A spektrofotometria felbecsülhetetlen eszköz a kémia és a biológia területén. Az alapgondolat egyszerű: a különböző anyagok egyes hullámhosszakon jobban elnyelik a fényt / elektromágneses sugárzást, mint másoknál. Ezért egyes anyagok átlátszóak, mások például színesek. Amikor egy adott hullámhosszú fényt ragyog egy megoldáson keresztül, annál nagyobb a koncentrációja, annál több fényt fog elnyelni. A koncentráció kiszámításához össze kell hasonlítania az olvasást az ismert koncentrációval rendelkező standardok leolvasásával. Az alábbi eljárás meglehetősen általános eljárás, amelyet egy kémia oktató labor szem előtt tartásával írtak le, de más beállításokhoz is módosítható.
Mint mindig laboratóriumban dolgozva, saját biztonsága érdekében vegye fel szemüvegét, kesztyűjét és hosszú ujjú kabátját.
Szorítsa meg a gumi izzót, hogy ürítse ki a levegőtől, majd helyezze a beosztott pipetta tetejére, és hagyja az izzót kipihenni, hogy a vizet felszívja a pipettába. Ezután távolítsa el az izzót, és zárja le az ujjával a pipetta tetejét; ez lezárja a pipettát úgy, hogy a benne lévő oldat addig ne folyjon ki, amíg az ujját nem távolítja el. Emelje fel kissé az ujja szélét, hogy egy kis oldat folyjon ki a pipettából, amíg el nem éri a kívánt térfogatot. Gyakoroljon egy kis vízzel és egy főzőpohárral, hogy megérezze, hogyan működik a beosztott pipetta. Az Erőforrások szakasz linkjén található egy filmklip, amely bemutatja, hogyan használhatja a pipet, ha még soha nem dolgozott vele.
Jelöljön 5 kémcsövet az 1–5. Szabvány szerint. Címkézheti őket maszkolószalaggal és tollal, vagy száraz törlésjelzővel.
Válasszon öt koncentrációt az Ön szabványainak megfelelően. Azt akarja, hogy a standard koncentrációkat körülbelül azonos intervallum választja el egymástól - például 0,1 mol, 0,2 mol, 0,3 mol stb. - és körülbelül ugyanabban a tartományban, mint amire számíthat az ismeretlen. Egyelőre használja a következő öt koncentrációt, de ne feledje, hogy ezeket módosítania kell saját kísérletének végrehajtása során:
1. standard: 0,1 mól 2. standard: 0,2 mól 3. standard: 0,3 mól 4. standard: 0,4 mól 5. standard: 0,5 mol
Ezután vegye be az 1 moláris standard oldatot, és adja hozzá a következő mennyiségeket az 1–5. Kémcsövekhez. Ne feledje, hogy ezeket az összegeket a fent felsorolt koncentrációk alapján számítják ki, ezért szükség lehet arra, hogy szükség szerint módosítsa őket, amikor saját kísérletet végez.
1. standard: 0,8 milliliter Normál 2: 1,6 milliliter Normál 3: 2,4 milliliter Standard 4: 3,2 milliliter Standard 5: 4 milliliter
Öblítse le a beosztott pipettát, majd vigye át a következő mennyiségű ioncserélt vizet:
1. standard: 7,2 milliliter Normál 2: 6,4 milliliter Standard 3: 5,6 milliliter Standard 4: 4,8 milliliter Standard 5: 4,0 milliliter
Alapvetően az az ötlet, hogy az oldat mennyisége minden csőben legfeljebb 8 milliliter legyen.
Az egyes standard csöveket parafilmmel zárjuk le, és fordítsuk meg keverés céljából.
Jelöljön meg további öt kémcsövet "Ismeretlen 1-5" néven. Mindegyikhez adjon azonos mennyiségű ismeretlen vagy tesztoldatot, amelyet az 1 moláris oldattal használt a standardokhoz. Más szavakkal, az ismeretlen 1 0,8 ml vizsgálati oldatot és 7,2 ml 2. ismeretlen víz 1,6 ml vizsgálati oldatot és 6,4 ml vizet tartalmaz, és így tovább tovább.
Fedje le az ismeretleneket parafilmmel, és óvatosan fordítsa meg a keverést.
Kapcsolja be a spektrofotométert, és hagyja felmelegedni. A szükséges időtartam a modelltől és a gyártótól függ.
Állítsa be a hullámhosszt a spektrofotométeren. A hullámhossz a kísérletben használt vegyi anyag típusától függ. Tegyük fel, hogy most 500 nm, bár ne feledje, hogy ezt különféle kísérletekhez meg kell változtatnia.
Kalibrálja a spektrofotométert. A kalibrálási eljárás a használt eszköztől függően változik. A Spectronic 20 esetében, amely az oktató laboratóriumokban elterjedt modell, először úgy kell beállítani a gépet, hogy az "0 százalék T" értéket mutasson. amikor nincs betöltve küvetta, akkor állítsa be úgy, hogy "100% T" értéket kapjon, ha csak ioncserélt vizet tartalmazó üres küvetta van töltött. Ezek az eljárások a használt gép típusától függően változhatnak, ezért a részletekért olvassa el a gyártó utasításait.
A gép kalibrálása után vegye be a szokásos 1 kémcsövet, és öntse a tartalmát egy tiszta küvettába, amíg el nem éri a töltési vonalat. Az ujjlenyomatok és egyéb szennyeződések eltávolításához törölje ki a küvettát kimwipe-vel. Helyezze a küvettát a spektrofotométerbe, és rögzítse a "% T" értéket.
Ismételje meg ezt az eljárást mind a 10 minta esetében. BIZTOSAN tisztítsa meg a küvettát a minták között, hogy az eredmények a lehető legpontosabbak legyenek.
Vegye ki az eredményeket a szabványainak megfelelően, és írja be őket egy táblázat / grafikon programba, például az Excel vagy az OpenOffice.
A táblázatkezelő program segítségével osszon el 100 százalékot a szabványok "% T" értékeivel, majd vegye be az eredmény naplóját. Ez a számítás megadja az abszorbanciát. Ha beírja a képletet, a táblázatkezelő program elvégzi az Ön számára a számítást.
Példa: Ha a% T értéke 50,6, akkor a táblázatprogramba bevitt képlet a következő lenne:
log (100 / 50,6)
A táblázatkezelő program elvégzi az aritmetikát.
Tegye ugyanezt mind az öt ismeretlen / kísérleti értéknél.
Ábrázolja mind az öt szabvány abszorbanciaértékét, koncentrációval az x tengelyen és abszorbanciával az y tengelyen. A táblázatkezelő program segítségével illesszen egy lineáris egyenletet erre a grafikonra. Az egyenlet formája y = mx + b. A legtöbb táblázatos program lineáris regressziós függvénnyel rendelkezik. A lineáris regresszió funkció használatával kapcsolatos részletekért olvassa el a táblázatkezelő programjának felhasználói kézikönyvét.
Vegyük a táblázatba a legjobban illeszkedő vonal egyenletét, és oldjuk meg y számára úgy, hogy mindkét oldalból kivonjuk a b értéket, és mindkét oldalt elosztjuk m-vel. Az eredmény a következőképpen fog kinézni:
(y - b) / m = x
ahol b és m a táblázatkezelő program által talált értékek.
Ellenőrizze az abszorbanciaértékeket az ismeretlenek szempontjából, és válasszon hármat, amelyek nagyjából azonos tartományba esnek a szabványokkal. Ezt a három abszorpciós értéket használja a fennmaradó számításokhoz. Ha mind az öt a normákkal megegyező tartományba esik, akkor helyette mind az ötet használhatja, de legalább hármat kell használnia.
Dugja be a három abszorbanciaérték mindegyikét az egyenletébe y helyett. Ne feledje, hogy egyenlete a következő formában volt:
(y - b) / m = x
Tehát be kell illesztenie az ismeretlen abszorbancia értékét az y egyenletbe az egyenletbe, majd kiszámítani az x értéket. A táblázatkezelő programmal elvégezheti ezt a számítást az Ön számára és gyorsabbá teheti. Most kiszámította az érdeklődő vegyi anyag koncentrációját három hígított ismeretlenben. Az eredeti oldatot azonban hígítottuk ezen ismeretlenek előállítására, ezért most visszafelé kell dolgoznia, és a hígítási tényező alapján ki kell számolnia az eredeti oldat koncentrációját.
A spektrofotométerbe helyezett minden ismeretlen mintát más mennyiséggel hígítottunk. Következésképpen most el kell osztania az egyes ismeretlen értékek abszorbanciája alapján kiszámított koncentrációt a következőkkel:
Ismeretlen 1: osztás 0,1 ismeretlen 2: osztás 0,2 ismeretlen 3: osztás 0,3 ismeretlen 4: osztás 0,4 ismeretlen 5: osztás 0,5
Ne feledje azonban, hogy ezek az ábrák azon a feltételezésen alapulnak, amelyet a fent vázolt hígításokkal használ. Ne felejtse el megváltoztatni ezeket az értékeket, ha a mintákat más mennyiséggel hígította.
Adja össze az eredményeket, és ossza el az eredmények számával. Ez átlagot ad. Jelentse ezt a számot az eredeti megoldás koncentrációjának megállapításaként.
Amire szükséged lesz
- Ceruza
- Papír
- Számológép
- Kesztyű
- Védőszemüveg
- Hosszú ujjú kabát
- Spektrofotométer
- Üveg küvetták
- Parafilm
- Kimwipes
- Ionmentes víz
- A tesztelni kívánt megoldás (koncentrációja ismeretlen)
- 1 mól standard oldat a vizsgálati oldatban lévő vegyi anyagból
- Beépített pipetta és izzó
- Kémcsövek és kémcső állvány
- Főzőpohár
Tippek
Ez az eljárás bonyolultnak tűnhet, de valójában meglehetősen egyszerű, miután elkezdte. Próbálja meg megnézni a két videót a Források részben, hogy megismerkedjen az eljárással.