स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान में एक अमूल्य उपकरण है। मूल विचार सरल है: विभिन्न पदार्थ प्रकाश/विद्युत चुम्बकीय विकिरण को कुछ तरंग दैर्ध्य में दूसरों की तुलना में बेहतर तरीके से अवशोषित करते हैं। इसलिए कुछ सामग्री पारदर्शी होती हैं जबकि अन्य रंगीन होती हैं, उदाहरण के लिए। जब आप किसी दिए गए तरंग दैर्ध्य के प्रकाश को किसी घोल के माध्यम से चमकाते हैं, तो उसकी सांद्रता जितनी अधिक होगी, वह उतना ही अधिक प्रकाश अवशोषित करेगा। एकाग्रता की गणना करने के लिए, आपको ज्ञात एकाग्रता के मानकों के लिए अपने पढ़ने की तुलना रीडिंग से करनी होगी। नीचे दी गई प्रक्रिया एक काफी सामान्य प्रक्रिया है जिसे रसायन विज्ञान शिक्षण प्रयोगशाला को ध्यान में रखकर लिखा गया है, लेकिन इसे अन्य सेटिंग्स के लिए भी संशोधित किया जा सकता है।
हमेशा की तरह लैब में काम करते समय, अपनी सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए अपने चश्मे, दस्ताने और लंबी बाजू का कोट पहनें।
रबर बल्ब को हवा से खाली करने के लिए निचोड़ें, फिर इसे अपने स्नातक किए गए पाइप के ऊपर रखें और बल्ब को आराम करने दें ताकि यह पानी को पिपेट में सोख ले। इसके बाद, बल्ब को हटा दें, और अपनी उंगली से पिपेट के शीर्ष को कैप करें; यह पिपेट को सील कर देगा ताकि अंदर का घोल तब तक बाहर न निकले जब तक कि आपकी उंगली हटा न दी जाए। जब तक आप अपनी वांछित मात्रा तक नहीं पहुंच जाते, तब तक पिपेट से थोड़ा सा घोल निकलने के लिए अपनी उंगली के किनारे को थोड़ा ऊपर उठाएं। स्नातक पिपेट कैसे काम करता है, इसका अनुभव पाने के लिए कुछ पानी और बीकर के साथ अभ्यास करें। संसाधन अनुभाग के तहत लिंक में एक फिल्म क्लिप है जो आपको दिखाती है कि यदि आपने पहले कभी एक पिपेट के साथ काम नहीं किया है तो एक पिपेट का उपयोग कैसे करें।
5 टेस्ट ट्यूबों को मानक 1-5 के रूप में लेबल करें। आप उन्हें मास्किंग टेप और पेन का उपयोग करके या सूखे मिटाए गए मार्कर का उपयोग करके लेबल कर सकते हैं।
अपने मानकों के लिए पांच सांद्रता चुनें। आप चाहते हैं कि मानक सांद्रता लगभग एक ही अंतराल से एक दूसरे से अलग हो जाएं - जैसे, 0.1 दाढ़, 0.2 दाढ़, 0.3 दाढ़, आदि। - और लगभग उसी सीमा में जिसकी आप अपेक्षा करते हैं कि आपका अज्ञात होगा। कुछ समय के लिए, निम्नलिखित पाँच सांद्रताओं का उपयोग करें, लेकिन याद रखें कि अपना स्वयं का प्रयोग करते समय आपको इन्हें संशोधित करने की आवश्यकता होगी:
मानक 1: 0.1 दाढ़ मानक 2: 0.2 दाढ़ मानक 3: 0.3 दाढ़ मानक 4: 0.4 दाढ़ मानक 5: 0.5 दाढ़
इसके बाद, 1 मोलर मानक घोल लें और परखनली 1-5 में निम्नलिखित मात्राएँ मिलाएँ। याद रखें, इन राशियों की गणना ऊपर सूचीबद्ध सांद्रता का उपयोग करके की जाती है, इसलिए आपको अपना स्वयं का प्रयोग करते समय आवश्यकतानुसार उन्हें संशोधित करने की आवश्यकता हो सकती है।
मानक 1: 0.8 मिलीलीटर मानक 2: 1.6 मिलीलीटर मानक 3: 2.4 मिलीलीटर मानक 4: 3.2 मिलीलीटर मानक 5: 4 मिलीलीटर
स्नातक किए गए पिपेट को कुल्ला, फिर निम्न मात्रा में विआयनीकृत पानी को स्थानांतरित करें:
मानक 1: 7.2 मिलीलीटर मानक 2: 6.4 मिलीलीटर मानक 3: 5.6 मिलीलीटर मानक 4: 4.8 मिलीलीटर मानक 5: 4.0 मिलीलीटर
मूल रूप से, प्रत्येक ट्यूब में समाधान की मात्रा 8 मिलीलीटर तक लाने का विचार है।
प्रत्येक मानक ट्यूब को पैराफिल्म के साथ कैप करें और उन्हें मिश्रण करने के लिए उल्टा करें।
अन्य पाँच परखनलियों को "अज्ञात 1-5" के रूप में चिह्नित करें। प्रत्येक के लिए अपने अज्ञात या परीक्षण समाधान की समान मात्रा जोड़ें जैसा कि आपने मानकों के लिए 1 दाढ़ समाधान के साथ उपयोग किया था। दूसरे शब्दों में, अज्ञात 1 में 0.8 मिलीलीटर परीक्षण समाधान और 7.2 मिलीलीटर. होगा पानी, अज्ञात 2 में 1.6 मिलीलीटर परीक्षण समाधान और 6.4 मिलीलीटर पानी होगा, और इसी तरह आगे।
प्रत्येक अज्ञात को पैराफिल्म के साथ कैप करें, और ध्यान से मिश्रण करने के लिए उल्टा करें।
स्पेक्ट्रोफोटोमीटर चालू करें और इसे गर्म होने दें। आवश्यक समय की लंबाई मॉडल और निर्माता पर निर्भर करेगी।
स्पेक्ट्रोफोटोमीटर पर तरंगदैर्घ्य सेट करें। तरंगदैर्घ्य आपके प्रयोग में रसायन के प्रकार पर निर्भर करेगा। अभी के लिए, ५०० एनएम मान लें, हालांकि याद रखें कि आपको विभिन्न प्रयोगों के लिए इसे बदलना होगा।
अपने स्पेक्ट्रोफोटोमीटर को कैलिब्रेट करें। आपके द्वारा उपयोग किए जा रहे डिवाइस के आधार पर अंशांकन प्रक्रिया अलग-अलग होगी। शिक्षण प्रयोगशालाओं में एक सामान्य मॉडल, स्पेक्ट्रोनिक 20 के लिए, आप पहले मशीन को समायोजित करेंगे ताकि वह "0 प्रतिशत टी" पढ़ सके। जब कोई क्युवेट लोड नहीं किया जाता है, तो इसे समायोजित करें ताकि यह "100% T" पढ़े जब एक खाली क्युवेट जिसमें केवल विआयनीकृत पानी हो लदा हुआ। आपके द्वारा उपयोग की जा रही मशीन के प्रकार के आधार पर ये प्रक्रियाएं भिन्न हो सकती हैं, इसलिए विवरण के लिए निर्माता के निर्देशों को देखें।
मशीन को कैलिब्रेट करने के बाद, मानक 1 टेस्ट ट्यूब लें और सामग्री को एक साफ क्युवेट में तब तक डालें जब तक कि वे फिल लाइन तक न पहुंच जाएं। उंगलियों के निशान या अन्य गंदगी को हटाने के लिए क्युवेट को किमवाइप से पोंछें। क्युवेट को स्पेक्ट्रोफोटोमीटर में डालें और "%T" रीडिंग रिकॉर्ड करें।
सभी १० नमूनों के लिए इस प्रक्रिया को दोहराएं । यह सुनिश्चित करने के लिए कि आपके परिणाम यथासंभव सटीक हैं, नमूनों के बीच क्युवेट को साफ करना सुनिश्चित करें।
अपने मानकों के लिए परिणाम लें और उन्हें एक्सेल या ओपनऑफिस जैसे स्प्रेडशीट/ग्राफिंग प्रोग्राम में दर्ज करें।
स्प्रैडशीट प्रोग्राम का उपयोग करते हुए, मानकों के लिए प्रत्येक "%T" मानों से 100 प्रतिशत विभाजित करें, फिर परिणाम का लॉग लें। यह गणना आपको अवशोषण देगी। यदि आप सूत्र इनपुट करते हैं, तो आपका स्प्रेडशीट प्रोग्राम आपके लिए गणना करेगा।
उदाहरण: यदि %T 50.6 है, तो आपके द्वारा स्प्रेडशीट प्रोग्राम में इनपुट किया जाने वाला सूत्र इस प्रकार होगा:
लॉग (100/50.6)
स्प्रेडशीट प्रोग्राम अंकगणित करेगा।
सभी पांच अज्ञात/प्रायोगिक मूल्यों के लिए ऐसा ही करें।
एक्स-अक्ष पर एकाग्रता और y-अक्ष पर अवशोषण के साथ, सभी पांच मानकों के लिए अवशोषण मूल्यों को ग्राफ़ करें। स्प्रैडशीट प्रोग्राम का उपयोग करके, इस ग्राफ़ के लिए एक रैखिक समीकरण फ़िट करें। समीकरण y = mx + b के रूप का होगा। अधिकांश स्प्रैडशीट प्रोग्राम में एक रेखीय प्रतिगमन फ़ंक्शन होगा। लीनियर रिग्रेशन सुविधा का उपयोग करने के तरीके के बारे में विवरण के लिए अपने स्प्रेडशीट प्रोग्राम के लिए उपयोगकर्ता के मैनुअल से परामर्श करें।
अपने स्प्रैडशीट प्रोग्राम से सर्वोत्तम-फिट लाइन के लिए समीकरण लें और दोनों पक्षों से b घटाकर और दोनों पक्षों को m से विभाजित करके y के लिए इसे हल करें। परिणाम निम्न जैसा दिखेगा:
(वाई - बी)/एम = एक्स
जहाँ b और m आपके स्प्रैडशीट प्रोग्राम द्वारा पाए जाने वाले मान हैं।
अज्ञात के लिए अपने अवशोषण मूल्यों की जांच करें, और मानकों के समान श्रेणी में आने वाले तीन को चुनें। अपनी शेष गणनाओं के लिए इन तीन अवशोषक मानों का उपयोग करें। यदि सभी पांच मानकों के समान श्रेणी में आते हैं, तो आप इसके बजाय सभी पांचों का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन आपको कम से कम तीन का उपयोग करने की आवश्यकता है।
तीन अवशोषण मानों में से प्रत्येक को y के स्थान पर अपने समीकरण में प्लग करें। याद रखें कि आपका समीकरण निम्न रूप में था:
(वाई - बी)/एम = एक्स
तो, आप y के स्थान पर प्रत्येक अज्ञात के लिए अवशोषण मान को समीकरण में प्लग करना चाहेंगे, फिर x की गणना करें। आप अपने लिए यह गणना करने और इसे तेज करने के लिए स्प्रेडशीट प्रोग्राम का उपयोग कर सकते हैं। अब आपने अपने तीन तनु अज्ञातों में रुचि के रसायन की सांद्रता की गणना कर ली है। हालांकि, इन अज्ञात को तैयार करने के लिए मूल समाधान को पतला किया गया था, इसलिए अब आपको पीछे की ओर काम करने और कमजोर पड़ने वाले कारक के आधार पर मूल समाधान की एकाग्रता की गणना करने की आवश्यकता है।
आपके द्वारा स्पेक्ट्रोफोटोमीटर में डाला गया प्रत्येक अज्ञात नमूना एक अलग मात्रा से पतला था। नतीजतन, अब आपको प्रत्येक अज्ञात रीडिंग के लिए अवशोषण के आधार पर गणना की गई एकाग्रता को निम्नलिखित से विभाजित करना चाहिए:
अज्ञात 1: 0.1 से विभाजित करें अज्ञात 2: 0.2 से विभाजित करें अज्ञात 3: 0.3 से विभाजित करें अज्ञात 4: 0.4 से विभाजित करें अज्ञात 5: 0.5 से विभाजित करें
हालाँकि, याद रखें कि ये आंकड़े इस धारणा पर आधारित हैं कि आप ऊपर उल्लिखित तनुकरणों का उपयोग कर रहे हैं। यदि आपने अपने नमूनों को किसी भिन्न राशि से पतला किया है, तो इन मानों को बदलना याद रखें।
अपने परिणामों को एक साथ जोड़ें, और उन्हें परिणामों की संख्या से विभाजित करें। यह आपको औसत देगा। मूल समाधान की सांद्रता के लिए इस संख्या को अपनी खोज के रूप में रिपोर्ट करें।
चीजें आप की आवश्यकता होगी
- पेंसिल
- कागज़
- कैलकुलेटर
- दस्ताने
- चश्मे
- लंबी बाजू का कोट
- स्पेक्ट्रोफोटोमीटर
- ग्लास क्युवेट्स
- पैराफिल्म
- किमवाइप्स
- विआयनीकृत पानी
- समाधान आप परीक्षण करना चाहते हैं (अज्ञात एकाग्रता का)
- आपके परीक्षण समाधान में मौजूद रसायन का 1 दाढ़ मानक समाधान
- ग्रेजुएटेड पिपेट और बल्ब
- टेस्ट ट्यूब और टेस्ट ट्यूब रैक
- बीकर
टिप्स
यह प्रक्रिया जटिल लग सकती है, लेकिन एक बार शुरू करने के बाद यह वास्तव में काफी सरल है। प्रक्रिया से परिचित होने के लिए संसाधन अनुभाग के अंतर्गत दो वीडियो देखने का प्रयास करें।