等しい。

ε _m = ε ⁄ M

どこ

• ε _m = 質量吸収係数
• ε = モル吸光係数
• M = 吸収種のモル質量

生化学では、 280 nmにおけるタンパク質のモル吸光係数は、ほぼ完全に芳香族残基、特にトリプトファンの数に依存し、アミノ酸配列から予測できます。^{[ 6 ]}同様に、 260 nmにおける核酸のモル吸光係数は、ヌクレオチド配列から予測できます。

モル吸光係数が分かっていれば、それを用いて溶液中のタンパク質の濃度を決定することができる。

• Nikon MicroscopyU: 蛍光タンパク質入門には、蛍光タンパク質のモル減衰係数の表が含まれています。