Spektrofotometrija yra neįkainojama chemijos ir biologijos priemonė. Pagrindinė idėja yra paprasta: skirtingos medžiagos geriau sugeria šviesą / elektromagnetinę spinduliuotę esant vieniems bangos ilgiams nei kitoms. Štai kodėl kai kurios medžiagos yra skaidrios, kitos, pavyzdžiui, spalvos. Kai per tirpalą nušviesite tam tikro bangos ilgio šviesą, tuo didesnė jo koncentracija, tuo daugiau šviesos jis sugers. Norėdami apskaičiuoti koncentraciją, turite palyginti savo rodmenis su žinomos koncentracijos standartų rodmenimis. Toliau aprašyta procedūra yra gana bendra procedūra, parašyta atsižvelgiant į chemijos mokymo laboratoriją, tačiau ją galima modifikuoti ir kitiems nustatymams.
Kaip visada dirbdami laboratorijoje, užsidėkite akinius, pirštines ir paltą ilgomis rankovėmis, kad užtikrintumėte savo saugumą.
Suspauskite guminę lemputę, kad ji nepatektų į orą, tada padėkite ją ant graduoto pipetės ir leiskite lemputei atsipalaiduoti, kad ji įsiurbtų vandenį į pipetę. Tada nuimkite lemputę ir užmaukite piršto dangteliu pipeto viršų; taip užsandarinsite pipetę, kad tirpalas viduje neištekėtų tol, kol nepašalinsite piršto. Šiek tiek pakelkite piršto kraštą, kad iš pipeto ištekėtų truputis tirpalo, kol pasieksite norimą tūrį. Pratinkite su trupučiu vandens ir stikline, kad pajustumėte, kaip veikia graduotas pipetas. Skyriuje „Ištekliai“ esančioje nuorodoje yra filmo klipas, parodantis, kaip naudoti pipetą tuo atveju, jei dar niekada su juo nedirbote.
Pažymėkite 5 mėgintuvėlius kaip 1–5 standartus. Galite juos paženklinti lipnia juosta ir rašikliu arba naudodami sausą ištrynimo žymeklį.
Pasirinkite penkias koncentracijas pagal savo standartus. Norite, kad standartinės koncentracijos būtų atskirtos viena nuo kitos maždaug tuo pačiu intervalu - pvz., 0,1 molio, 0,2 molio, 0,3 molio ir kt. - ir maždaug tame pačiame intervale, kokio tikitės iš jūsų nežinomo. Kol kas naudokite šias penkias koncentracijas, tačiau atminkite, kad atlikdami savo eksperimentą turėsite jas pakeisti:
1 standartas: 0,1 molinis standartas 2: 0,2 molinis standartas 3: 0,3 molinis standartas 4: 0,4 molinis standartas 5: 0,5 molinis
Tada paimkite 1 molinį etaloninį tirpalą ir į 1-5 mėgintuvėlius įpilkite šiuos kiekius. Atminkite, kad šios sumos apskaičiuojamos pagal aukščiau išvardytas koncentracijas, todėl jums gali tekti jas prireikus pakeisti, kai atliksite savo eksperimentą.
Standartas 1: 0,8 mililitrai Standartinis 2: 1,6 mililitrai Standartinis 3: 2,4 mililitro Standartas 4: 3,2 mililitrai Standartinis 5: 4 mililitrai
Nuplaukite graduotą pipetę, tada perpilkite šiuos kiekius dejonizuoto vandens:
Standartas 1: 7,2 mililitrai Standartas 2: 6,4 mililitrai Standartas 3: 5,6 mililitrai Standartas 4: 4,8 mililitrai Standartas 5: 4,0 mililitrai
Iš esmės idėja yra, kad tirpalo kiekis kiekviename mėgintuvėlyje būtų iki 8 mililitrų.
Kiekvieną standartinį mėgintuvėlį uždarykite parafilma ir apverskite, kad sumaišytų.
Pažymėkite dar penkis mėgintuvėlius kaip „Nežinomas 1–5“. Į kiekvieną įpilkite tiek pat nežinomo ar tiriamojo tirpalo kiekių, kiek naudojote su 1 moliniu tirpalu pagal standartus. Kitaip tariant, nežinomame 1 bus 0,8 mililitro bandomojo tirpalo ir 7,2 mililitro nežinomame vandenyje 2 bus 1,6 ml bandomojo tirpalo ir 6,4 ml vandens ir t pirmyn.
Kiekvieną nežinomąjį uždenkite parafilmu ir atsargiai apverskite, kad sumaišytumėte.
Įjunkite spektrofotometrą ir leiskite jam sušilti. Reikalingo laiko trukmė priklausys nuo modelio ir gamintojo.
Spektrofotometre nustatykite bangos ilgį. Bangos ilgis priklausys nuo jūsų eksperimento cheminės medžiagos tipo. Kol kas laikykite 500 nm, nors nepamirškite, kad jums reikės pakeisti tai skirtingiems eksperimentams.
Kalibruokite savo spektrofotometrą. Kalibravimo procedūra skirsis priklausomai nuo naudojamo įrenginio. „Spectronic 20“, kuris yra įprastas mokymo laboratorijų modelis, pirmiausia sureguliuosite mašiną taip, kad joje būtų „0 procentų T“ kai nėra kiuvetės, tada sureguliuokite ją taip, kad ji būtų „100% T“, kai tuščia kiuvetė, kurioje yra tik dejonizuoto vandens, pakrautas. Šios procedūros gali skirtis priklausomai nuo naudojamos mašinos tipo, todėl išsamesnės informacijos ieškokite gamintojo instrukcijose.
Kalibravus mašiną, paimkite standartinį 1 mėgintuvėlį ir supilkite turinį į švarią kiuvetę, kol pasieks užpildymo liniją. Kiuvetę nuvalykite kimwipe, kad pašalintumėte pirštų atspaudus ar kitus nešvarumus. Įkiškite kiuvetę į spektrofotometrą ir užrašykite „% T“ rodmenį.
Pakartokite šią procedūrą visiems 10 mėginių. BŪTINAI valykite küvetą tarp mėginių, kad įsitikintumėte, jog jūsų rezultatai yra kuo tikslesni.
Paimkite savo standartų rezultatus ir įveskite juos į skaičiuoklės / grafikų programą, pvz., „Excel“ ar „OpenOffice“.
Naudodamiesi skaičiuoklės programa, padalykite 100 procentų iš kiekvienos „% T“ vertės pagal standartus, tada paimkite rezultatų žurnalą. Šis apskaičiavimas suteiks jums absorbciją. Jei įvesite formulę, skaičiuoklės programa atliks skaičiavimus už jus.
Pavyzdys: Jei% T yra 50,6, formulė, kurią įvesite į skaičiuoklės programą, bus tokia:
rąstas (100 / 50,6)
Skaičiuoklės programa atliks aritmetiką.
Atlikite tą patį su visomis penkiomis nežinomomis / eksperimentinėmis vertėmis.
Nubraižykite visų penkių standartų absorbcijos vertes, nurodydami koncentraciją ant x ašies ir absorbciją ant y ašies. Naudodami skaičiuoklės programą, pritaikykite tiesinę lygtį šiam grafikui. Lygtis bus formos y = mx + b. Dauguma skaičiuoklių programų turės tiesinės regresijos funkciją. Norėdami sužinoti daugiau, kaip naudoti linijinės regresijos funkciją, skaitykite savo skaičiuoklės programos vartotojo vadovą.
Paimkite geriausiai tinkančios linijos lygtį iš savo skaičiuoklės programos ir išspręskite ją y atimdami b iš abiejų pusių ir padalydami abi puses iš m. Rezultatas atrodys taip:
(y - b) / m = x
kur b ir m yra vertės, kurias randa jūsų skaičiuoklės programa.
Patikrinkite savo absorbcijos vertes dėl nežinomų ir pasirinkite tris, kurios patenka į maždaug tą patį diapazoną kaip ir standartai. Likusiems skaičiavimams naudokite šias tris absorbcijos vertes. Jei visi penki patenka į tą patį intervalą, kaip ir standartai, vietoj jų galite naudoti visus penkis, tačiau turite naudoti bent tris.
Kiekvieną iš trijų absorbcijos verčių prijunkite prie savo lygties vietoje y. Atminkite, kad jūsų lygtis buvo tokia:
(y - b) / m = x
Taigi, jūs turėsite kiekvienos nežinomos absorbcijos vertę įjungti į lygtį vietoje y, tada apskaičiuoti x. Norėdami atlikti šį skaičiavimą ir padaryti jį greitesnį, galite naudoti skaičiuoklės programą. Dabar jūs apskaičiavote dominančios cheminės medžiagos koncentraciją trijuose savo praskiestuose nežinomuose. Originalus tirpalas buvo atskiestas, kad būtų paruoštos šios nežinomos, todėl dabar reikia dirbti atgal ir apskaičiuoti pirminio tirpalo koncentraciją pagal praskiedimo faktorių.
Kiekvienas nežinomas mėginys, kurį įdėjote į spektrofotometrą, praskiestas skirtingu kiekiu. Todėl dabar turėtumėte padalyti pagal kiekvieno nežinomo rodmens absorbciją apskaičiuotą koncentraciją taip:
Nežinoma 1: Padalinti iš 0,1 Nežinoma 2: Padalinti iš 0,2 Nežinoma 3: Padalinti iš 0,3 Nežinoma 4: Padalinti iš 0,4 Nežinoma 5: Padalinti iš 0,5
Nepamirškite, kad šie skaičiai yra pagrįsti prielaida, kad naudojate pirmiau nurodytus praskiedimus. Nepamirškite pakeisti šių verčių, jei mėginius atskiedėte kitu kiekiu.
Sudėkite savo rezultatus ir padalykite juos iš rezultatų skaičiaus. Tai suteiks jums vidurkį. Nurodykite šį skaičių kaip pirminio tirpalo koncentracijos radinį.
Dalykai, kurių jums prireiks
- Pieštukas
- Popierius
- Skaičiuoklė
- Pirštinės
- Akiniai
- Paltas ilgomis rankovėmis
- Spektrofotometras
- Stiklinės kiuvetės
- Parafilmas
- Kimwipesas
- Dejonizuotas vanduo
- Sprendimas, kurį norite išbandyti (nežinomos koncentracijos)
- 1 molinis etaloninis jūsų tiriamajame tirpale esančios cheminės medžiagos tirpalas
- Graduotas pipetas ir lemputė
- Mėgintuvėliai ir mėgintuvėlių stovas
- Stiklinė
Patarimai
Ši procedūra gali skambėti komplikuotai, tačiau pradėjus tai iš tikrųjų yra gana paprasta. Pabandykite žiūrėti du vaizdo įrašus, esančius skyriuje Ištekliai, kad susipažintumėte su procedūra.
