Innhold
- stadier
- Del 1 Forbered prøvene
- Del 2 Gjør deg kjent med opplevelsen
- Del 3 Analyser absorpsjonsresultater
Spektrofotometri er en eksperimentell metode som brukes til å måle løst konsentrasjon av en løsning ved å beregne mengden lys som absorberes av dette oppløste. Denne teknikken er basert på egenskapene til visse kjemiske forbindelser til å absorbere forskjellige bølgelengder av lys med forskjellige intensiteter. Du kan kjenne til stoffene i en løsning og deres konsentrasjoner bare ved å føre lys gjennom den. For dette bruker forskningslaboratorier en enhet som kalles et spektrofotometer.
stadier
Del 1 Forbered prøvene
-
Slå på spektrofotometeret. De fleste enheter må holde seg en stund i drift før de kan gi nøyaktige målinger. Start maskinen og la den varme opp i minst 15 minutter før du analyserer den første løsningen.- Dra nytte av denne tiden for å klargjøre prøvene dine.
-
Rengjør kyvettene. Hvis du utfører praktisk arbeid i skolens omgivelser, kan det hende at du får utstyrsrør til engangsbruk som du ikke trenger å rengjøre. Hvis du bruker gjenbrukbare beholdere, må du forsikre deg om at de er helt rene før du bruker dem. Skyll grundig med destillert vann.- Ta vare på skålene, det er ganske dyrt materiale.
- Når du håndterer en bolle, må du passe på ikke å sette fingrene på sidene som lyset vil passere gjennom. Generelt er dette de gjennomsiktige ansiktene.
-
Hell riktig volum i bollen. Noen kyvetter har en maksimal kapasitet på 1 ml, mens prøverørene kan være opptil 5 ml. For at målingen din skal være relevant, er det viktig å ta hensyn til det faktum at laserstrålen som fungerer som en lyskilde passerer gjennom væsken og ikke den tomme delen av beholderen.- Hvis du fyller prøvene dine med en pipette, bytter du den hver gang for å unngå kryssforurensning.
-
Forbered en "hvit". Dette uttrykket refererer til kontrolloppløsningen som ikke inneholder annet enn løsningsmidlet der oppløsningen som skal analyseres vil bli oppløst. For eksempel, hvis du gjennomfører eksperimentet ditt med saltvann, vil din "hvite" bare bestå av vann. Hvis du har farget saltvannet ditt i rødt, vil den "hvite" inneholde vann og rødt fargestoff. Denne kontrollløsningen må ha samme volum og plasseres i samme beholder som løsningen som skal studeres. -
Tørk av bollen. Før du setter det i spektrofotometeret, må du kontrollere at det er så rent som mulig for å forhindre at støv eller skitt forvrenger resultatet. Bruk en lofri klut for å fjerne støv og tørke eventuelle dråper vann som kan være på ytterveggene.
Del 2 Gjør deg kjent med opplevelsen
-
Still inn bølgelengden. Du vil nå velge bølgelengden til lyset som vil passere gjennom prøven. Det må bare være en bølgelengde (det betyr at fargen må være svart / hvitt) for at resultatet skal være pålitelig. Velg et lys hvis farge du vet vil bli absorbert av en av de kjemiske forbindelsene i løsningen. Se brukerhåndboken for Spectrophotometer for å bestemme hvilken innstilling som er mest relevant.- Hvis du gjør praktisk arbeid på skolen, vil bølgelengden sannsynligvis bli gitt til deg.
- Bølgelengden som er valgt for å utføre eksperimentet, vil alltid være forskjellig fra fargen på prøven. Du vet faktisk allerede at løsningen vil returnere alt lyset i bølgelengden som tilsvarer den synlige fargen.
- Gjenstander har en farge for det menneskelige øyet fordi de reflekterer visse bølgelengder mens de absorberer andre. For eksempel er gresset grønt fordi klorofylen returnerer det grønne lyset mens det absorberer de andre nyansene.
-
Kalibrer maskinen med det hvite. Plasser kontrollløsningen i skålholderen og lukk lokket. Hvis du har et analogt spektrofotometer, vil du se en skive med en nål som svinger i henhold til den detekterte lysintensiteten. Normalt, når du analyserer den hvite, skal denne nålen peke til høyre. Skriv ned den oppnådde verdien, kan det hende du trenger den senere. Før du tar ut bollen, må du dreie tarraknappen til null.- Prinsippet for kalibrering av et elektronisk spektrofotometer er det samme, bortsett fra at målingene leses på en skjerm. Tare enheten slik at den er på null ved hjelp av knappen som er gitt for dette formålet.
- Kalibreringen av maskinen vil forbli i minnet etter at kontrollløsningen er fjernet. Når du deretter foretar målinger med prøvene dine, blir absorbans av emnet automatisk trukket fra.
-
Fjern det hvite. Sjekk at nålen eller skjermen forblir på null. For å være sikker på at kalibreringen er riktig registrert, kan du prøve å sette kontrollløsningen tilbake i maskinen. Målingen må alltid forbli lik null.- Hvis maskinvelgeren viser et annet resultat, start taren igjen fra begynnelsen.
- Hvis dette ikke løser problemet, kan du be noen om hjelp eller få service på maskinen.
-
Mål absorbansen av prøvene dine. Vent omtrent 10 sekunder, til nålen stabiliserer seg eller det digitale displayet ikke lenger varierer. Skriv ned verdien på absorbansen og / eller overføringen.- Den delen av lys som overføres gjennom prøven er omvendt proporsjonal med den delen av lys som absorberes. Generelt blir verdien av absorbansen, som normalt uttrykkes i desimalform, notert i stedet. For eksempel kan et resultat på 0,43 oppnås.
- For hver prøve, gjør minst tre målinger og deretter gjennomsnittet av de tre resultatene. Dette er den beste måten å få en så nøyaktig figur som mulig.
-
Gjenta med forskjellige farger. Det er ikke utelukket at prøven inneholder mange ukjente kjemiske forbindelser hvis absorbanse vil variere i henhold til den valgte bølgelengden. For å redusere feilmarginen må du gjøre om målingene ved å velge farger fjern fra 25 nm på lysspekteret. Du vil være i stand til å oppdage parasittiske stoffer som kan være i din løsning.
Del 3 Analyser absorpsjonsresultater
-
Beregn transmittansen og absorbansen. Transmitteringen representerer andelen lys som har gått gjennom prøven og nådd spektrofotometersensoren. I kontrast karakteriserer absorbansen den delen av lyset som har blitt absorbert av et av de kjemiske stoffene i løsningen. De fleste moderne enheter viser absorbans- og transmisjonsverdiene direkte, men hvis spektrofotometeret bare gir deg resultatet av lysintensitetsmåling, kan du beregne dem selv.- For å finne overføringen (T), del lysintensiteten som gikk gjennom prøven med lysintensiteten som gikk gjennom det hvite. Uttrykk resultatet ditt i prosent eller i desimalform. T = I / I0, med I intensiteten målt for løsningen og jeg0 intensiteten målt for den hvite.
- Absorbans (A) er den negative til basislogaritmen til transmisjonsverdien: A = -log10T. For en verdi på T lik 0,1, vil A være verdt 1 (0,1 tilsvarer 10 effekt -1), noe som betyr at 10% av lyset overføres og 90% blir absorbert. Med en verdi på T lik 0,01, vil A være verdt 2 (siden 0,01 tilsvarer 10 effekt -2), noe som betyr at 1% av lyset overføres.
-
Plasser resultatene på en graf. Verdien av absorbansen vil være på den vertikale aksen x, mens bølgelengden vil være på den horisontale aksen y. Det faktum å ha en maksimal ramme på absorbansen for hver av de testede bølgelengdene, gjør det mulig å realisere absorpsjonsspekteret til prøven, identifisere forbindelsene som er til stede og kjenne deres proporsjoner.- Generelt viser absorpsjonsspekteret topper ved visse bølgelengder, noe som gjør det mulig å identifisere spesifikke forbindelser.
-
Sammenligne. Koble spekteret ditt med de som er kjent for forskjellige kjemiske forbindelser. Hvert stoff har et eget absorpsjonsspektrum og vil alltid ha samme topp på samme bølgelengde under målinger. Så du kan identifisere de ukjente forbindelsene som utgjør din løsning ved å sammenligne spekteret med grafene over kjente forbindelser.- Denne metoden kan også være nyttig for å identifisere stoffer som ville ha forurenset prøven. Hvis det forventede resultatet må være en topp ved en gitt bølgelengde, og du ender opp med to topper med to forskjellige bølgelengder, er det fordi det er noe galt med løsning.