Conditions de validité de la loi de Beer-Lambert

La loi de Beer-Lambert permet de relier l'absorbance `A` d'une solution à la concentration `C` en espèce colorée de cette solution (au lycée, seules les solutions colorées sont étudiées, mais cette loi est également valable dans le domaine UV). L'utilisation d'un spectrophotomètre permet ainsi de déterminer une concentration à partir de la mesure d'une absorbance.

Cependant, la loi de Beer-Lambert n'est utilisable que si :

• la concentration de la solution est inférieure à une valeur limite (qui dépend de l'espèce chimique étudiée), au-delà de laquelle absorbance et concentration ne sont plus proportionnelles ;
  
• la solution est homogène (il faut donc éviter la présence de bulles ou de particules en suspension, qui dévient la lumière) ;
  
• la solution n'est ni fluorescente, ni phosphorescente.

Pour des solutions trop concentrées, la loi de Beer-Lambert ne peut pas être utilisée, car il n'y a plus proportionnalité entre l'absorbance mesurée et la concentration de l'espèce étudiée. Dans le cas ci-dessous de la courbe d'absorbance d'une d'orthophénanthroline ferreuse en fonction de sa concentration, on observe qu'au-delà d'une concentration égale à `2\times10^{-3}\ "mol"\cdot"L"^-1`, les grandeurs \(A\) et \(C\) ne sont plus proportionnelles ; on dit que la courbe quitte le domaine de la linéarité.

Ci-dessous cette même courbe, mais dans son seul domaine de linéarité ; celui dans lequel la loi de Beer-Lambert s'applique.

Certaines espèces sont dosables pour des concentrations très faibles, car leur absorbance sort  très vite du domaine de linéarité : c'est le cas du permanganate de potassium, que l'on ne peut doser que pour des concentrations en général inférieures à `10^{-3}\ "mol"cdot"L"^{-1}`. D'autres, comme le sulfate de cuivre, peuvent être dosées pour des concentrations allant jusqu'à `1\ "mol"cdot"L"^{-1}`.