Come calcolare la concentrazione con uno spettrofotometro

Come sempre quando lavori in un laboratorio, indossa gli occhiali, i guanti e il cappotto a maniche lunghe per garantire la tua sicurezza.

Premi il bulbo di gomma per svuotarlo dall'aria, quindi posizionalo sopra la pipetta graduata e lascia che il bulbo si rilassi in modo che aspiri l'acqua nella pipetta. Quindi, rimuovere il bulbo e tappare la parte superiore della pipetta con un dito; questo sigillerà la pipetta in modo che la soluzione all'interno non fuoriesca finché il dito non viene rimosso. Sollevare leggermente il bordo del dito per far defluire un po' di soluzione dalla pipetta, fino a raggiungere il volume desiderato. Esercitati con un po' d'acqua e un becher per avere un'idea di come funziona la pipetta graduata. Il collegamento nella sezione Risorse contiene un filmato che mostra come utilizzare una pipetta nel caso in cui non ne abbiate mai lavorato uno prima.

Etichetta 5 provette come standard 1-5. Puoi etichettarli usando del nastro adesivo e una penna o usando un pennarello cancellabile a secco.

Scegli cinque concentrazioni per i tuoi standard. Si desidera che le concentrazioni standard siano separate l'una dall'altra di circa lo stesso intervallo, ad esempio 0,1 molare, 0,2 molare, 0,3 molare, ecc. - e all'incirca nello stesso intervallo di quello che ti aspetti sarà il tuo sconosciuto. Per il momento, usa le seguenti cinque concentrazioni, ma ricorda che dovrai modificarle quando esegui il tuo esperimento:

Standard 1: 0,1 molare Standard 2: 0,2 molare Standard 3: 0,3 molare Standard 4: 0,4 molare Standard 5: 0,5 molare

Quindi, prendi la soluzione standard da 1 molare e aggiungi le seguenti quantità alle provette 1-5. Ricorda, queste quantità vengono calcolate utilizzando le concentrazioni sopra elencate, quindi potresti doverle modificare secondo necessità quando esegui il tuo esperimento.

Standard 1: 0,8 millilitri Standard 2: 1,6 millilitri Standard 3: 2,4 millilitri Standard 4: 3,2 millilitri Standard 5: 4 millilitri

Sciacquare la pipetta graduata, quindi trasferire le seguenti quantità di acqua deionizzata:

Standard 1: 7,2 millilitri Standard 2: 6,4 millilitri Standard 3: 5,6 millilitri Standard 4: 4,8 millilitri Standard 5: 4,0 millilitri

Fondamentalmente, l'idea è di portare la quantità di soluzione in ogni tubo fino a 8 millilitri.

Tappare ciascuna delle provette standard con parafilm e capovolgerle per mescolare.

Contrassegna altre cinque provette come "Sconosciuto 1-5". Aggiungi a ciascuno la stessa quantità della soluzione sconosciuta o di prova che hai usato con la soluzione a 1 molare per gli standard. In altre parole, sconosciuto 1 conterrà 0,8 millilitri di soluzione di prova e 7,2 millilitri di acqua, sconosciuto 2 conterrà 1,6 millilitri di soluzione di prova e 6,4 millilitri di acqua, e così via.

Copri ciascuna delle incognite con il parafilm e capovolgi attentamente per mescolare.

Accendere lo spettrofotometro e lasciarlo riscaldare. Il tempo necessario dipenderà dal modello e dal produttore.

Impostare la lunghezza d'onda sullo spettrofotometro. La lunghezza d'onda dipenderà dal tipo di sostanza chimica nel tuo esperimento. Per ora, supponi 500 nm, anche se ricorda che dovrai cambiarlo per diversi esperimenti.

Calibra il tuo spettrofotometro. La procedura di calibrazione varierà a seconda del dispositivo in uso. Per lo Spectronic 20, un modello comune nei laboratori didattici, regolerai prima la macchina in modo che legga "0 percento T" quando non è caricata alcuna cuvetta, regolarla in modo che legga "100 % T" quando una cuvetta vuota contenente solo acqua deionizzata è caricato. Queste procedure possono variare a seconda del tipo di macchina che si sta utilizzando, quindi consultare le istruzioni del produttore per i dettagli.

Dopo che la macchina è stata calibrata, prendere la provetta standard 1 e versare il contenuto in una cuvetta pulita fino a raggiungere la linea di riempimento. Pulisci la cuvetta con un kimwipe per rimuovere eventuali impronte digitali o altro sporco. Inserire la cuvetta nello spettrofotometro e registrare la lettura "%T".

Ripetere questa procedura per tutti i 10 campioni. ESSERE CERTI di pulire la cuvetta tra i campioni per assicurarsi che i risultati siano il più accurati possibile.

Prendi i risultati per i tuoi standard e inseriscili in un foglio di calcolo/programma grafico come Excel o OpenOffice.

Utilizzando il programma per fogli di calcolo, dividi il 100 percento per ciascuno dei valori "%T" per gli standard, quindi prendi il registro del risultato. Questo calcolo ti darà l'assorbanza. Se inserisci la formula, il tuo programma di fogli di calcolo eseguirà il calcolo per te.

Esempio: se %T è 50,6, la formula inserita nel programma per fogli di calcolo sarà la seguente:

registro (100 / 50,6)

Il programma del foglio di calcolo farà l'aritmetica.

Fai lo stesso per tutti e cinque i valori sconosciuti/sperimentali.

Rappresentare graficamente i valori di assorbanza per tutti e cinque gli standard, con la concentrazione sull'asse x e l'assorbanza sull'asse y. Utilizzando il programma per fogli di calcolo, adattare un'equazione lineare a questo grafico. L'equazione sarà della forma y = mx + b. La maggior parte dei programmi per fogli di calcolo avrà una funzione di regressione lineare. Consultare il manuale dell'utente per il proprio programma di fogli di calcolo per i dettagli su come utilizzare la funzione di regressione lineare.

Prendi l'equazione per la linea più adatta dal tuo foglio di calcolo e risolvila per y sottraendo b da entrambi i lati e dividendo entrambi i lati per m. Il risultato sarà simile al seguente:

(y - b)/m = x

dove b e m sono i valori trovati dal tuo programma di fogli di calcolo.

Controlla i tuoi valori di assorbanza per le incognite e scegli tre che rientrano nello stesso intervallo degli standard. Utilizzare questi tre valori di assorbanza per i calcoli rimanenti. Se tutti e cinque rientrano nello stesso intervallo degli standard, puoi invece usarli tutti e cinque, ma devi usarne almeno tre.

Inserisci ciascuno dei tre valori di assorbanza nella tua equazione al posto di y. Ricorda che la tua equazione era nella seguente forma:

(y - b)/m = x

Quindi, ti consigliamo di inserire il valore di assorbanza per ogni sconosciuta nell'equazione al posto di y, quindi calcolare x. Puoi usare il programma per fogli di calcolo per fare questo calcolo per te e renderlo più veloce. Ora hai calcolato la concentrazione della sostanza chimica di interesse in tre delle tue incognite diluite. La soluzione originale è stata diluita per preparare queste incognite, tuttavia, ora è necessario lavorare a ritroso e calcolare la concentrazione della soluzione originale in base al fattore di diluizione.

Ogni campione sconosciuto inserito nello spettrofotometro è stato diluito di una quantità diversa. Di conseguenza, ora dovresti dividere la concentrazione che hai calcolato in base all'assorbanza per ogni lettura sconosciuta per quanto segue:

Sconosciuto 1: Dividi per 0,1 Sconosciuto 2: Dividi per 0,2 Sconosciuto 3: Dividi per 0,3 Sconosciuto 4: Dividi per 0,4 Sconosciuto 5: Dividi per 0,5

Ricorda, tuttavia, che queste cifre si basano sul presupposto che stai utilizzando le diluizioni sopra descritte. Ricorda di modificare questi valori se hai diluito i campioni di una quantità diversa.

Somma i risultati e dividili per il numero di risultati. Questo ti darà una media. Riporta questo numero come tuo risultato per la concentrazione della soluzione originale.

• Matita
• Carta
• Calcolatrice
• Guanti
• Occhiali
• Cappotto a maniche lunghe
• Spettrofotometro
• Cuvette in vetro
• Parafilm
• Kimwipes
• Acqua deionizzata
• Soluzione che vuoi testare (di concentrazione sconosciuta)
• 1 soluzione standard molare della sostanza chimica presente nella soluzione di prova
• Pipetta graduata e bulbo
• Provette e portaprovette
• Becher

• Questa procedura può sembrare complicata, ma in realtà è abbastanza semplice una volta iniziata. Prova a guardare i due video nella sezione Risorse per familiarizzare con la procedura.