분광 광도계는 화학 및 생물학에서 매우 중요한 도구입니다. 기본 개념은 간단합니다. 다른 물질이 다른 파장보다 일부 파장에서 빛 / 전자기 복사를 더 잘 흡수합니다. 그렇기 때문에 일부 재료는 투명하고 다른 재료는 색상이 지정됩니다. 용액을 통해 주어진 파장의 빛을 비추면 농도가 높을수록 더 많은 빛을 흡수합니다. 농도를 계산하려면 판독 값을 알려진 농도의 표준 판독 값과 비교해야합니다. 아래 절차는 화학 교육 실험실을 염두에두고 작성된 상당히 일반적인 절차이지만 다른 설정에서도 수정할 수 있습니다.
실험실에서 작업 할 때 항상 그렇듯이 고글, 장갑 및 긴팔 코트를 착용하여 안전을 확보하십시오.
고무 전구를 눌러 공기를 비운 다음 눈금이 매겨진 피펫 위에 놓고 전구가 이완되도록하여 물을 피펫으로 빨아들입니다. 다음으로 전구를 제거하고 손가락으로 피펫 상단을 덮으십시오. 이렇게하면 피펫이 밀봉되어 손가락을 뺄 때까지 용액이 흘러 나오지 않습니다. 원하는 양에 도달 할 때까지 약간의 용액이 파이 펫에서 흘러 나오도록 손가락 가장자리를 살짝 들어 올립니다. 눈금이 매겨진 피펫이 어떻게 작동하는지 느끼기 위해 물과 비커로 연습하십시오. 리소스 섹션 아래의 링크에는 이전에 피펫으로 작업 한 적이없는 경우를 대비하여 피펫을 사용하는 방법을 보여주는 영화 클립이 있습니다.
5 개의 시험관을 표준 1-5로 표시하십시오. 마스킹 테이프와 펜을 사용하거나 건조 지우기 마커를 사용하여 레이블을 지정할 수 있습니다.
표준에 대해 5 가지 농도를 선택하십시오. 표준 농도가 거의 동일한 간격 (예: 0.1 몰, 0.2 몰, 0.3 몰 등)으로 서로 분리되기를 원합니다. -그리고 당신의 미지가 예상되는 것과 거의 같은 범위에 있습니다. 당분간 다음 5 가지 농도를 사용하되 자신의 실험을 수행 할 때이를 수정해야합니다.
표준 1: 0.1 몰 표준 2: 0.2 몰 표준 3: 0.3 몰 표준 4: 0.4 몰 표준 5: 0.5 몰
다음으로 1 몰 표준 용액에 다음 양을 시험관 1-5에 첨가합니다. 이러한 양은 위에 나열된 농도를 사용하여 계산되므로 자신의 실험을 수행 할 때 필요에 따라 수정해야 할 수도 있습니다.
표준 1: 0.8 밀리리터 표준 2: 1.6 밀리리터 표준 3: 2.4 밀리리터 표준 4: 3.2 밀리리터 표준 5: 4 밀리리터
눈금이 매겨진 피펫을 헹구고 다음 양의 탈 이온수를 옮깁니다.
표준 1: 7.2 밀리리터 표준 2: 6.4 밀리리터 표준 3: 5.6 밀리리터 표준 4: 4.8 밀리리터 표준 5: 4.0 밀리리터
기본적으로 아이디어는 각 튜브에있는 용액의 양을 최대 8 밀리리터까지 가져 오는 것입니다.
각 표준 튜브를 파라 필름으로 덮고 뒤집어서 혼합합니다.
다른 5 개의 시험관을 "알 수 없음 1-5"로 표시하십시오. 표준에 대해 1 몰 용액과 함께 사용한 것과 동일한 양의 미지 또는 테스트 용액을 각각에 추가하십시오. 즉, 알려지지 않은 1은 0.8 밀리리터의 테스트 용액과 7.2 밀리리터의 물, 미지 2는 1.6 밀리리터의 테스트 용액과 6.4 밀리리터의 물을 포함합니다. 앞으로.
각 미지의 것을 파라 필름으로 덮고 조심스럽게 뒤집어 혼합합니다.
분광 광도계를 켜고 예열되도록합니다. 필요한 시간은 모델 및 제조업체에 따라 다릅니다.
분광 광도계의 파장을 설정합니다. 파장은 실험의 화학 물질 유형에 따라 다릅니다. 지금은 500nm를 가정하지만 다른 실험에서는이를 변경해야합니다.
분광 광도계를 보정하십시오. 보정 절차는 사용중인 장치에 따라 다릅니다. 교육 실험실의 일반적인 모델 인 Spectronic 20의 경우 먼저 "0 % T"로 표시되도록 기계를 조정합니다. 큐벳이로드되지 않은 경우 탈 이온수 만 포함 된 빈 큐벳이 "100 % T"가되도록 조정합니다. 짐을 실은. 이 절차는 사용중인 기기의 종류에 따라 다를 수 있으므로 자세한 내용은 제조업체의 지침을 참조하십시오.
기계를 보정 한 후 표준 1 테스트 튜브를 가져와 내용물이 채우기 선에 도달 할 때까지 깨끗한 큐벳에 붓습니다. 큐벳을 김 와이프로 닦아서 지문이나 기타 먼지를 제거합니다. 분광 광도계에 큐벳을 삽입하고 "% T"판독 값을 기록합니다.
10 개 샘플 모두에 대해이 절차를 반복합니다. 결과가 가능한 한 정확한지 확인하기 위해 샘플 사이의 큐벳을 확실히 청소하십시오.
표준에 대한 결과를 가져와 Excel 또는 OpenOffice와 같은 스프레드 시트 / 그래프 프로그램에 입력합니다.
스프레드 시트 프로그램을 사용하여 표준에 대한 각 "% T"값으로 100 %를 나눈 다음 결과 로그를 가져옵니다. 이 계산은 흡광도를 제공합니다. 공식을 입력하면 스프레드 시트 프로그램이 계산을 수행합니다.
예: % T가 50.6 인 경우 스프레드 시트 프로그램에 입력 한 공식은 다음과 같습니다.
로그 (100 / 50.6)
스프레드 시트 프로그램이 산술을 수행합니다.
5 개의 미지 / 실험 값 모두에 대해 동일하게 수행하십시오.
x 축에 농도를, y 축에 흡광도를 사용하여 다섯 가지 표준 모두에 대한 흡광도 값을 그래프로 표시합니다. 스프레드 시트 프로그램을 사용하여이 그래프에 선형 방정식을 맞 춥니 다. 방정식은 y = mx + b의 형식이됩니다. 대부분의 스프레드 시트 프로그램에는 선형 회귀 함수가 있습니다. 선형 회귀 기능을 사용하는 방법에 대한 자세한 내용은 스프레드 시트 프로그램의 사용 설명서를 참조하십시오.
스프레드 시트 프로그램에서 가장 적합한 선을 구하고 양쪽에서 b를 빼고 양쪽을 m으로 나누어 y를 구합니다. 결과는 다음과 같습니다.
(y-b) / m = x
여기서 b와 m은 스프레드 시트 프로그램에서 찾은 값입니다.
미지의 흡광도 값을 확인하고 표준과 동일한 범위에 속하는 세 가지를 선택하십시오. 나머지 계산에는이 세 가지 흡광도 값을 사용하십시오. 5 개가 모두 표준과 동일한 범위에 속하면 5 개를 모두 대신 사용할 수 있지만 최소 3 개를 사용해야합니다.
y 대신 방정식에 세 가지 흡광도 값을 각각 대입합니다. 방정식이 다음 형식임을 기억하십시오.
(y-b) / m = x
따라서 각 미지의 흡광도 값을 y 대신 방정식에 대입 한 다음 x를 계산합니다. 스프레드 시트 프로그램을 사용하여이 계산을 수행하고 더 빠르게 할 수 있습니다. 이제 희석 된 세 가지 미지 성분에 대한 관심 화학 물질의 농도를 계산했습니다. 그러나 원래 용액은 이러한 미지 성분을 준비하기 위해 희석되었으므로 이제 역순으로 작업하고 희석 계수를 기반으로 원래 용액의 농도를 계산해야합니다.
분광 광도계에 삽입 한 각 미지 샘플은 다른 양으로 희석되었습니다. 따라서 이제 알려지지 않은 각 판독 값의 흡광도를 기반으로 계산 한 농도를 다음과 같이 나누어야합니다.
Unknown 1: 0.1로 나누기 Unknown 2: 0.2로 나누기 Unknown 3: 0.3으로 나누기 Unknown 4: 0.4로 나누기 Unknown 5: 0.5로 나누기
그러나이 수치는 위에서 설명한 희석액을 사용하고 있다는 가정을 기반으로합니다. 샘플을 다른 양으로 희석 한 경우이 값을 변경해야합니다.
결과를 함께 추가하고 결과 수로 나눕니다. 이것은 당신에게 평균을 줄 것입니다. 이 숫자를 원래 용액의 농도에 대한 결과로보고하십시오.
필요한 것
- 연필
- 종이
- 계산자
- 장갑
- 고글
- 긴팔 코트
- 분광 광도계
- 유리 큐벳
- 파라 필름
- Kimwipes
- 탈 이온수
- 테스트하려는 솔루션 (미지 농도)
- 테스트 용액에 존재하는 화학 물질의 1 몰 표준 용액
- 눈금 피펫 및 전구
- 테스트 튜브 및 테스트 튜브 랙
- 굽 달린 큰 컵
팁
이 절차는 복잡하게 들릴 수 있지만 실제로 시작하면 상당히 간단합니다. 리소스 섹션에서 두 개의 비디오를 시청하여 절차에 익숙해 지십시오.