Innhold
Spektrofotometri er et uvurderlig verktøy i kjemi og biologi. Grunnideen er enkel: forskjellige stoffer absorberer lys / elektromagnetisk stråling bedre på noen bølgelengder enn hos andre. Det er grunnen til at noen materialer er transparente, mens andre er farget, for eksempel. Når du skinner lys med en gitt bølgelengde gjennom en løsning, jo høyere dens konsentrasjon, jo mer lys vil den absorbere. For å beregne konsentrasjonen må du sammenligne lesingen din med målinger for standarder for kjent konsentrasjon. Fremgangsmåten nedenfor er en ganske generisk prosedyre skrevet med et kjemiundervisningslaboratorium i tankene, men den kan endres for andre innstillinger også.
Bruk alltid vernebriller, hansker og langermet frakk når du jobber på et laboratorium for å sikre din egen sikkerhet.
Klem gummipæren for å tømme den for luft, legg den deretter på toppen av din graderte pipette og la pæren slappe av slik at den suger vann opp i pipetten. Fjern deretter pæren og lokk toppen av pipetten med fingeren. dette vil forsegle pipetten slik at løsningen inni ikke strømmer ut før fingeren er fjernet. Løft kanten på fingeren litt for å la en liten løsning strømme ut av pipetten, til du når ønsket volum. Øv med litt vann og et begerglass for å få en følelse av hvordan den graderte pipetten fungerer. Koblingen under ressursdelen har et filmklipp for å vise deg hvordan du bruker en pipette i tilfelle du aldri har jobbet med en før.
Merk 5 prøverør som standard 1-5. Du kan merke dem ved hjelp av maskeringstape og en penn eller ved å bruke en tørr slette markør.
Velg fem konsentrasjoner for standardene dine. Du vil at standardkonsentrasjonene skal skilles fra hverandre med omtrent det samme intervallet - for eksempel 0,1 molar, 0,2 molar, 0,3 molar, etc. - og i omtrent samme område som det du forventer at det ukjente vil være. Foreløpig bruker du følgende fem konsentrasjoner, men husk at du må endre disse når du utfører ditt eget eksperiment:
Standard 1: 0,1 molar Standard 2: 0,2 molar Standard 3: 0,3 molar Standard 4: 0,4 molar Standard 5: 0,5 molar
Deretter tar du den 1 molære standardløsningen og tilsett følgende mengder til reagensrør 1-5. Husk at disse mengdene blir beregnet ved å bruke konsentrasjonene som er oppført over, så det kan hende du må endre dem etter behov når du utfører ditt eget eksperiment.
Standard 1: 0,8 milliliter Standard 2: 1,6 milliliter Standard 3: 2,4 milliliter Standard 4: 3,2 milliliter Standard 5: 4 milliliter
Skyll den graderte pipetten, og overfør deretter følgende mengder avionisert vann:
Standard 1: 7,2 milliliter Standard 2: 6,4 milliliter Standard 3: 5,6 milliliter Standard 4: 4,8 milliliter Standard 5: 4,0 milliliter
I utgangspunktet er ideen å bringe mengden av løsning i hvert rør opp til 8 milliliter.
Dekk hvert standardrør med parafilm og vend dem inn for å blande.
Merk ytterligere fem prøverør som "Ukjent 1-5." Legg til de samme mengdene av den ukjente eller testløsningen din til hver som du brukte med den 1 molære løsningen for standardene. Ukjent 1 vil med andre ord inneholde 0,8 ml testoppløsning og 7,2 ml vann, ukjent 2 vil inneholde 1,6 ml testoppløsning og 6,4 ml vann, og så videre.
Kapp hver av de ukjente med parafilm, og vend omhyggelig inn for å blande.
Slå på spektrofotometeret og la det varme opp. Hvor lang tid som er nødvendig vil avhenge av modellen og produsenten.
Still inn bølgelengden på spektrofotometeret. Bølgelengden vil avhenge av kjemikalietypen i eksperimentet ditt. For nå, antar du 500 nm, men husk at du må endre dette for forskjellige eksperimenter.
Kalibrer spektrofotometeret. Kalibreringsprosedyren vil variere avhengig av enheten du bruker. For Spectronic 20, en vanlig modell i undervisningslaboratorier, vil du først justere maskinen slik at den leser "0 prosent T" når det ikke er lastet noen kyvette, deretter justerer den slik at den leser "100% T" når en blank kyvette inneholder avionisert bare vann er lastet. Disse prosedyrene kan variere avhengig av hvilken type maskin du bruker, så ta kontakt med produsentens instruksjoner for detaljer.
Etter at maskinen er kalibrert, ta standard 1 reagensglass og hell innholdet i en ren kyvette til de når fyllelinjen. Tørk kuvetten med en kimwipe for å fjerne fingre eller annen skitt. Sett kyvetten inn i spektrofotometeret og registrer "% T" -lesningen.
Gjenta denne prosedyren for alle 10 prøvene. VÆR VISSE for å rengjøre kyvetten mellom prøvene for å sikre at resultatene er så nøyaktige som mulig.
Ta resultatene for standardene dine, og legg dem inn i et regneark / graferingsprogram som Excel eller OpenOffice.
Ved å bruke regnearksprogrammet, del 100 prosent med hver av "% T" -verdiene for standardene, og ta deretter loggen over resultatet. Denne beregningen vil gi deg absorbansen. Hvis du legger inn formelen, vil regnearksprogrammet gjøre beregningen for deg.
Eksempel: Hvis% T er 50,6, vil formelen du la inn i regnearksprogrammet være som følger:
logg (100 / 50.6)
Regnearksprogrammet gjør aritmetikken.
Gjør det samme for alle de fem ukjente / eksperimentelle verdiene.
Grafer absorbansverdiene for alle fem standarder, med konsentrasjon på x-aksen og absorbansen på y-aksen. Bruk et regnearksprogram for å passe en lineær ligning til denne grafen. Ligningen vil være av formen y = mx + b. De fleste regnearksprogrammer har en lineær regresjonsfunksjon. Se brukerhåndboken for regnearksprogrammet for detaljer om hvordan du bruker den lineære regresjonsfunksjonen.
Ta ligningen for den best tilpassede linjen fra regnearksprogrammet og løst den for y ved å trekke fra b fra begge sider og dele begge sider med m. Resultatet vil se slik ut:
(y - b) / m = x
der b og m er verdier som finnes i regnearksprogrammet.
Sjekk absorbansverdiene dine for de ukjente, og velg tre som faller omtrent i samme område som standardene. Bruk disse tre absorbansverdiene for de gjenværende beregningene. Hvis alle fem faller i samme rekkevidde som standardene, kan du bruke alle fem i stedet, men du må bruke minst tre.
Plugg hver av de tre absorbansverdiene i ligningen din i stedet for y. Husk at ligningen din hadde følgende form:
(y - b) / m = x
Så vil du koble absorbansverdien for hver ukjente til ligningen i stedet for y, og beregn deretter x. Du kan bruke regnearksprogrammet til å gjøre denne beregningen for deg og gjøre det raskere. Du har nå beregnet konsentrasjonen av kjemikaliet av interesse i tre av dine fortynnede ukjente. Den opprinnelige løsningen ble fortynnet for å fremstille disse ukjente, men nå må du jobbe bakover og beregne konsentrasjonen av den opprinnelige løsningen basert på fortynningsfaktoren.
Hver ukjente prøve du satte inn i spektrofotometeret ble fortynnet med en annen mengde. Følgelig bør du nå dele konsentrasjonen du har beregnet, basert på absorbansen for hver ukjent avlesning på følgende måte:
Ukjent 1: Del med 0,1 Ukjent 2: Del med 0,2 Ukjent 3: Del med 0,3 Ukjent 4: Del med 0,4 Ukjent 5: Del med 0,5
Husk imidlertid at disse tallene er basert på antagelsen om at du bruker fortynningene som er beskrevet ovenfor. Husk å endre disse verdiene hvis du fortynnet prøvene dine med en annen mengde.
Legg til resultatene dine, og del dem med antall resultater. Dette vil gi deg et gjennomsnitt. Rapporter dette nummeret som ditt funn for konsentrasjonen av den opprinnelige løsningen.