Jak spędzać analizę spektrofotometryczną: 13 kroków

Spektrofotometria - metoda eksperymentalna, która pozwala mierzyć stężenie rozpuszczonego substancji przez ilość absorbowanej światła. Wysoka wydajność tej metody wynika z faktu, że różne związki są inaczej wchłaniane przez światło o określonej długości fali. W ilości przepływu światła można znaleźć, które związki są obecne w roztworze i określają ich stężenia. W laboratoriach używa się specjalne urządzenie - spektrofotometr.

Kroki

Część 1 z 3:

Przygotowanie próbek

jeden. Włącz spektrofotometr. Większość spektrofotometrów wymaga wstępnego ogrzewania - pomaga uzyskać dokładniejsze wyniki. Włącz urządzenie i odczekaj co najmniej 15 minut przed przejściem do pomiarów.

Użyj czasu rozgrzewania, aby przygotować próbki.

Obraz zatytułowany do analizy spektrofotometrycznej Krok 2

2. Umyć kuwety i probówki. Podczas wykonywania prac laboratoryjnych w szkole możesz dać jednorazowe probówki, które nie muszą być oczyszczone. Jeśli używasz kuwety wielokrotnego użytku lub probówki, muszą być przepłukane przed pracą. Dokładnie umyj wszystkie naczynia wodą dejonizowaną.

Przestradzaj się ostrożnie podczas obchodzenia się z kuwetami, ponieważ mogą być dość drogie.

Nie dotykaj rąk do tych miejsc na ścianie kuwety, przez którą światło przechodzi (zwykle przejrzyste boki).

Obraz zatytułowany analiza spektrofotometryczna Krok 3

3. Wypełnij kuweta wymagana ilość płynu w badaniu. Maksymalna objętość niektórych kuwety wynosi 1 mililiter (ml), podczas gdy probówki mogą być obliczane przez 5 mililitrów. Aby uzyskać dokładne wyniki, konieczne jest, aby wiązka laserowa przejść przez płyn i nie zaszkodziła pustej części zbiornika.

Jeśli przekazujesz płyn w badaniem za pomocą pipety, użyj nowej pipety dla każdego rozwiązania, aby uniknąć zanieczyszczenia krzyżowego.

Obraz zatytułowany do analizy spektrofotometrycznej Krok 4

cztery. Przygotuj rozwiązanie sterujące. Sterowanie lub roztwór bezczynności jest czystym rozpuszczalnikiem, bez zanieczyszczeń obecnych w innych próbkach. Na przykład, jeśli rozpuszczasz sól w wodzie, należy umieścić jako pojedyncze rozwiązanie. Jeśli masz kolorową wodę na czerwono, konieczne jest również wziąć czerwoną wodę jako samiec. Rozwiązanie bezczynności musi mieć taką samą objętość jak badane rozwiązania i należy je wlać do tego samego pojemnika.

Obraz zatytułowany do analizy spektrofotometrycznej Krok 5

pięć. Wytrzyj powierzchnię zewnętrzną kuwety. Przed umieszczeniem kuwety w spektrofotometrze konieczne jest upewnienie się, że jest czyste, w przeciwnym razie cząstki brudu i pyłu mogą zniekształcić wyniki. Wytrzyj niestrzępiących tkaninę kuwety ściana na zewnątrz, aby usunąć możliwe krople wody i cząsteczki pyłu.

Część 2 z 3:

Eksperyment

jeden. Wybierz i ustaw długość fali światła do analizy próbek. Dla większej dokładności użyj światła z jedną długością fali (światło monochromatyczne). Konieczne jest wybranie takiej długości fali tak, że światło jest wchłonięte przez jedno ze związków, które ma być częścią badania roztworu. Wyślij wybraną długość fali na spektrofotometrze zgodnie z instrukcjami dla operacji instrumentu.

Z klasami laboratoryjnymi długość fali światła może poprosić nauczyciela.
Ponieważ próbka odzwierciedla całe światło z długości fali odpowiadającej kolorze tego rozwiązania, eksperyment powinien używać światła na drugiej długości fali.
Obiekty mają jeden lub inny kolor ze względu na fakt, że odzwierciedlają światło o odpowiedniej długości fali i absorbują promieniowanie z innymi długościami fal. Zielony trawa ze względu na fakt, że zawiera chlorofil, który odzwierciedla zielone światło i absorbuje światło z innymi długościami fal.

Obraz zatytułowany Czy analiza spektrofotometryczna Krok 7

2. Kalibruj urządzenie na biegu jałowym. Umieść w uchwycie kuwety spektrofotometru z bezczynnym i zamknij pokrywę urządzenia. Spektrofotometry analogowe są wyposażone w skalę strzałką, którego kąt odchylenia jest określony przez intensywność ostatniego światła. W przypadku bezczynnego rozwiązania strzałka odrzuci prawo. Zapisz odczyty instrumentu w przypadku, gdy potrzebują cię później. Następnie przesuń strzałkę do pozycji zerowej za pomocą pokrętła regulacyjnego (podczas gdy roztwór bezczynności powinien nadal pozostać w urządzeniu).

Spektrofotometry cyfrowe zamiast skali są wyposażone w wyświetlacz i mogą być skalibrowane w ten sam sposób. Ustaw zero do biegu jałowego przycisków ustawień.

Kalibracja będzie kontynuowana po uzyskaniu bezczynnego rozwiązania. Podczas pracy z resztą próbek, światło wchłaniane przez rozpuszczalnik nie-zdalny zostanie automatycznie potrącany z odczytów instrumentu.

Obraz zatytułowany do analizy spektrofotometrycznej Krok 8

3. Uzyskaj uśpiony z bezczynności i sprawdź kalibrację. W przypadku braku biegu jałowego strzałka powinna pozostać w znaku zerowego (zero należy zachować na wyświetlaczu). Reggge, aby umieścić rozwiązanie w urządzeniu i upewnij się, że spektrofotometr nadal pokazuje zero. Wraz z prawidłową kalibracją urządzenie musi pokazać zero i bezczynne rozwiązanie, a bez niego.

W przypadku odczytów zerowych, powtarzaj kalibrację jednym rozwiązaniem.

W przypadku dalszych problemów, poproś o pomoc lub zapoznać się z urządzeniem serwisowym przez personel techniczny.

Obraz zatytułowany analiza spektrofotometryczna Krok 9

cztery. Zmierzyć gęstość optyczną próbki eksperymentalnej. Wyjdź z urządzenia bezczynności urządzenia i umieść w nim próbkę. Poczekaj około 10 minut, aż strzałka uspokaja się lub dopóki liczby nie przestaną się zmieniać. Następnie zapisuj wartość transmitancji i / lub wartości gęstości optycznej.

Im więcej światła przechodzi przez próbkę, tym mniej światła absorbuje. Zazwyczaj zapisuje wartości gęstości optycznej, które mają formę ułamka dziesiętnego, na przykład 0,43.

Powtórz pomiary dla każdej próbki co najmniej trzy razy i znajdź średnie wartości. Więc uzyskasz dokładniejsze wyniki.

Obraz zatytułowany do analizy spektrofotometrycznej Krok 10

pięć. Powtórz eksperyment dla innych długości fal. Próbka może zawierać kilka nieznanych zanieczyszczeń, które pochłaniają światło o różnej długości fali. Aby wyeliminować niepewność, powtórz pomiar w 25 nanometrach w całym widmie. Pozwoli to zdefiniować inne związki, które są częścią badanej roztworu.

Część 3 z 3:

Analiza uzyskanych danych

jeden. Oblicz współczynnik transmisji i gęstość próbki optycznej. Przepustowość pokazuje, jak proporcja światła przeszła przez próbkę i osiągnęła detektor spektrofotometru. Gęstość optyczna pokazuje, ile światła wchłaniało jedną ze związków rozpuszczonych w cieczy. Wiele nowoczesnych spektrofotometrów natychmiast podaje wartości współczynnika transmisji i gęstości optycznej, ale jeśli nagrałeś wartości intensywności, możesz obliczyć te wartości siebie.

Współczynnik transmisji (T) jest dzielenie intensywności światła przez próbkę lekki na intensywności światła, które przeszedł przez roztwór bezczynny. Z reguły współczynnik ten jest zapisywany w formie ułamka lub procent. T = i / ja₀, gdzie jestem intensywnością światła, które przeszedł przez badaną próbkę, ja₀ - intensywność światła przeszedł przez bezczynne rozwiązanie.
Gęstość optyczna (A) jest równa logarytmie dla podstawy 10 z współczynnika przesyłowego podjętego znakiem negatywnym: a = -log₁₀T. Jeśli T wynosi 0,1, a następnie 1 (0,1 równa się 10 do stopnia -1), czyli 10 procent przechodzeń światła, a 90 procent jest absorbowany. W t = 0,01 gęstość optyczna A wynosi 2 (0,01 wynosi 10 do stopnia -2), czyli tylko 1 procent światła przechodzi.

Obraz zatytułowany do analizy spektrofotometrycznej Krok 12

2. Budować zależność gęstości optycznej z długości fali. Odłóż gęstość optyczną na osi pionowej Oy, a na osi poziomej wół zaznacz użyte długości fal. Pozycje gęstości optycznej dla każdej stosowanej długości fali są widmo absorpcyjne tej próbki, które można określić, które substancje iw jakich proporcjach rozpuszcza się w tej próbce.

Widmo absorpcyjne zwykle ma maximę na pewnych długościach fal, zgodnie z którym można określić wynikową substancję.

Obraz zatytułowany Analiza spektrofotometryczna Krok 13

3. Porównaj wynikowy spektrum absorpcji znanymi widmami absorpcyjnymi dla różnych substancji. Każdy związek ma charakterystyczne widmo absorpcyjne, zawsze daje pik na tej samej długości fali. Porównaj spektrum nieznanego rozwiązania ze znanymi widmami różnych substancji i określić, które połączenia są zawarte w roztworze.

Dzięki tej metodzie można również zidentyfikować zanieczyszczenie próbki. Jeśli oczekujesz, że otrzymasz jeden odrębny pik na pewnej długości fali, a zamiast tego wykryjesz dwa oddzielne szczyt, oznacza to, że coś jest nie tak z twoją próbką.

Czego potrzebujesz

Spektrofotometr
Rozwiązanie dla badań
Czysty rozpuszczalnik (do roztworu sterującego)
Pojemności dla badanych i kontrolnych rozwiązań (kuwety, probówki i tym podobne)