Hoe om spektrofotometriese analise te doen: 13 stappe (met prente)

Spektrofotometrie is `n eksperimentele tegniek wat gebruik word om die konsentrasie van opgelostees in `n spesifieke oplossing te meet deur die hoeveelheid lig wat deur die opgeloste stowwe geabsorbeer word, te bereken. Hierdie tegniek is kragtig omdat sekere verbindings verskillende golflengtes van lig by verskillende intensiteite sal absorbeer. Deur die ontleding van die lig wat deur die oplossing gaan, kan u bepaalde opgeloste stowwe in oplossing identifiseer en hoe gekonsentreer daardie stowwe is. `N Spektrofotometer is die toestel wat gebruik word om oplossings in `n laboratoriumnavorsingsinstelling te analiseer.

Stappe

Deel 1 van 3:

Voorbereiding van die monsters

1. Skakel die spektrofotometer aan. Die meeste spektrofotometers moet opwarm voordat hulle `n akkurate leeswerk kan gee. Skakel die masjien aan en laat dit vir ten minste 15 minute sit voordat enige monsters uitgevoer word.

Gebruik die opwarmingstyd om jou monsters voor te berei.

Beeld getiteld Spektrofotometriese analise Stap 2

2. Maak die kuvette of proefbuise skoon. As jy `n laboratorium vir skool doen, kan jy bestee bestee toetsbuise wat nie skoongemaak moet word nie. As u Cuvette of herbruikbare proefbuise gebruik, maak seker dat hulle behoorlik skoongemaak word voor gebruik. Spoel elke kuvette deeglik met gedeïoniseerde water.

Wees versigtig met Cuvette aangesien hulle redelik duur kan wees, veral as hulle van glas of kwarts gemaak word. Quartz Cuvette is ontwerp vir gebruik in UV-sigbare spektrofotometrie.

By die hantering van die kuvette, vermy die kante die lig wat die lig deurgaan (oor die algemeen die duidelike kante van die houer). As jy hierdie kante per ongeluk raak, vee die kuvette af met `n kimwipe (wat geformuleer is om te verhoed dat die glas krap).

Beeld getiteld Spektrofotometriese analise Stap 3

3. Laai die korrekte volume van die monster in die kuvette. Sommige kuvette het `n maksimum volume van 1 milliliter (ml) terwyl proefbuise `n maksimum volume van 5 ml kan hê. Solank die laser wat die lig produseer, deur die vloeistof beweeg en nie `n leë deel van die houer nie, sal jy `n akkurate leeswerk kry.

As jy `n pipet gebruik om jou monsters te laai, gebruik `n nuwe punt vir elke monster om kruisbesmetting te voorkom.

Image getiteld doen spektrofotometriese analise stap 4

4. Berei `n beheeroplossing voor. Bekend as `n leë, die beheer oplossing het slegs die chemiese oplosmiddel waarin die opgeloste stof ontleed word, word opgelos in. Byvoorbeeld, as jy sout in water opgelos het, sal jou leë net water wees. As jy die water rooi verf, moet die leë ook rooi water bevat. Die blanko is dieselfde volume as die oplossing wat geanaliseer en in dieselfde soort houer gehou word.

Beeld getiteld Spektrofotometriese analise Stap 5

5. Vee die buitekant van die kuvette af. Voordat u die kuvette in die spektrofotometer plaas, wil u seker maak dat dit so skoon as moontlik is om inmenging van vuil of stofdeeltjies te voorkom. Gebruik `n lintvrye lap, verwyder enige waterdruppels of stof wat op die buitekant van die kuvette kan wees.

Deel 2 van 3:

Die eksperiment bestuur

1. Kies en stel die golflengte van die lig om die monster met te analiseer. Gebruik `n enkele golflengte van lig (monochromatiese kleur) om die toets meer effektief te maak. Die kleur van die gekose lig moet een wees wat bekend is om geabsorbeer te word deur een van die chemikalieë wat in die toets opgelos is. Stel die gewenste golflengte volgens die spesifikasies van jou spektrofotometer.

In `n klaskamerlaboratorium sal die golflengte waarskynlik aan u gegee word.
Omdat die monster alle lig van dieselfde kleur sal weerspieël soos dit voorkom, sal die eksperimentele golflengte altyd `n ander kleur wees as dié van die monster.

Voorwerpe verskyn as sekere kleure omdat hulle lig van spesifieke golflengtes weerspieël en alle ander kleure absorbeer. Gras is groen omdat die chlorofil daarin groen lig weerspieël en absorbeer alles anders.

Beeld getiteld Spektrofotometriese analise Stap 7

2. Kalibreer die masjien met die spasie. Plaas die leë in die kuvettehouer en sluit die deksel. Op `n analoogspektrofotometer sal daar `n skerm wees met `n naald wat beweeg op grond van die intensiteit van ligopsporing. Wanneer die leë in is, moet jy die naald na regs sien. Teken hierdie waarde op indien u dit later nodig het. Met die blanko nog in die masjien, beweeg die naald tot nul met die aanpassingsknoppie.

Digitale spektrofotometers kan op dieselfde manier gekalibreer word, hulle sal net `n digitale uitlees hê. Stel die leë tot 0 met die aanpassingsknoppies.

Wanneer u die spasie verwyder, sal die kalibrasie steeds in plek wees. Wanneer die res van u monsters meet, sal die absorbansie van die leë outomaties afgetrek word.

Maak seker dat jy `n enkele blankie per sessie gebruik sodat elke monster op dieselfde leë gekalibreer word. Byvoorbeeld, as jy die spektrofotometer leegmaak, analiseer slegs `n paar van monsters en kan dit weer leeg wees, die oorblywende monsters sal onakkuraat wees. Jy sal moet begin.

Beeld getiteld Spektrofotometriese analise Stap 8

3. Verwyder die leë en toets die kalibrasie. Met die leë verwydering moet die naald by 0 bly (nul) of die digitale uitlees moet voortgaan om 0 te lees. Plaas die leë rug in die masjien en maak seker dat die naald of uitlees nie verander nie. As die masjien behoorlik met jou leë gekalibreer is, moet alles by 0 bly.

As die naald of uitlees nie 0 is nie, herhaal die kalibrasie stappe met die spasie.

As u steeds probleme ondervind, hulp soek of die masjien vir onderhoud gekyk het.

Beeld getiteld Spektrofotometriese analise Stap 9

4. Meet die absorpsie van jou eksperimentele steekproef. Verwyder die spasie en plaas die eksperimentele monster in die masjien. Skuif die kuvette in die aangewese groef en maak seker dat dit regop staan. Wag ongeveer 10 sekondes totdat die naald bestendig is of totdat die digitale getalle ophou om te verander. Teken die waardes van% transmistansie en / of absorbansie op.

Die absorbansie is ook bekend as die optiese digtheid (OD).

Hoe meer lig wat oorgedra word, hoe minder lig die monster absorbeer. Oor die algemeen wil jy die absorbanswaardes opneem wat gewoonlik as `n desimale gegee sal word, byvoorbeeld 0.43.

As jy `n afgeleë resultaat kry (soos 0.900 wanneer die res ongeveer 0 is.400), Verdun die monster en meet die absorpsie weer.

Herhaal die leeswerk vir elke individuele steekproef ten minste 3 keer en gemiddeld hulle saam. Dit verseker `n meer akkurate uitlees.

Beeld getiteld Spektrofotometriese analise Stap 10

5. Herhaal die toets met opeenvolgende golflengtes van lig. Jou monster kan verskeie onbekende verbindings hê wat in hul absorpsie sal wissel afhangende van golflengte. Om onsekerheid uit te skakel, herhaal jou lesings teen 25 nm intervalle oor die spektrum. Dit sal jou toelaat om ander chemikalieë wat vermoedelik in die opgeloste stof is, op te spoor.

Deel 3 van 3:

Ontleed die absorpsie data

1. Bereken die transmissie en absorpsie van die monster. Transmittansie is hoeveel van die lig wat deur die steekproef geslaag het, die spektrofotometer bereik het. Absorbansie is hoeveel van die lig geabsorbeer is deur een van die chemikalieë in die opgeloste. Baie moderne spektrofotometers het `n uitset van transmittansie en absorpsie, maar as jy intensiteit aangeteken het, kan jy hierdie waardes bereken.

Die transmittansie (T) word gevind deur die intensiteit van die lig wat deur die steekproefoplossing geslaag het, te verdeel met die hoeveelheid wat deur die spasie geslaag het. Dit word normaalweg uitgedruk as `n desimale of persentasie. T = / i / i / i₀ Waar ek die intensiteit van die steekproef is en ek₀ is die intensiteit van die spasie.
Die absorbansie (a) word uitgedruk as die negatiewe van die basis-10 logaritme (eksponent) van die transmittansie waarde: a = -log₁₀T. Vir `n t-waarde van 0.1, die waarde van a is 1 (0.1 is 10 tot die -1 krag), wat beteken dat 10% van die lig oorgedra word en 90% word geabsorbeer. Vir `n T-waarde van 0.01, die waarde van A is 2 (0.01 is 10 tot die -2 krag), wat beteken dat 1% van die lig oorgedra word.

Beeld getiteld Spektrofotometriese analise Stap 12

2. Plot die absorbanswaardes teenoor die golflengtes op `n grafiek. Die absorbanswaarde word op die vertikale y-as geplot teen die golflengte van lig wat gebruik word vir `n gegewe toets wat op die horisontale x-as geteken is. Die maksimum absorbanswaardes vir elke golflengte van lig getoets, lewer die monster se absorpsiespektrum en identifiseer die verbindings wat die toetsstof en hul verhoudings maak.

`N Absorbans-spektrum het gewoonlik pieke by sekere golflengtes wat jou kan toelaat om spesifieke verbindings te identifiseer.

Beeld getiteld Spektrofotometriese analise Stap 13

3. Vergelyk jou absorpsiespektrum plot met bekende persele van spesifieke verbindings. Verbindings het unieke absorpsiespektrum en sal altyd `n hoogtepunt op dieselfde golflengte produseer elke keer as hulle gemeet word. Deur u plotte van onbekende verbindings aan dié van bekende verbindings te vergelyk, kan u die opgeloste produkte identifiseer wat u oplossing saamstel.

U kan ook hierdie metode gebruik om kontaminante in u steekproef te identifiseer. As jy `n duidelike piek by `n spesifieke golflengte verwag en jy kry 2 pieke by afsonderlike golflengtes, weet jy iets is nie reg in jou steekproef nie.