Spektrofotometri, kimya ve biyolojide paha biçilmez bir araçtır. Temel fikir basittir: farklı maddeler ışığı/elektromanyetik radyasyonu bazı dalga boylarında diğerlerinden daha iyi emer. Bu nedenle örneğin bazı malzemeler şeffafken bazıları renklidir. Belirli bir dalga boyundaki ışığı bir çözeltinin içinden geçirdiğinizde, konsantrasyonu ne kadar yüksek olursa, o kadar fazla ışık emer. Konsantrasyonu hesaplamak için, okumanızı bilinen konsantrasyon standartlarının okumalarıyla karşılaştırmanız gerekir. Aşağıdaki prosedür, bir kimya öğretim laboratuvarı düşünülerek yazılmış oldukça genel bir prosedürdür, ancak diğer ayarlar için de değiştirilebilir.
Laboratuvarda çalışırken her zaman olduğu gibi, kendi güvenliğinizi sağlamak için gözlüklerinizi, eldivenlerinizi ve uzun kollu paltonuzu giyin.
Havasını boşaltmak için kauçuk ampulü sıkın, ardından dereceli pipetinizin üzerine yerleştirin ve ampulün suyu pipete çekmesi için gevşemesine izin verin. Ardından, ampulü çıkarın ve pipetin üst kısmını parmağınızla kapatın; bu, pipeti kapatacak ve böylece parmağınız çekilinceye kadar içindeki solüsyon dışarı akmayacaktır. İstediğiniz hacme ulaşana kadar küçük bir çözeltinin pipetten akmasını sağlamak için parmağınızın kenarını hafifçe kaldırın. Dereceli pipetin nasıl çalıştığını anlamak için biraz su ve bir beher ile alıştırma yapın. Kaynaklar bölümünün altındaki bağlantıda, daha önce hiç pipetle çalışmamış olmanız durumunda pipetin nasıl kullanılacağını gösteren bir film klibi vardır.
5 test tüpünü standart 1-5 olarak etiketleyin. Bunları maskeleme bandı ve bir kalem kullanarak veya kuru silinebilir bir işaretleyici kullanarak etiketleyebilirsiniz.
Standartlarınız için beş konsantrasyon seçin. Standart konsantrasyonların birbirinden yaklaşık olarak aynı aralıklarla ayrılmasını istiyorsunuz - örn., 0.1 molar, 0.2 molar, 0.3 molar, vb. -- ve bilinmeyeninizin olmasını beklediğinizle yaklaşık aynı aralıkta. Şu an için aşağıdaki beş konsantrasyonu kullanın, ancak kendi deneyinizi yaparken bunları değiştirmeniz gerekeceğini unutmayın:
Standart 1: 0,1 molar Standart 2: 0,2 molar Standart 3: 0,3 molar Standart 4: 0,4 molar Standart 5: 0,5 molar
Ardından, 1 molar standart solüsyonu alın ve aşağıdaki miktarları 1-5 test tüplerine ekleyin. Bu miktarların yukarıda listelenen konsantrasyonlar kullanılarak hesaplandığını unutmayın, bu nedenle kendi denemenizi yaparken bunları gerektiği gibi değiştirmeniz gerekebilir.
Standart 1: 0,8 mililitre Standart 2: 1,6 mililitre Standart 3: 2,4 mililitre Standart 4: 3,2 mililitre Standart 5: 4 mililitre
Dereceli pipeti durulayın, ardından aşağıdaki miktarlarda deiyonize suyu aktarın:
Standart 1: 7,2 mililitre Standart 2: 6,4 mililitre Standart 3: 5,6 mililitre Standart 4: 4,8 mililitre Standart 5: 4,0 mililitre
Temel olarak fikir, her tüpteki çözelti miktarını 8 mililitreye çıkarmaktır.
Standart tüplerin her birini parafilm ile kapatın ve karıştırmak için ters çevirin.
Beş test tüpünü daha "Bilinmeyen 1-5" olarak işaretleyin. Standartlar için 1 molar solüsyonla kullandığınız kadar, bilinmeyen veya test solüsyonunuzun aynı miktarlarını her birine ekleyin. Başka bir deyişle, bilinmeyen 1, 0,8 mililitre test çözeltisi ve 7,2 mililitre test çözeltisi içerecektir. su, bilinmeyen 2, 1,6 mililitre test çözeltisi ve 6,4 mililitre su içerecektir ve böylece ileri.
Bilinmeyenlerin her birini parafilm ile kapatın ve karıştırmak için dikkatlice ters çevirin.
Spektrofotometreyi açın ve ısınmasına izin verin. Gerekli süre, modele ve üreticiye bağlı olacaktır.
Spektrofotometrede dalga boyunu ayarlayın. Dalga boyu, deneyinizdeki kimyasalın türüne bağlı olacaktır. Şimdilik 500 nm varsayın, ancak bunu farklı deneyler için değiştirmeniz gerekeceğini unutmayın.
Spektrofotometrenizi kalibre edin. Kalibrasyon prosedürü, kullandığınız cihaza bağlı olarak değişecektir. Öğretim laboratuvarlarında yaygın bir model olan Spectronic 20 için, önce makineyi "yüzde 0 T" yazacak şekilde ayarlayacaksınız. hiçbir küvet yüklenmediğinde, yalnızca deiyonize su içeren boş bir küvet kullanıldığında "%100 T" yazacak şekilde ayarlayın. yüklendi. Bu prosedürler, kullandığınız makinenin türüne göre değişiklik gösterebilir, bu nedenle ayrıntılar için üreticinin talimatlarına bakın.
Makine kalibre edildikten sonra standart 1 test tüpünü alın ve içindekileri dolum çizgisine ulaşana kadar temiz bir küvete dökün. Herhangi bir parmak izi veya diğer kiri temizlemek için küveti bir kimwipe ile silin. Küveti spektrofotometreye yerleştirin ve "%T" okumasını kaydedin.
Tüm 10 numune için bu prosedürü tekrarlayın. Sonuçlarınızın mümkün olduğunca doğru olduğundan emin olmak için numuneler arasında küveti temizlediğinizden EMİN OLUN.
Standartlarınız için sonuçları alın ve bunları Excel veya OpenOffice gibi bir elektronik tablo/grafik programına girin.
Elektronik tablo programını kullanarak, standartlar için "%T" değerlerinin her birine yüzde 100'ü bölün, ardından sonucun günlüğünü alın. Bu hesaplama size absorbansı verecektir. Formülü girerseniz, elektronik tablo programınız hesaplamayı sizin için yapacaktır.
Örnek: %T 50.6 ise, elektronik tablo programına girdiğiniz formül aşağıdaki gibi olacaktır:
günlük (100 / 50,6)
Hesap tablosu programı aritmetiği yapacaktır.
Beş bilinmeyen/deneysel değer için de aynısını yapın.
X ekseninde konsantrasyon ve y ekseninde absorbans ile beş standardın tümü için absorbans değerlerinin grafiğini çizin. Elektronik tablo programını kullanarak bu grafiğe doğrusal bir denklem uydurun. Denklem y = mx + b biçiminde olacaktır. Çoğu elektronik tablo programı, doğrusal bir regresyon işlevine sahip olacaktır. Doğrusal regresyon özelliğinin nasıl kullanılacağına ilişkin ayrıntılar için elektronik tablo programınızın kullanıcı kılavuzuna bakın.
Hesap tablosu programınızdan en uygun satırın denklemini alın ve her iki taraftan b'yi çıkararak ve her iki tarafı da m'ye bölerek bunu y için çözün. Sonuç aşağıdaki gibi görünecektir:
(y - b)/m = x
burada b ve m, elektronik tablo programınız tarafından bulunan değerlerdir.
Bilinmeyenler için absorbans değerlerinizi kontrol edin ve standartlarla aynı aralıkta olan üç tane seçin. Kalan hesaplamalarınız için bu üç absorbans değerini kullanın. Beşinin tümü standartlarla aynı aralığa giriyorsa, bunun yerine beşini de kullanabilirsiniz, ancak en az üçünü kullanmanız gerekir.
Üç absorbans değerinin her birini denkleminize y yerine yerleştirin. Denkleminizin aşağıdaki biçimde olduğunu unutmayın:
(y - b)/m = x
Bu nedenle, denklemde y yerine her bilinmeyenin absorbans değerini eklemek ve ardından x'i hesaplamak isteyeceksiniz. Bu hesaplamayı sizin için yapmak ve daha hızlı hale getirmek için elektronik tablo programını kullanabilirsiniz. Şimdi, seyreltilmiş bilinmeyenlerinizden üçünde ilgilendiğiniz kimyasalın konsantrasyonunu hesapladınız. Ancak bu bilinmeyenleri hazırlamak için orijinal çözelti seyreltildi, bu nedenle şimdi geriye doğru çalışmanız ve seyreltme faktörüne dayalı olarak orijinal çözeltinin konsantrasyonunu hesaplamanız gerekiyor.
Spektrofotometreye eklediğiniz her bilinmeyen numune farklı bir miktarda seyreltildi. Sonuç olarak, şimdi her bilinmeyen okuma için absorbansa dayalı olarak hesapladığınız konsantrasyonu aşağıdakilere bölmelisiniz:
Bilinmeyen 1: 0,1'e Böl Bilinmeyen 2: 0,2'ye Böl Bilinmiyor 3: 0,3'e Böl Bilinmiyor 4: 0,4'e Böl Bilinmiyor 5: 0,5'e Böl
Ancak, bu rakamların yukarıda ana hatları verilen seyreltmeleri kullandığınız varsayımına dayandığını unutmayın. Numunelerinizi farklı bir miktarda seyreltdiyseniz bu değerleri değiştirmeyi unutmayın.
Sonuçlarınızı bir araya toplayın ve sonuç sayısına bölün. Bu size bir ortalama verecektir. Bu sayıyı orijinal çözeltinin konsantrasyonu için bulgunuz olarak bildirin.
İhtiyacınız Olan Şeyler
- Kalem
- Kağıt
- Hesap makinesi
- eldiven
- Gözlük
- Uzun kollu ceket
- spektrofotometre
- Cam küvetler
- parafilm
- Kimwipes
- deiyonize su
- Test etmek istediğiniz çözüm (bilinmeyen konsantrasyon)
- Test solüsyonunuzda bulunan kimyasalın 1 molar standart solüsyonu
- Dereceli pipet ve ampul
- Test tüpleri ve test tüpü rafı
- beher
İpuçları
Bu prosedür karmaşık gelebilir, ancak bir kez başladığınızda aslında oldukça basittir. Prosedüre aşina olmak için Kaynaklar bölümünün altındaki iki videoyu izlemeyi deneyin.