Spektrofotomeetria on keemias ja bioloogias hindamatu abivahend. Põhiidee on lihtne: erinevad ained neelavad valgust / elektromagnetkiirgust teatud lainepikkustel paremini kui teistel. Sellepärast on mõned materjalid läbipaistvad, teised aga näiteks värvilised. Kui helendate lahuse kaudu antud lainepikkusega valgust, on seda suurem selle kontsentratsioon, seda rohkem valgust see neelab. Kontsentratsiooni arvutamiseks peate võrdlema oma näitu teadaoleva kontsentratsiooni standardite näiduga. Allpool toodud protseduur on üsna üldine protseduur, mis on kirjutatud keemiaõpetuse laborit silmas pidades, kuid seda saab muuta ka muude seadete jaoks.
Nagu alati laboris töötades, pange oma turvalisuse tagamiseks endale kaitseprillid, kindad ja pikkade varrukatega mantel.
Pigistage kummipirn õhust tühjendamiseks, seejärel asetage see gradueeritud pipeti kohale ja laske pirnil lõdvestuda, nii et see imeb vett pipetti. Seejärel eemaldage pirn ja katke pipeti ülaosa sõrmega; see sulgeb pipeti nii, et sees olev lahus ei voola enne, kui sõrme eemaldatakse. Tõstke veidi sõrme serva, et pipetist voolaks väike lahus, kuni jõuate soovitud mahuni. Harjutage vähese vee ja keeduklaasiga, et tunda gradueeritud pipeti toimimist. Ressursside jaotise lingil on filmiklipp, mis näitab teile, kuidas pipetti kasutada juhul, kui te pole kunagi varem sellega töötanud.
Märgistage 5 katseklaasi standarditena 1–5. Saate neid sildistada, kasutades kleeplinti ja pliiatsit või kuiva kustutusmarkerit.
Valige oma standardite jaoks viis kontsentratsiooni. Soovite, et standardkontsentratsioonid oleksid üksteisest eraldatud umbes sama intervalliga - nt 0,1 molaarne, 0,2 molaarne, 0,3 molaarne jne. - ja umbes samas vahemikus, kui arvate, et teie tundmatu on. Praegu kasutage järgmist viit kontsentratsiooni, kuid pidage meeles, et peate oma katse tegemisel neid muutma:
Standard 1: 0,1 molar Standard 2: 0,2 molar Standard 3: 0,3 molar Standard 4: 0,4 molar Standard 5: 0,5 molar
Seejärel võtke 1 molaarne standardlahus ja lisage katseklaasidesse 1–5 järgmised kogused. Pidage meeles, et need kogused arvutatakse ülaltoodud kontsentratsioonide põhjal, nii et peate võib-olla oma katse tegemisel neid vajadusel muutma.
Standard 1: 0,8 milliliitrit Standard 2: 1,6 milliliitrit Standard 3: 2,4 milliliitrit Standard 4: 3,2 milliliitrit Standard 5: 4 milliliitrit
Loputage gradueeritud pipeti ja kandke seejärel järgmised kogused deioniseeritud vett:
Standard 1: 7,2 milliliitrit Standard 2: 6,4 milliliitrit Standard 3: 5,6 milliliitrit Standard 4: 4,8 milliliitrit Standard 5: 4,0 milliliitrit
Põhimõtteliselt on idee tuua lahuse kogus igas torus kuni 8 milliliitrini.
Katke iga standardtoru parafilmiga ja pange segamiseks ümber.
Märkige veel viis katseklaasi nimega "Tundmatu 1-5". Lisage mõlemale sama kogus oma tundmatut või testlahust, mida kasutasite 1 molaarse lahusega standardite jaoks. Teisisõnu sisaldab tundmatu 1 0,8 milliliitrit uuritavat lahust ja 7,2 milliliitrit tundmatu vesi sisaldab 1,6 milliliitrit uuritavat lahust ja 6,4 milliliitrit vett jne edasi.
Katke kõik tundmatud parafilmiga ja pöörake segamiseks ettevaatlikult ümber.
Lülitage spektrofotomeeter sisse ja laske sellel soojeneda. Vajaliku aja pikkus sõltub mudelist ja tootjast.
Seadke lainepikkus spektrofotomeetril. Lainepikkus sõltub teie katse kemikaali tüübist. Eeldage praegu 500 nm, kuigi pidage meeles, et peate seda erinevate katsete jaoks muutma.
Kalibreerige oma spektrofotomeeter. Kalibreerimisprotseduur varieerub sõltuvalt teie kasutatavast seadmest. Spectronic 20 puhul, mis on õppelaborite levinud mudel, reguleerite kõigepealt masina nii, et see oleks "0 protsenti T" kui küvetit pole laaditud, reguleerige see nii, et selle väärtus oleks "100% T", kui tühi küvet sisaldab ainult deioniseeritud vett laaditud. Need protseduurid võivad erineda sõltuvalt teie kasutatavast masinast, seega vaadake üksikasju tootja juhistest.
Pärast masina kalibreerimist võtke standard 1 katseklaas ja valage sisu puhtasse küvetisse, kuni see jõuab täitmisjooneni. Sõrmejälgede või muu mustuse eemaldamiseks pühkige küvet kimwipiga. Sisestage küvet spektrofotomeetrisse ja registreerige "T%" näit.
Korrake seda protseduuri kõigi 10 proovi jaoks. KÜLJE puhastage küvet proovide vahel, et veenduda, et teie tulemused on võimalikult täpsed.
Võtke tulemused oma standardite jaoks ja sisestage need arvutustabeli / graafikute koostamise programmi, nagu Excel või OpenOffice.
Jagage arvutustabeliprogrammi abil 100 protsenti kõigi standardite "% T" väärtustega, seejärel võtke tulemuste logi. See arvutus annab teile neelduvuse. Kui sisestate valemi, teeb arvutustabeli programm teie eest arvutuse.
Näide: kui% T on 50,6, on arvutustabeliprogrammi sisestatud valem järgmine:
palk (100 / 50,6)
Arvutustabeli programm teeb aritmeetika.
Tehke sama kõigi viie tundmatu / eksperimentaalse väärtuse puhul.
Graafige kõigi viie standardi neelduvuse väärtused, kontsentratsioon x-teljel ja neelduvus y-teljel. Kasutage arvutustabeliprogrammi abil sellele graafile lineaarvõrrandit. Võrrand on kujul y = mx + b. Enamikul arvutustabeliprogrammidest on lineaarne regressioonifunktsioon. Lineaarse regressiooni funktsiooni kasutamise kohta leiate lisateavet arvutustabeliprogrammi kasutusjuhendist.
Võtke arvutustabeli programmist kõige paremini sobiva rea võrrand ja lahendage see y jaoks, lahutades mõlemalt küljelt b ja jagades mõlemad küljed m-ga. Tulemus näeb välja järgmine:
(y - b) / m = x
kus b ja m on teie arvutustabeli leitud väärtused.
Kontrollige oma neeldumisväärtusi tundmatute suhtes ja valige kolm, mis jäävad umbes samasse vahemikku kui standardid. Kasutage ülejäänud kolme arvutuse jaoks neid kolme neelduvuse väärtust. Kui kõik viis kuuluvad standarditega samasse vahemikku, võite selle asemel kasutada kõiki viit, kuid peate kasutama vähemalt kolme.
Ühendage kõik kolm neelduvuse väärtust oma võrrandisse y asemel. Pidage meeles, et teie võrrand oli järgmisel kujul:
(y - b) / m = x
Niisiis, soovite iga tundmatu neelduvuse väärtuse y asemel võrrandisse lisada, seejärel arvutada x. Selle arvutuse tegemiseks ja selle kiirendamiseks võite kasutada arvutustabeli programmi. Nüüd olete arvutanud huvitava kemikaali kontsentratsiooni kolmes oma lahjendatud tundmatus. Nende tundmatute ainete valmistamiseks lahjendati algne lahus, seega peate nüüd töötama tagasi ja arvutama algse lahuse kontsentratsiooni lahjendusteguri põhjal.
Iga tundmatu proov, mille sisestasite spektrofotomeetrisse, lahjendati erineva kogusega. Sellest tulenevalt peaksite nüüd jagama iga tundmatu näidu neeldumise põhjal arvutatud kontsentratsiooni järgmisega:
Tundmatu 1: Jagage 0,1 Tundmatu 2: Jagage 0,2 Tundmatu 3: Jagage 0,3 Tundmatu 4: Jagage 0,4 Tundmatu 5: Jagage 0,5
Pidage siiski meeles, et need arvud põhinevad eeldusel, et kasutate ülalkirjeldatud lahjendusi. Ärge unustage neid väärtusi muuta, kui lahjendasite proove erineva kogusega.
Lisage oma tulemused kokku ja jagage need tulemuste arvuga. See annab teile keskmise. Esitage see number algse lahuse kontsentratsiooni leidmiseks.
Asjad, mida vajate
- Pliiats
- Paber
- Kalkulaator
- Kindad
- Prillid
- Pikkade varrukatega mantel
- Spektrofotomeeter
- Klaasist küvetid
- Parafilm
- Kimwipes
- Deioniseeritud vesi
- Lahus, mida soovite testida (kontsentratsioon on teadmata)
- 1 molaarne standardlahus teie lahuses sisalduvat kemikaali
- Astmeline pipett ja pirn
- Katseklaasid ja katseklaasihoidik
- Klaas
Näpunäited
See protseduur võib tunduda keeruline, kuid pärast alustamist on see tegelikult üsna lihtne. Protseduuriga tutvumiseks proovige vaadata jaotise Ressursid kahte videot.