Cómo calcular la concentración con un espectrofotómetro

Como siempre cuando trabaja en un laboratorio, póngase las gafas, los guantes y el abrigo de manga larga para garantizar su propia seguridad.

Apriete la perilla de goma para vaciarla de aire, luego colóquela encima de su pipeta graduada y deje que la perilla se relaje para que succione agua hacia la pipeta. A continuación, retire la bombilla y tape la parte superior de la pipeta con el dedo; esto sellará la pipeta para que la solución del interior no fluya hasta que se retire el dedo. Levante el borde de su dedo ligeramente para dejar que fluya un poco de solución de la pipeta, hasta que alcance el volumen deseado. Practique con un poco de agua y un vaso de precipitados para tener una idea de cómo funciona la pipeta graduada. El enlace debajo de la sección Recursos tiene un clip de película para mostrarle cómo usar una pipeta en caso de que nunca haya trabajado con una antes.

Etiquete 5 tubos de ensayo como estándares 1-5. Puede etiquetarlos con cinta adhesiva y un bolígrafo o con un marcador de borrado en seco.

Elija cinco concentraciones para sus estándares. Desea que las concentraciones estándar estén separadas entre sí por aproximadamente el mismo intervalo, por ejemplo, 0,1 molar, 0,2 molar, 0,3 molar, etc. - y aproximadamente en el mismo rango de lo que espera que sea su desconocido. Por el momento, utilice las siguientes cinco concentraciones, pero recuerde que deberá modificarlas cuando realice su propio experimento:

Estándar 1: 0,1 molar Estándar 2: 0,2 molar Estándar 3: 0,3 molar Estándar 4: 0,4 molar Estándar 5: 0,5 molar

A continuación, tome la solución estándar 1 molar y agregue las siguientes cantidades a los tubos de ensayo 1-5. Recuerde, estas cantidades se calculan utilizando las concentraciones enumeradas anteriormente, por lo que es posible que deba modificarlas según sea necesario cuando realice su propio experimento.

Estándar 1: 0,8 mililitros Estándar 2: 1,6 mililitros Estándar 3: 2,4 mililitros Estándar 4: 3,2 mililitros Estándar 5: 4 mililitros

Enjuague la pipeta graduada y luego transfiera las siguientes cantidades de agua desionizada:

Estándar 1: 7,2 mililitros Estándar 2: 6,4 mililitros Estándar 3: 5,6 mililitros Estándar 4: 4,8 mililitros Estándar 5: 4,0 mililitros

Básicamente, la idea es llevar la cantidad de solución en cada tubo hasta 8 mililitros.

Tape cada uno de los tubos de estándares con parafilm e inviértalos para mezclar.

Marque otros cinco tubos de ensayo como "Desconocido 1-5". Agregue las mismas cantidades de su solución desconocida o de prueba a cada una que utilizó con la solución 1 molar para los estándares. En otras palabras, el 1 desconocido contendrá 0,8 mililitros de solución de prueba y 7,2 mililitros de agua, desconocido 2 contendrá 1,6 mililitros de solución de prueba y 6,4 mililitros de agua, por lo que adelante.

Tape cada una de las incógnitas con parafilm e invierta cuidadosamente para mezclar.

Encienda el espectrofotómetro y deje que se caliente. El tiempo necesario dependerá del modelo y del fabricante.

Establezca la longitud de onda en el espectrofotómetro. La longitud de onda dependerá del tipo de sustancia química de su experimento. Por ahora, asuma 500 nm, aunque recuerde que deberá cambiar esto para diferentes experimentos.

Calibre su espectrofotómetro. El procedimiento de calibración variará según el dispositivo que esté utilizando. Para el Spectronic 20, un modelo común en los laboratorios de enseñanza, primero ajustará la máquina para que lea "0 por ciento T" cuando no hay ninguna cubeta cargada, ajústela para que muestre "100% T" cuando una cubeta en blanco que contenga solo agua desionizada cargado. Estos procedimientos pueden variar según el tipo de máquina que esté utilizando, así que consulte las instrucciones del fabricante para obtener más detalles.

Después de calibrar la máquina, tome el tubo de ensayo estándar 1 y vierta el contenido en una cubeta limpia hasta que alcance la línea de llenado. Limpie la cubeta con un kimwipe para eliminar las huellas dactilares u otra suciedad. Inserte la cubeta en el espectrofotómetro y registre la lectura "% T".

Repita este procedimiento para las 10 muestras. ASEGÚRESE de limpiar la cubeta entre muestras para asegurarse de que los resultados sean lo más precisos posible.

Tome los resultados de sus estándares e introdúzcalos en una hoja de cálculo / programa de gráficos como Excel u OpenOffice.

Usando el programa de hoja de cálculo, divida el 100 por ciento por cada uno de los valores de "% T" para los estándares, luego tome el registro del resultado. Este cálculo le dará la absorbancia. Si ingresa la fórmula, su programa de hoja de cálculo hará el cálculo por usted.

Ejemplo: si el% T es 50,6, la fórmula que ingresa en el programa de hoja de cálculo sería la siguiente:

registro (100 / 50,6)

El programa de hoja de cálculo hará la aritmética.

Haga lo mismo con los cinco valores desconocidos / experimentales.

Grafique los valores de absorbancia para los cinco estándares, con la concentración en el eje xy la absorbancia en el eje y. Usando el programa de hoja de cálculo, ajuste una ecuación lineal a este gráfico. La ecuación tendrá la forma y = mx + b. La mayoría de los programas de hojas de cálculo tendrán una función de regresión lineal. Consulte el manual del usuario de su programa de hoja de cálculo para obtener detalles sobre cómo utilizar la función de regresión lineal.

Toma la ecuación de la línea que mejor se ajuste de tu programa de hoja de cálculo y resuélvela para y restando b de ambos lados y dividiendo ambos lados por m. El resultado tendrá el siguiente aspecto:

(y - b) / m = x

donde bym son valores encontrados por su programa de hoja de cálculo.

Verifique sus valores de absorbancia para las incógnitas y elija tres que se encuentren en el mismo rango que los estándares. Utilice estos tres valores de absorbancia para los cálculos restantes. Si los cinco se encuentran en el mismo rango que los estándares, puede usar los cinco en su lugar, pero debe usar al menos tres.

Reemplaza cada uno de los tres valores de absorbancia en tu ecuación en lugar de y. Recuerda que tu ecuación tenía la siguiente forma:

(y - b) / m = x

Entonces, querrá insertar el valor de absorbancia para cada incógnita en la ecuación en lugar de y, luego calcular x. Puede utilizar el programa de hoja de cálculo para hacer este cálculo por usted y hacerlo más rápido. Ahora ha calculado la concentración de la sustancia química de interés en tres de sus incógnitas diluidas. Sin embargo, la solución original se diluyó para preparar estas incógnitas, por lo que ahora debe trabajar al revés y calcular la concentración de la solución original en función del factor de dilución.

Cada muestra desconocida que insertó en el espectrofotómetro se diluyó en una cantidad diferente. En consecuencia, ahora debe dividir la concentración que ha calculado en función de la absorbancia para cada lectura desconocida por lo siguiente:

Desconocido 1: Dividir entre 0,1 Desconocido 2: Dividir entre 0,2 Desconocido 3: Dividir entre 0,3 Desconocido 4: Dividir entre 0,4 Desconocido 5: Dividir entre 0,5

Sin embargo, recuerde que estas cifras se basan en la suposición de que está utilizando las diluciones descritas anteriormente. Recuerde cambiar estos valores si diluyó sus muestras en una cantidad diferente.

Sume sus resultados y divídalos por el número de resultados. Esto le dará un promedio. Informe este número como su resultado para la concentración de la solución original.

• Lápiz
• Papel
• Calculadora
• Guantes
• Gafas de protección
• Abrigo de manga larga
• Espectrofotómetro
• Cubetas de vidrio
• Parafilm
• Kimwipes
• Agua desionizada
• Solución que desea probar (de concentración desconocida)
• Solución estándar 1 molar de la sustancia química presente en su solución de prueba
• Pipeta graduada y bulbo
• Tubos de ensayo y gradilla para tubos de ensayo
• Cubilete

• Este procedimiento puede parecer complicado, pero en realidad es bastante sencillo una vez que ha comenzado. Intente ver los dos videos en la sección de Recursos para familiarizarse con el procedimiento.