วิธีการคำนวณความเข้มข้นด้วยสเปกโตรโฟโตมิเตอร์

เช่นเคยเมื่อทำงานในห้องปฏิบัติการ ให้สวมแว่นตา ถุงมือ และเสื้อแขนยาวเพื่อความปลอดภัยของคุณเอง

บีบหลอดยางเพื่อไล่อากาศออก จากนั้นวางบนปิเปตที่ไล่ระดับแล้วและปล่อยให้หลอดไฟคลายตัวเพื่อดูดน้ำเข้าไปในปิเปต ถัดไป ให้ถอดหลอดไฟออกและปิดฝาปิเปตด้วยนิ้วของคุณ การทำเช่นนี้จะปิดผนึกปิเปตเพื่อไม่ให้สารละลายภายในไหลออกจนกว่านิ้วของคุณจะถูกดึงออก ยกนิ้วขึ้นเล็กน้อยเพื่อให้สารละลายเล็กน้อยไหลออกจากปิเปต จนถึงปริมาตรที่ต้องการ ฝึกฝนกับน้ำและบีกเกอร์เพื่อให้เข้าใจถึงการทำงานของปิเปตที่สำเร็จการศึกษา ลิงก์ใต้ส่วนทรัพยากรมีคลิปภาพยนตร์เพื่อแสดงวิธีใช้ปิเปตในกรณีที่คุณไม่เคยใช้งานมาก่อน

ฉลากที่ 5 หลอดทดลอง ตามมาตรฐาน 1-5 คุณสามารถติดฉลากโดยใช้เทปกาวและปากกา หรือใช้ปากกามาร์คเกอร์ลบแบบแห้ง

เลือกความเข้มข้นห้าระดับสำหรับมาตรฐานของคุณ คุณต้องการให้ความเข้มข้นมาตรฐานแยกออกจากกันโดยช่วงเวลาเดียวกัน เช่น 0.1 โมลาร์ 0.2 โมลาร์ 0.3 โมลาร์ เป็นต้น -- และอยู่ในช่วงเดียวกันกับที่คุณคาดไว้ว่าจะไม่มีใครรู้จัก ในขณะนี้ ให้ใช้ความเข้มข้นห้าอย่างต่อไปนี้ แต่จำไว้ว่าคุณจะต้องแก้ไขสิ่งเหล่านี้เมื่อทำการทดสอบของคุณเอง:

มาตรฐาน 1: 0.1 molar มาตรฐาน 2: 0.2 molar มาตรฐาน 3: 0.3 molar มาตรฐาน 4: 0.4 molar มาตรฐาน 5: 0.5 molar

ต่อไป ใช้สารละลายมาตรฐาน 1 โมลาร์ และเพิ่มจำนวนต่อไปนี้ในหลอดทดลอง 1-5 โปรดจำไว้ว่า จำนวนเหล่านี้คำนวณโดยใช้ความเข้มข้นที่ระบุไว้ข้างต้น ดังนั้นคุณอาจต้องแก้ไขตามความจำเป็นเมื่อทำการทดสอบของคุณเอง

มาตรฐาน 1: 0.8 มิลลิลิตร มาตรฐาน 2: 1.6 มิลลิลิตร มาตรฐาน 3: 2.4 มิลลิลิตร มาตรฐาน 4: 3.2 มิลลิลิตร มาตรฐาน 5: 4 มิลลิลิตร

ล้างปิเปตที่สำเร็จการศึกษา จากนั้นโอนน้ำที่ปราศจากไอออนในปริมาณต่อไปนี้:

มาตรฐาน 1: 7.2 มิลลิลิตร มาตรฐาน 2: 6.4 มิลลิลิตร มาตรฐาน 3: 5.6 มิลลิลิตร มาตรฐาน 4: 4.8 มิลลิลิตร มาตรฐาน 5: 4.0 มิลลิลิตร

โดยพื้นฐานแล้ว แนวคิดคือการทำให้ปริมาณสารละลายในแต่ละหลอดมีมากถึง 8 มิลลิลิตร

ปิดหลอดมาตรฐานแต่ละหลอดด้วยพาราฟิล์มแล้วกลับด้านเพื่อผสม

ทำเครื่องหมายอีกห้าหลอดทดลองว่า "ไม่ทราบ 1-5" เติมสารละลายที่ไม่รู้จักหรือทดสอบในปริมาณเท่ากันกับสารละลาย 1 โมลาร์สำหรับมาตรฐาน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ไม่ทราบ 1 จะมีสารละลายทดสอบ 0.8 มิลลิลิตรและ 7.2 มิลลิลิตร น้ำไม่ทราบ 2 จะมีสารละลายทดสอบ 1.6 มิลลิลิตรและน้ำ 6.4 มิลลิลิตร เป็นต้น ออกมา

คลุมสิ่งที่ไม่รู้จักแต่ละอันด้วยพาราฟิล์มแล้วพลิกกลับอย่างระมัดระวัง

เปิดเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์และปล่อยให้เครื่องอุ่นขึ้น ระยะเวลาที่จำเป็นจะขึ้นอยู่กับรุ่นและผู้ผลิต

ตั้งค่าความยาวคลื่นบนสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ ความยาวคลื่นจะขึ้นอยู่กับประเภทของสารเคมีในการทดลองของคุณ สำหรับตอนนี้ สมมติว่า 500 นาโนเมตร แต่จำไว้ว่าคุณจะต้องเปลี่ยนแปลงสิ่งนี้สำหรับการทดลองต่างๆ

ปรับเทียบสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ของคุณ ขั้นตอนการปรับเทียบจะแตกต่างกันไปตามอุปกรณ์ที่คุณใช้ สำหรับ Spectronic 20 ซึ่งเป็นรุ่นทั่วไปในห้องปฏิบัติการการสอน คุณจะต้องปรับเครื่องก่อนเพื่อให้อ่านว่า "0 เปอร์เซ็นต์ T" เมื่อไม่มีการโหลดคิวเวตต์ ให้ปรับให้อ่านว่า "100 % T" เมื่อคิวเวตต์เปล่าที่มีเฉพาะน้ำกำจัดไอออนเท่านั้น โหลดแล้ว ขั้นตอนเหล่านี้อาจแตกต่างกันไปตามประเภทของเครื่องที่คุณใช้ ดังนั้นโปรดอ่านคำแนะนำของผู้ผลิตสำหรับรายละเอียด

หลังจากปรับเทียบเครื่องแล้ว ให้นำหลอดทดลองมาตรฐาน 1 และเทสารลงในคิวเวตต์ที่สะอาดจนกว่าจะถึงเส้นเติม เช็ดคิวเวตต์ด้วยกิมไวป์เพื่อขจัดรอยนิ้วมือหรือสิ่งสกปรกอื่นๆ ใส่คิวเวตต์ลงในสเปกโตรโฟโตมิเตอร์และบันทึกการอ่านค่า "%T"

ทำซ้ำขั้นตอนนี้สำหรับตัวอย่างทั้งหมด 10 ตัวอย่าง ให้แน่ใจว่าได้ทำความสะอาดคิวเวตต์ระหว่างตัวอย่างเพื่อให้แน่ใจว่าผลลัพธ์ของคุณแม่นยำที่สุด

นำผลลัพธ์สำหรับมาตรฐานของคุณมาใส่ลงในสเปรดชีต/โปรแกรมสร้างกราฟ เช่น Excel หรือ OpenOffice

ใช้โปรแกรมสเปรดชีต หาร 100 เปอร์เซ็นต์ด้วยค่า "%T" แต่ละรายการสำหรับมาตรฐาน จากนั้นจึงบันทึกผลลัพธ์ การคำนวณนี้จะให้ค่าการดูดกลืนแสงแก่คุณ หากคุณป้อนสูตร โปรแกรมสเปรดชีตจะทำการคำนวณให้คุณ

ตัวอย่าง: หาก %T คือ 50.6 สูตรที่คุณป้อนลงในโปรแกรมสเปรดชีตจะเป็นดังนี้:

บันทึก (100 / 50.6)

โปรแกรมสเปรดชีตจะทำการคำนวณ

ทำเช่นเดียวกันสำหรับค่าที่ไม่รู้จัก/ทดลองทั้งห้าค่า

กราฟค่าการดูดกลืนแสงของมาตรฐานทั้งห้าโดยความเข้มข้นบนแกน x และการดูดกลืนแสงบนแกน y ใช้โปรแกรมสเปรดชีต ปรับสมการเชิงเส้นให้พอดีกับกราฟนี้ สมการจะอยู่ในรูปแบบ y = mx + b โปรแกรมสเปรดชีตส่วนใหญ่จะมีฟังก์ชันการถดถอยเชิงเส้น ศึกษาคู่มือผู้ใช้สำหรับโปรแกรมสเปรดชีตของคุณสำหรับรายละเอียดเกี่ยวกับวิธีใช้คุณลักษณะการถดถอยเชิงเส้น

หาสมการสำหรับเส้นที่เหมาะสมที่สุดจากโปรแกรมสเปรดชีตของคุณแล้วแก้หา y โดยลบ b จากทั้งสองข้างแล้วหารทั้งสองข้างด้วย m ผลลัพธ์จะมีลักษณะดังนี้:

(y - b)/m = x

โดยที่ b และ m คือค่าที่โปรแกรมสเปรดชีตพบ

ตรวจสอบค่าการดูดกลืนแสงของคุณสำหรับค่าไม่ทราบค่า และเลือกสามค่าที่อยู่ในช่วงเดียวกับค่ามาตรฐาน ใช้ค่าการดูดกลืนแสงทั้งสามนี้สำหรับการคำนวณที่เหลือของคุณ หากทั้ง 5 รายการอยู่ในช่วงเดียวกันกับมาตรฐาน คุณสามารถใช้ทั้ง 5 รายการแทนได้ แต่ต้องใช้อย่างน้อย 3 รายการ

แทนค่าการดูดกลืนแสงทั้งสามค่าลงในสมการแทน y จำไว้ว่าสมการของคุณอยู่ในรูปแบบต่อไปนี้:

(y - b)/m = x

ดังนั้น คุณจะต้องแทนค่าการดูดกลืนแสงของค่าที่ไม่ทราบค่าแต่ละตัวในสมการแทน y แล้วคำนวณ x คุณสามารถใช้โปรแกรมสเปรดชีตเพื่อทำการคำนวณให้คุณและทำให้เร็วขึ้นได้ ตอนนี้คุณได้คำนวณความเข้มข้นของสารเคมีที่คุณสนใจในสามสิ่งที่ไม่รู้ที่เจือจางของคุณแล้ว สารละลายเดิมถูกเจือจางเพื่อเตรียมสิ่งที่ไม่ทราบเหล่านี้ ดังนั้นตอนนี้คุณต้องย้อนกลับและคำนวณความเข้มข้นของสารละลายเดิมตามปัจจัยการเจือจาง

ตัวอย่างที่ไม่รู้จักแต่ละรายการที่คุณใส่ลงในสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ถูกเจือจางด้วยปริมาณที่แตกต่างกัน ดังนั้น ตอนนี้คุณควรแบ่งความเข้มข้นที่คุณคำนวณตามการดูดกลืนแสงสำหรับการอ่านค่าที่ไม่ทราบค่าแต่ละครั้งดังนี้:

ไม่ทราบ 1: หารด้วย 0.1 ไม่ทราบ 2: หารด้วย 0.2 ไม่ทราบ 3: หารด้วย 0.3 ไม่ทราบ 4: หารด้วย 0.4 ไม่ทราบ 5: หารด้วย 0.5

อย่างไรก็ตาม โปรดจำไว้ว่า ตัวเลขเหล่านี้อิงตามสมมติฐานที่คุณใช้การเจือจางที่สรุปไว้ข้างต้น อย่าลืมเปลี่ยนค่าเหล่านี้หากคุณเจือจางตัวอย่างด้วยปริมาณที่ต่างกัน

เพิ่มผลลัพธ์ของคุณเข้าด้วยกัน แล้วหารด้วยจำนวนผลลัพธ์ นี่จะทำให้คุณมีค่าเฉลี่ย รายงานตัวเลขนี้เป็นสิ่งที่คุณค้นพบสำหรับความเข้มข้นของสารละลายเดิม

• ดินสอ
• กระดาษ
• เครื่องคิดเลข
• ถุงมือ
• แว่นตากันลม
• เสื้อคลุมแขนยาว
• เครื่องวัดสเปกโตรโฟโตมิเตอร์
• คิวเวตแก้ว
• พาราฟิล์ม
• กิมวิปส์
• น้ำปราศจากไอออน
• สารละลายที่คุณต้องการทดสอบ (ไม่ทราบความเข้มข้น)
• สารละลายมาตรฐาน 1 โมลาร์ของสารเคมีที่มีอยู่ในสารละลายทดสอบของคุณ
• ปิเปตและหลอดไฟไล่ระดับ
• หลอดทดลอง & ชั้นวางหลอดทดลอง
• บีกเกอร์

• ขั้นตอนนี้อาจฟังดูซับซ้อน แต่จริงๆ แล้วค่อนข้างตรงไปตรงมาเมื่อคุณเริ่มต้นแล้ว ลองชมวิดีโอทั้งสองรายการในส่วนแหล่งข้อมูลเพื่อทำความคุ้นเคยกับขั้นตอน