Cum să cheltuiți analiza spectrofotometrică: 13 pași

Spectrofotometria - o metodă experimentală care vă permite să măsurați concentrația de substanțe dizolvate prin cantitatea de lumină absorbită. Eficiența ridicată a acestei metode se datorează faptului că diferiți compuși sunt absorbiți diferit de lumină cu o lungime de undă particulară. În cantitatea de trecere a luminii, se poate descoperi care compușii sunt prezenți în soluție și determină concentrațiile acestora. În laboratoare, este utilizat un dispozitiv special pentru acest spectrofotometru.

Pași

Partea 1 din 3:

Pregătirea probelor

unu. Porniți spectrofotometrul. Majoritatea spectrofotometrelor au nevoie de încălzire preliminară - ajută la obținerea unor rezultate mai precise. Porniți dispozitivul și așteptați cel puțin 15 minute înainte de a trece la măsurători.

Utilizați timpul de încălzire pentru a pregăti eșantioanele.

Imagine denumită Analiza spectrofotometrică Pasul 2

2. Spălați cuvele și tuburile de testare. Când efectuați lucrări de laborator în școală, puteți da o tuburi de testare de unică folosință care nu trebuie curățate. Dacă utilizați cuvele reutilizabile sau tuburile de testare, acestea trebuie să fie spălate înainte de muncă. Spălați cu atenție toate felurile de apă deionizată.

Observați prudență la manipularea cuvetelor, deoarece acestea pot fi destul de scumpe.

Nu atingeți mâinile în acele locuri de pe peretele Cuvei, prin care lumina va trece (de obicei, laturi transparente).

Imagine denumită Analiza spectrofotometrică Pasul 3

3. Completați o cuvă cantitatea necesară de lichid în studiu. Volumul maxim al unei cuve este de 1 mililitru (ml), în timp ce tuburile de testare pot fi calculate cu 5 mililitri. Pentru a obține rezultate exacte, este necesar ca fasciculul laser să treacă prin lichid și nu a rănit partea goală a rezervorului.

Dacă transfixați fluidul în studiu utilizând o pipetă, utilizați o nouă pipetă pentru fiecare soluție pentru a evita contaminarea încrucișată a probelor.

Imagine denumită Analiza spectrofotometrică Pasul 4

4. Pregătiți o soluție de control. Soluția de control sau soluție inactivă este un solvent pur, fără impurități prezente în alte eșantioane. De exemplu, dacă dizolvați sarea în apă, acesta trebuie plasat ca o singură soluție. Dacă aveți apă colorată în roșu, este, de asemenea, necesar să luați apă roșie ca în ralanti. Soluția de inactivitate trebuie să aibă același volum ca și soluțiile studiate și ar trebui să se topească în același container.

Imagine denumită Analiza spectrofotometrică Pasul 5

cinci. Ștergeți suprafața în aer liber a cuvei. Înainte de a plasa o cuvă într-un spectrofotometru, este necesar să se asigure că este curat, altfel particulele de murdărie și praf pot distorsiona rezultatele. Ștergeți o cârpă fără scame un perete cuvei afară pentru a elimina picăturile posibile de apă și particulele de praf.

Partea 2 din 3:

Experiment

unu. Selectați și setați lungimea de undă a luminii pentru a analiza probele. Pentru o precizie mai mare, utilizați lumina cu o lungime de undă (lumină monocromatică). Este necesar să se aleagă o astfel de lungime de undă, astfel încât lumina să fie absorbită de unul dintre compușii, care ar trebui să facă parte din soluția studiată. Trimiteți lungimea de undă selectată pe spectrofotometru în conformitate cu instrucțiunile pentru operarea instrumentului.

Cu clase de laborator, lungimea de undă a luminii poate cere unui profesor.
Deoarece eșantionul reflectă toată lumina de la lungimea de undă care corespunde culorii acestei soluții, experimentul ar trebui să utilizeze lumina pe cealaltă lungime de undă.
Obiectele au una sau altă culoare datorită faptului că ele reflectă lumina cu lungimea de undă corespunzătoare și absorbi radiațiile cu alte lungimi de undă. Iarba verde datorită faptului că acesta conține clorofila, care reflectă lumina verde și absoarbe lumina cu alte lungimi de undă.

Imagine intitulată face o analiză spectrofotometrică Pasul 7

2. Calibrați dispozitivul la inactiv. Plasați în suportul cuvetei spectrofotometrului cu inactiv și închideți capacul dispozitivului. Spectrofotometrele analogice sunt echipate cu o scară săgeată, unghiul deviației care este determinat de intensitatea ultimei lumini. În cazul soluției inactiv, săgeata va respinge dreptul. Notați citirile instrumentului în cazul în care au nevoie de tine mai târziu. Apoi mutați săgeata în poziția zero folosind butonul de reglare (în timp ce soluția inactivă ar trebui să rămână în dispozitiv).

Spectrofotometrele digitale în loc de scară sunt echipate cu un afișaj și pot fi calibrate în același mod. Setați zero pentru ralanti cu butoanele de setare.

Calibrarea va continua după ce obțineți soluția inactivă. Când lucrați cu restul eșantioanelor, lumina care este absorbită de solventul non-la distanță va fi automat dedusă din citirile instrumentului.

Imagine denumită Analiza spectrofotometrică Pasul 8

3. Obțineți un latent cu inactiv și verificați calibrarea. În absența ralantului, săgeata trebuie să rămână pe marca zero (zero trebuie păstrat pe afișaj). Reglgle pentru a pune o soluție în dispozitiv și asigurați-vă că spectrofotometrul arată încă zero. Cu o calibrare adecvată, dispozitivul trebuie să arate zero și cu soluție inactiv și fără ea.

În cazul citirilor instrumentului non-zero, repetați calibrarea cu o singură soluție.

În cazul unor probleme suplimentare, cereți ajutor sau consultați dispozitivul de service de către personalul tehnic.

Imagine denumită Analiza spectrofotometrică Pasul 9

4. Măsurați densitatea optică a eșantionului experimental. Ieșiți din soluția de inactivitate a dispozitivului și plasați eșantionul în el. Așteptați aproximativ 10 minute până când săgeata se calmează sau până când numerele nu vor opri schimbarea. După aceasta, scrieți valoarea valorii de transmisie și / sau a densității optice.

Cu cât trece mai multă lumină prin eșantion, cu atât mai puține lumina pe care o absoarbe. În mod obișnuit, înregistrează valori de densitate optică care au o formă de fracție zecimală, de exemplu 0,43.

Repetați măsurătorile pentru fiecare probă de cel puțin trei ori și găsiți valorile medii. Deci, veți obține rezultate mai precise.

Imagine denumită Analiza spectrofotometrică Pasul 10

cinci. Repetați experimentul pentru alte lungimi de undă. Eșantionul poate conține mai multe impurități necunoscute care absorb lumina cu o lungime de undă diferită. Pentru a elimina incertitudinea, repetați măsurarea în 25 de nanometri în întregul spectru. Acest lucru vă va permite să definiți alți compuși care fac parte din soluția studiată.

Partea 3 din 3:

Analiza datelor obținute

unu. Calculați coeficientul de transmisie și densitatea eșantionului optic. Lățimea de bandă arată modul în care proporția de lumină a trecut prin eșantion și a ajuns la un detector de spectrofotometru. Densitatea optică arată cât de multă lumină absorbită unul dintre compușii dizolvați în lichid. Multe spectrofotometre moderne dau imediat valorile raportului de transmisie și densitate optică, dar dacă ați înregistrat valorile intensității, puteți calcula dvs. aceste valori.

Coeficientul de transmisie (T) este prin împărțirea intensității luminii prin proba de lumină pe intensitatea luminii, care trece prin soluția inactivă. De regulă, acest coeficient este scris sub forma unei fracții zecimale sau procente. T = i / i₀, unde sunt intensitatea luminii care a trecut prin eșantionul studiat, eu₀ - intensitatea luminii care a trecut prin soluție inactivă.
Densitatea optică (A) este egală cu un logaritm pentru o bază de 10 din coeficientul de transmisie luată cu un semn negativ: a = -Log₁₀T. Dacă t este de 0,1, atunci a este 1 (0,1 este egală cu 10 până la grad -1), adică 10% din trecerile luminoase, iar 90% sunt absorbite. La t = 0,01, densitatea optică A este de 2 (0,01 este de 10 până la grad -2), adică numai 1% dintre trecerile luminii.

Imagine denumită Analiza spectrofotometrică Pasul 12

2. Construiți dependența densității optice de la lungimea de undă. Anulați densitatea optică pe axa verticală Oy și pe axa orizontală a Oxului, marcați lungimile de undă utilizate. Vârfurile de densitate optică pentru fiecare lungime de undă utilizată sunt spectrul de absorbție al acestei probe, care poate fi determinat care substanțe și în ce proporții sunt dizolvate în această probă.

Spectrul de absorbție are, de obicei, Maxima la anumite lungimi de undă, conform căreia puteți determina substanța rezultată.

Imagine denumită Analiza spectrofotometrică Pasul 13

3. Comparați spectrul de absorbție rezultat cu spectrele de absorbție cunoscute pentru diferite substanțe. Fiecare compus are un spectru de absorbție caracteristică, ea dă întotdeauna vârf la aceeași lungime de undă. Comparați spectrul unei soluții necunoscute cu spectre cunoscute de diferite substanțe și determinați ce conexiuni sunt incluse în soluția dvs.

Cu această metodă, puteți identifica, de asemenea, contaminarea eșantionului. Dacă vă așteptați să primiți un vârf distinct la o anumită lungime de undă și, în schimb, detectați două vârfuri separate, înseamnă că ceva este în neregulă cu eșantionul dvs.

De ce ai nevoie

Spectrofotometru
Soluție pentru cercetare
Curățați solventul (pentru soluția de control)
Capacități pentru soluțiile studiate și de control (cuvete, tuburi de testare și altele asemenea)