Садржај
У овом чланку: Припрема узоракаРазвођење експериментаАнализација резултата апсорпције12 Референце
Спектрофотометрија је експериментална метода која се користи за мерење концентрације раствора раствором израчунавањем количине светлости коју апсорбује овај раствор. Ова техника се заснива на својству одређених хемијских једињења да апсорбују различите таласне дужине светлости различитог интензитета. Можете да знате супстанце у раствору и њихове концентрације само пропуштањем светлости кроз њега. За то истраживачке лабораторије користе уређај назван спектрофотометар.
фазе
Део 1 Припремите узорке
-
Укључите спектрофотометар. Већина уређаја мора остати неко вријеме у раду прије него што могу дати тачна мјерења. Укључите машину и оставите је да се загрева најмање 15 минута пре анализе првог решења.- Искористите ово време да припремите своје узорке.
-
Очистите кивете. Ако радите практичне послове у школском окружењу, можда ће вам бити понуђене епрувете за једнократну употребу које нећете требати да чистите. Ако користите спремнике за вишекратну употребу, проверите да ли су потпуно чисти пре него што их користите. Темељито исперите дестилираном водом.- Пазите на здјеле, то је прилично скуп материјал.
- Приликом руковања посудом будите опрезни да не стављате прсте са страна кроз које ће светлост проћи. Генерално, ово су провидна лица.
-
Сипајте одговарајућу запремину у посуду. Неке кивете имају максимални капацитет од 1 мл, док епрувете могу бити и до 5 мл. Да би ваше мерење било релевантно, важно је обратити пажњу на то да ласерски сноп који служи као извор светлости пролази кроз течност, а не у празан део посуде.- Ако узорке пуните пипетом, мењајте је сваки пут да не би дошло до унакрсне контаминације.
-
Припремите "белу". Овај термин се односи на контролни раствор који не садржи ништа друго него растварач у коме ће растворити растворени раствор. На пример, ако изводите експеримент са сланом водом, ваш „бели“ ће бити састављен само од воде. Ако сте обојили слану воду у црвено, „бела“ ће садржавати воду и црвено бојило. Ово контролно решење мора имати исту запремину и бити смештено у исти спремник као и раствор који се проучава. -
Обришите посуду. Пре него што је ставите у спектрофотометар, проверите да ли је што чистији како би се спречило да прашина или прљавштина изобличе резултат. Користите крпу која не оставља влакна да уклоните прашину и осушите капљице воде које могу бити на спољним зидовима.
Део 2 Остварите искуство
-
Подесите таласну дужину. Сада ћете одабрати таласну дужину светлости која ће проћи кроз узорак. Мора бити само једна таласна дужина (значи да боја мора бити једнобојна) да би резултат био поуздан. Одлучите се за светло чије боје знате да ће апсорбовати једно од хемијских једињења у раствору. Погледајте Водич за употребу спектрофотометра да бисте утврдили која је поставка најрелевантнија.- Ако у школи обављате практичне послове, таласна дужина ће вам вероватно бити дата.
- Таласна дужина одабрана за извођење експеримента увек ће се разликовати од боје узорка. Заиста, већ знате да ће раствор вратити сву светлост таласне дужине која одговара његовој видљивој боји.
- Предмети имају боју људског ока јер одражавају одређене таласне дужине док апсорбују друге. На пример, трава је зелена јер хлорофил враћа зелено светло док апсорбује остале нијансе.
-
Калибрирајте машину са белом. Поставите контролну отопину у држач посуде и затворите поклопац. Ако имате аналогни спектрофотометар, видећете бројчаник са иглом који осцилира у складу са откривеним интензитетом светлости. Када анализирате бело, ова игла би требало да буде усмјерена на десно. Запишите добијену вредност, која ће вам можда бити потребна касније. Пре уклањања посуде, окрените дугме за таре на нулу.- Принцип управљања калибрацијом електронског спектрофотометра је исти, осим што се мере очитавају на екрану. Тареирајте уређај тако да је на нули користећи дугме предвиђено за ту сврху.
- Калибрација машине остаће у меморији након уклањања контролног раствора. Када затим извршите мерења са својим узорцима, апсорпција празног дела аутоматски се одузима.
-
Уклоните белу. Проверите да ли игла или екран остају на нули. Да бисте били сигурни да је калибрација правилно регистрована, покушајте да вратите контролно решење у уређај. Мерење увек мора остати једнако нули.- Ако машинско бирање покаже други резултат, почните поново с таром од почетка.
- Ако то не реши проблем, затражите помоћ или нека сервисира машину.
-
Измерите апсорбанцију својих узорака. Сачекајте око 10 секунди док се игла не стабилизује или дигитални екран више не буде промењен. Запишите вредност апсорбанције и / или пропустљивости.- Део светлости који се преноси кроз узорак обрнуто је пропорционалан оном делу светлости који апсорбује. Опћенито, умјесто тога се биљежи вриједност апсорбанције, која се обично изражава у децималном облику. На пример, може се добити резултат од 0,43.
- За сваки узорак урадите најмање три мерења и затим упоредите три резултата. Ово је најбољи начин да добијете што тачнију цифру.
-
Поновите са различитим бојама. Није искључено да ваш узорак садржи много непознатих хемијских једињења чија ће се апсорбанција разликовати у складу са одабраном таласном дужином. Да бисте смањили грешку, поновите мерења одабиром боје удаљене од 25 нм на спектру светлости. Моћи ћете открити паразитске супстанце које могу бити у вашем раствору.
Део 3 Анализирајте резултате апсорпције
-
Израчунајте пропусност и апсорбанцију. Пренос представља удио светлости који је прошао кроз узорак и стигао до сензора спектрофотометра. Супротно томе, апсорбанција карактерише део светлости који је апсорбовала једна од хемијских материја у раствору. Већина модерних уређаја директно приказује вредности апсорпције и пропусности, али ако вам спектрофотометар даје само резултат мерења интензитета светлости, можете их сами израчунати.- Да бисте пронашли пропустност (Т), поделите интензитет светлости који је прошао кроз узорак са интензитетом светлости који је прошао кроз белу. Резултат изразите у проценту или у децималном облику. Т = И / И0, са И мереним интензитетом за раствор и И0 интензитет мерен за белу.
- Апсорбанција (А) је негативна на основни логаритам вредности пролазности: А = -лог10Т. За вредност Т једнаку 0,1, вредност А ће бити вредна 1 (0,1 једнака 10 снаге -1), што значи да се 10% светлости пропушта, а 90% апсорбује. Са вредностом Т једнаком 0,01, вредност А ће бити вредна 2 (будући да 0,01 представља 10 снаге -2), што значи да се преноси 1% светлости.
-
Поставите своје резултате на граф. Вредност апсорбанције ће бити на вертикалној оси к, док ће таласна дужина бити на хоризонталној оси и. Чињеница да на ортонормалном оквиру имају максималне вредности апсорбанције за сваку од испитиваних таласних дужина омогућава реализацију апсорпционог спектра узорка, идентификацију присутних једињења и познавање њихових пропорција.- Опћенито, спектар апсорпције показује врхове одређених таласних дужина, што омогућава идентификацију специфичних једињења.
-
Упореди. Повежите свој спектар са оним познатим за различита хемијска једињења. Свака супстанца има свој апсорпциони спектар и увек ће имати исти врх на истој таласној дужини током мерења. На тај начин можете идентификовати непозната једињења која чине ваше решење упоређујући његов спектар и графиконима познатих једињења.- Ова метода такође може бити корисна за идентификацију супстанци које би контаминирале узорак. Заиста, ако очекивани резултат мора бити врхунац на датој таласној дужини, а на крају имате два врха на две различите таласне дужине, то је зато што нешто није у реду са вашом решење.