Spektrofotomeetria on eksperimentaalne meetod, mida kasutatakse lahustunud aine kontsentratsiooni mõõtmiseks konkreetses lahuses, arvutades selle aine neeldunud valguse koguse. See meetod on väga kasulik, sest teatud ühendid neelavad ka erineva intensiivsusega valguse erinevaid lainepikkusi. Lahust läbiva valguse analüüsimisel saate tuvastada lahuses lahustunud ühendid ja nende kontsentratsioonid. Selle tehnikaga lahenduste analüüsimiseks laboris kasutatav tööriist on spektrofotomeeter.
Samm
Osa 1 /3: Proovi ettevalmistamine
Samm 1. Lülitage spektrofotomeeter sisse
Enamik spektrofotomeetreid tuleb enne täpsete mõõtmiste tegemist soojendada. Niisiis, käivitage masin ja laske sellel enne proovi mõõtmist vähemalt 15 minutit seista.
Kasutage seda aega proovi ettevalmistamiseks
Samm 2. Puhastage küvetti või katseklaasi
Kooli laborites võivad olla saadaval ühekordselt kasutatavad katseklaasid, mida ei pea esmalt puhastama. Kui kasutate aga tavalist küvetti või katseklaasi, puhastage seade enne kasutamist kindlasti põhjalikult. Loputage kõik küvetid deioniseeritud veega.
- Olge küvette kasutades ettevaatlik, kuna need on üsna kallid.
- Küveti kasutamise ajal ärge puudutage valgust läbiva poole külge (tavaliselt anuma puhast külge).
Samm 3. Valage küvetti piisavalt proovi
Küveti osa maksimaalne maht on 1 ml, samas kui katseklaasi maksimaalne maht on 5 ml. Teie mõõtmised peaksid olema täpsed seni, kuni spektrofotomeetri valgus võib siiski proovist läbi minna, mitte anuma tühi osa.
Kui kasutate proovide sisestamiseks pipetti, kasutage iga proovi jaoks uut otsikut. Nii saab ristsaastumist vältida
Samm 4. Valmistage kontrolllahus ette
Need lahused, mida tuntakse ka toorikute või toorikutena, sisaldavad analüüsitavas lahuses ainult lahustit. Näiteks kui teil on vees lahustatud soolaproov, on vajalik tühi lahus vesi. Kui kasutatav vesi on punane, peaksite kasutama ka punast toorlahust. Kasutage sarnast anumat, et hoida tühi lahus prooviga samas mahus.
Samm 5. Pühkige küveti välispinda
Enne küveti sisestamist spektrofotomeetrisse peate veenduma, et see on puhas, et vältida tolmuosakeste või lisandite tõttu mõõtmistega sekkumist. Kasutage ebemevaba lappi, et eemaldada küveti välispinnale kogunenud veepiisad või tolm.
Osa 2/3: Katsetamine
Samm 1. Proovi analüüsimiseks määrake ja reguleerige valguse lainepikkust
Mõõtmise efektiivsuse suurendamiseks kasutage ühe lainepikkusega valgust (monokromaatne valgusvihk). Valige valguse värv, mida suudab neelata keemiline sisaldus, mis arvatakse olevat uuritavas proovis lahustunud. Seadke lainepikkus vastavalt kasutatava spektrofotomeetri spetsifikatsioonidele.
- Kooli laborites antakse need lainepikkused tavaliselt katsejuhistes.
- Kuna proov peegeldab kogu nähtavat valgust, on katsevalguse värvi lainepikkus tavaliselt alati erinev proovi värvist.
- Objektil on teatud värv, sest see peegeldab teatud lainepikkust ja neelab kõik muud värvid. Muru tundub roheline, sest selles sisalduv klorofüll peegeldab rohelist ja neelab teisi värve.
Etapp 2. Spektrofotomeeter kalibreeritakse tühja lahusega
Asetage tühi lahus küvetihoidikusse ja sulgege spektrofotomeeter. Analoogspektrofotomeetri ekraanil on nõel, mis liigub vastavalt valguse tuvastamise intensiivsusele. Pärast tühja lahuse sisestamist peaks nõel liikuma paremale. Salvestage see väärtus, kui vajate seda hiljem. Laske tühjal lahusel spektrofotomeetrisse jääda, seejärel libistage nõel reguleerimisnupu abil nullini.
- Digitaalseid spektrofotomeetreid saab kalibreerida ka samal viisil. See tööriist on aga varustatud digitaalse ekraaniga. Seadke juhtnupuga tühja lahuse näit 0 -le.
- Isegi kui tühi lahus spektrofotomeetrist eemaldada, jääb kalibreerimine kehtima. Seega kogu proovi mõõtmisel väheneb tooriku neelduvus automaatselt.
Samm 3. Eemaldage toorik ja katsetage spektrofotomeetri kalibreerimise tulemusi
Isegi pärast tühja lahuse eemaldamist spektrofotomeetrist peaks ekraanil olev nõel või number ikkagi näitama 0. Pange tühi lahus tagasi spektrofotomeetrisse ja veenduge, et näidud ei muutuks. Kui spektrofotomeeter on tühja lahuse abil õigesti kalibreeritud, peaks ekraanil kuvatav tulemus siiski olema 0.
- Kui nõel või ekraanil olev number ei loe 0, korrake kalibreerimistoiminguid tühja lahusega.
- Kui probleem püsib, otsige abi või paluge kellelgi spektrofotomeetrit kontrollida.
Samm 4. Mõõtke proovi neelduvus
Eemaldage tühi lahus ja sisestage proov spektrofotomeetrisse. Oodake umbes 10 sekundit, kuni käed stabiliseeruvad või numbrid digiekraanil enam ei muutu. Registreerige proovi läbilaskvus ja/või neeldumine.
- Mida rohkem valgust möödub, seda vähem valgust neelatakse. Tavaliselt peate registreerima proovi neelduvuse väärtuse, mis on tavaliselt väljendatud kümnendarvuna, näiteks 0,43.
- Korrake iga proovi mõõtmist vähemalt kolm korda ja seejärel arvutage keskmine. Nii on saadud tulemused täpsemad.
Samm 5. Korrake katset erinevate valguse lainepikkustega
Teie proov võib sisaldada mitmeid ühendeid, millel on erinev valguse lainepikkus. Ebakindluse vähendamiseks korrake proovide mõõtmist lainepikkusega 25 nm kogu valgusspektris. Nii saate proovis tuvastada teisi lahustunud kemikaale.
Osa 3/3: Neeldumisandmete analüüsimine
Samm 1. Arvutage proovi läbilaskvus ja neelduvus
Läbilaskvus on see, kui palju valgust võib proovist läbi minna ja spektrofotomeetrini jõuda. Vahepeal on neeldumine see, kui palju valgust neelab üks proovis lahustunud kemikaalidest. Seal on palju kaasaegseid spektrofotomeetreid, mis annavad väljundi läbilaskvuse ja neelduvuse kujul. Kui aga saate valgustugevuse väärtuse, saate need kaks väärtust ka ise arvutada.
- Läbilaskvust (T) saab määrata, jagades proovilahust läbiva valguse intensiivsuse pimeklahust läbiva valguse hulgaga. Seda väärtust väljendatakse tavaliselt kümnendarvuna või protsendina. T = mina/mina0, kus ma olen proovi intensiivsus ja ma0 on tühi intensiivsus.
- Neeldumist (A) väljendatakse negatiivse alusena 10 logaritmi (astendaja) läbilaskvus: A = -log10T. Niisiis, kui T = 0, 1, A = 1 (0, 1 on 10 kuni -1). See tähendab, et 10% valgust läbib, 90% aga neeldub. Vahepeal, kui T = 0,01, A = 2 (0,01 on 10 kuni -2). See tähendab, et läbitud valgus on 0,1%.
Etapp 2. Graafige neelduvuse väärtus lainepikkuse suhtes
Väljendage neelduvuse väärtus y-teljel ja lainepikkus x-teljel. Iga lainepikkuse kõigi neeldumistulemuste punktide põhjal saate proovi neeldumisspektri ja tuvastate ühendi sisalduse ja selle suhte proovis.
Neeldumisspektritel on tavaliselt piigid teatud lainepikkustel. Need tipplainepikkused võimaldavad tuvastada konkreetseid ühendeid
Samm 3. Võrrelge oma neeldumisspektrit tuntud ühendi graafikuga
Igal ühendil on ainulaadne neeldumisspekter ja igal mõõtmisel on alati sama tipplainepikkus. Võrreldes saadud graafikut teatud tuntud ühendi graafikuga, saate tuvastada lahustunud aine sisalduse proovilahuses.
