Kuidas teha spektrofotomeetrilist analüüsi

Sisu

• etappidel
• 1. osa Valmistage proovid ette
• 2. osa Saage kogemusest aru
• 3. osa Analüüsige neeldumise tulemusi

Selles artiklis: Proovide ettevalmistamineKatse tegemineAlbilisatsiooni tulemuste analüüsimine12

Spektrofotomeetria on eksperimentaalne meetod, mida kasutatakse lahuse lahustunud aine kontsentratsiooni mõõtmiseks, arvutades selle lahustunud aine neeldunud valguse hulga. See tehnika põhineb teatud keemiliste ühendite omadusel neelduda erineva intensiivsusega valguse erinevaid lainepikkusi. Lahuses sisalduvaid aineid ja nende kontsentratsioone saate teada vaid läbi valguse läbi selle. Selleks kasutavad uurimislaborid seadet, mida nimetatakse spektrofotomeetriks.

etappidel

1. osa Valmistage proovid ette

1. 
   

   
   Lülitage spektrofotomeeter sisse. Enamik seadmeid peab veel mõnda aega töötama, enne kui saavad täpsed mõõtmised teha. Käivitage masin ja laske sellel enne oma esimese lahuse analüüsimist vähemalt 15 minutit soojeneda.
   • Kasutage seda aega proovide ettevalmistamiseks.

2. 
   

   
   Puhastage küvetid. Kui teete praktilisi töid kooli keskkonnas, võidakse teile pakkuda ühekordselt kasutatavaid katseklaase, mida te ei pea puhastama. Kui kasutate korduvkasutatavaid konteinereid, veenduge, et need oleksid enne kasutamist täiesti puhtad. Loputage hoolikalt destilleeritud veega.
   • Hoolige kausside eest, see on üsna kallis materjal.
   • Kausi käsitlemisel ärge pange sõrmi külgedele, millest valgus läbi läheb. Üldiselt on need läbipaistvad näod.

3. 
   

   
   
   
   Valage õige kogus kaussi. Mõne küveti maksimaalne maht on 1 ml, samal ajal kui katseklaasid võivad olla kuni 5 ml. Selleks, et teie mõõtmine oleks asjakohane, on oluline pöörata tähelepanu asjaolule, et valgusallikana toimiv laserkiir läbib vedelikku, mitte mahuti tühja osa.
   • Kui täidate proove pipetiga, vahetage seda iga kord, et vältida ristsaastumist.

4. 
   

   
   Valmistage "valge". See termin viitab kontrolllahusele, mis ei sisalda midagi muud kui lahustit, milles lahustatakse analüüsitav lahust. Näiteks kui teete soolaveega katset, koosneb teie "valge" ainult veest. Kui olete oma soolase vee punaseks tooninud, sisaldab "valge" vett ja punast värvi. Sellel kontrolllahusel peab olema sama maht ja see tuleb asetada samasse nõusse uuritava lahusega.

5. 
   

   
   
   
   Pühkige kauss. Enne spektrofotomeetrisse panemist kontrollige, kas see on võimalikult puhas, et tolm või mustus tulemust moonutaks. Tolmu eemaldamiseks ja välisseintel olevate veepiiskade kuivatamiseks kasutage ebemevaba lappi.

2. osa Saage kogemusest aru

1. 
   

   
   Seadke lainepikkus. Nüüd valite proovi läbiva valguse lainepikkuse. Et tulemus oleks usaldusväärne, peab sellel olema ainult üks lainepikkus (see tähendab, et värv peab olema ühevärviline). Valige valgus, mille värvi neelab mõni lahuses sisalduv keemiline ühend. Otsige, milline säte on kõige olulisem, spektrofotomeetri kasutusjuhendist.
   • Kui teete koolis praktilist tööd, antakse tõenäoliselt lainepikkus teile.
   • Katse läbiviimiseks valitud lainepikkus erineb alati proovi värvist. Tõepoolest, te juba teate, et lahendus tagastab kogu nähtavale värvile vastava lainepikkuse valguse.
   • Objektidel on inimsilmale värv, kuna need peegeldavad teatud lainepikkusi, absorbeerides samas teisi. Näiteks on rohi roheline, kuna klorofüll tagastab rohelise valguse, absorbeerides samal ajal teisi toone.

2. 
   

   
   Kalibreerige masin valgega. Pange kontrolllahus kausihoidikusse ja sulgege kaas. Kui teil on analoogspektrofotomeeter, näete nõelaga ketast, mis võngub vastavalt tuvastatud valguse intensiivsusele. Tavaliselt peaks valge analüüsimisel see nõel osutama paremale. Kirjutage saadud väärtus üles, seda võib hiljem vaja minna. Enne kausi eemaldamist pöörake taara nupp nulli.
   • Elektroonilise spektrofotomeetri kalibreerimist reguleerib sama põhimõte, välja arvatud see, et mõõtmisi loetakse ekraanil. Tühjendage seade selleks ette nähtud nuppu kasutades nii, et see oleks nullpunktis.
   • Pärast kontrolllahuse eemaldamist jääb masina kalibreerimine mällu. Kui teete proovidega mõõtmisi, lahutatakse pimekatse neeldumine automaatselt.

3. 
   

   
   Eemaldage valge. Kontrollige, kas nõel või ekraan jääb nulli. Et olla kindel, et kalibreerimine on õigesti registreeritud, proovige kontrolllahus masinasse tagasi panna. Mõõtmine peab alati jääma nullile.
   • Kui masina valikukettaga kuvatakse teine ​​tulemus, alustage taara uuesti algusest peale.
   • Kui see probleemi ei lahenda, küsige kelleltki abi või laske masin hooldada.

4. 
   

   
   Mõõda proovide neeldumine. Oodake umbes 10 sekundit, kuni nõel stabiliseerub või digitaalne ekraan enam ei muutu. Kirjutage neeldumise ja / või läbilaskvuse väärtus.
   • Proovi kaudu edastatav valguse osa on pöördvõrdeline neeldunud valguse osaga. Üldiselt märgitakse selle asemel neelduvuse väärtus, mida tavaliselt väljendatakse koma. Näiteks võib saada tulemuse 0,43.
   • Iga proovi jaoks tehke vähemalt kolm mõõtmist ja seejärel kolme tulemuse keskmine. See on parim viis võimalikult täpse arvu saamiseks.

5. 
   

   
   Korda erinevate värvidega. Pole välistatud, et teie proov sisaldab palju tundmatuid keemilisi ühendeid, mille neeldumine varieerub vastavalt valitud lainepikkusele. Veamarginaali vähendamiseks tehke mõõtmised uuesti, valides valgusspektrist värvid, mis jäävad 25 nm-st kaugemale. Teil on võimalik tuvastada parasiite, mis võivad teie lahenduses olla.

3. osa Analüüsige neeldumise tulemusi

1. 
   

   
   Arvutage läbilaskvus ja neelduvus. Läbilaskvus tähistab valguse osa, mis on läbinud proovi ja jõudnud spektrofotomeetri andurini. Seevastu iseloomustab neeldumine valguse osa, mille on absorbeerinud üks lahuses sisalduvatest keemilistest ainetest. Enamik tänapäevaseid seadmeid kuvavad neeldumise ja läbilaskvuse väärtused otse, kuid kui spektrofotomeeter annab teile ainult valguse intensiivsuse mõõtmise tulemuse, saate need ise arvutada.
   • Läbilaskvuse (T) leidmiseks jagage proovi läbinud valguse intensiivsus valge läbinud valguse intensiivsusega. Väljendage oma tulemus protsentides või kümnendsüsteemis. T = I / I₀, lahusega mõõdetud intensiivsusega ja₀ valge jaoks mõõdetud intensiivsus.
   • Neeldumine (A) on läbilaskvuse väärtuse baaslogaritmi negatiivne: A = -log₁₀T. Kui T väärtus on 0,1, on A väärtuseks 1 (0,1 võrdub 10 võimsusega -1), mis tähendab, et 10% valgusest on edastatud ja 90% neeldunud. Kui väärtus T on 0,01, on A väärt 2 (kuna 0,01 võrdub 10 võimsusega -2), mis tähendab, et 1% valgust edastatakse.

2. 
   

   
   Paigutage tulemused graafikule. Neeldumise väärtus on vertikaalteljel x, lainepikkus horisontaalteljel y. Fakt, et ortonormaalsel raamil on neelduvuse maksimaalsed väärtused iga katsetatud lainepikkuse kohta, võimaldab realiseerida proovi neeldumisspektrit, tuvastada esinevaid ühendeid ja teada nende proportsioone.
   • Üldiselt on neeldumisspekter piigid teatud lainepikkustel, mis võimaldab kindlaks teha konkreetseid ühendeid.

3. 
   

   
   Võrdle. Siduge oma spekter erinevate keemiliste ühendite teadaolevatega. Igal ainel on oma neeldumisspekter ja mõõtmiste ajal on sellel alati sama tipp sama lainepikkusega. Nii et saate tuvastada tundmatud ühendid, mis moodustavad teie lahenduse, võrreldes selle spektrit tuntud ühendite graafikutega.
   • See meetod võib olla kasulik ka ainete tuvastamiseks, mis oleksid proovi saastunud. Tõepoolest, kui eeldatav tulemus peab olema antud lainepikkusel tipp ja kui teil on kaks erinevat lainepikkust, siis on see sellepärast, et teie lahendus.