Spektrofotometrie is 'n eksperimentele tegniek wat gebruik word om die konsentrasie van 'n opgeloste stof in 'n spesifieke oplossing te meet deur die hoeveelheid lig wat deur die stof geabsorbeer word, te bereken. Hierdie tegniek is baie handig omdat sekere verbindings ook verskillende golflengtes van lig by verskillende intensiteite sal absorbeer. Deur die lig deur 'n oplossing te analiseer, kan u die verbindings wat in die oplossing opgelos is, en hul konsentrasies identifiseer. Die instrument wat gebruik word om oplossings met hierdie tegniek in die laboratorium te ontleed, is 'n spektrofotometer.
Stap
Deel 1 van 3: Voorbereiding van die monster
Stap 1. Skakel die spektrofotometer aan
Die meeste spektrofotometers moet opgewarm word voordat hulle akkurate metings kan gee. Begin dus die masjien en laat dit minstens 15 minute sit voordat u die monster meet.
Gebruik hierdie tyd om die monster voor te berei
Stap 2. Maak die kuvet of proefbuis skoon
In skoollaboratoriums is daar moontlik weggooibare proefbuise beskikbaar wat nie eers skoongemaak hoef te word nie. As u egter 'n gewone kubet of proefbuis gebruik, moet u die apparaat deeglik skoonmaak voor gebruik. Spoel alle kuvette met gedeïoniseerde water uit.
- Wees versigtig om kuvette te gebruik, aangesien dit redelik duur is.
- Terwyl u die kuvet gebruik, moet u nie aan die kant raak waar die lig verbygaan nie (gewoonlik die duidelike kant van die houer).
Stap 3. Giet voldoende monster in die kuvet
Die maksimum volume van 'n deel van die kuvet is 1 ml, terwyl die maksimum volume van die proefbuis 5 ml is. U metings moet akkuraat wees, solank die lig van die spektrofotometer steeds deur die monster kan gaan en nie 'n leë deel van die houer nie.
As u 'n pipet gebruik om monsters in te voeg, gebruik 'n nuwe punt vir elke monster. Op hierdie manier kan kruisbesmetting vermy word
Stap 4. Berei die beheeroplossing voor
Hierdie oplossings, ook bekend as spasies of spasies, bevat slegs die oplosmiddel in die oplossing wat ontleed word. Byvoorbeeld, as u 'n monster sout in water opgelos het, is die leë oplossing water. As die water wat jy gebruik rooi is, moet jy ook 'n rooi leë oplossing gebruik. Gebruik 'n soortgelyke houer om die leë oplossing in dieselfde volume as die monster te hou.
Stap 5. Vee die buitekant van die kuvet af
Voordat u die kuvet in die spektrofotometer plaas, moet u seker maak dat dit skoon is om die metings as gevolg van stofdeeltjies of onsuiwerhede te vermy. Gebruik 'n lapvrye lap om enige waterdruppels of stof wat aan die buitekant van die kuvet kleef, te verwyder.
Deel 2 van 3: Eksperimenteer
Stap 1. Bepaal en pas die golflengte van lig aan om die monster te ontleed
Gebruik 'n enkele golflengte lig (monochromatiese straal) om die doeltreffendheid van die meting te verhoog. Kies die ligkleur wat geabsorbeer kan word deur die chemiese inhoud wat vermoedelik in die toetsmonster opgelos word. Stel die golflengte in volgens die spesifikasies van die spektrofotometer wat u gebruik.
- In skoollaboratoriums word hierdie golflengtes gewoonlik in die eksperimentele instruksies gegee.
- Omdat die monster al die sigbare lig weerkaats, verskil die golflengte van die kleur van die eksperimentele lig gewoonlik altyd van die kleur van die monster.
- 'N Voorwerp vertoon 'n sekere kleur omdat dit 'n sekere golflengte weerkaats en alle ander kleure absorbeer. Gras verskyn groen omdat die chlorofil daarin groen weerkaats en ander kleure absorbeer.
Stap 2. Kalibreer die spektrofotometer met 'n leë oplossing
Plaas die leë oplossing in die kubethouer en maak die spektrofotometer toe. Op die analoog spektrofotometer skerm is daar 'n naald wat kan beweeg op grond van die intensiteit van ligopsporing. Nadat die leë oplossing ingevoeg is, moet die naald na regs beweeg. Teken hierdie waarde op as u dit later nodig het. Laat die leë oplossing in die spektrofotometer bly en skuif die naald na nul met behulp van die verstelknop.
- Digitale spektrofotometers kan ook op dieselfde manier gekalibreer word. Hierdie instrument is egter toegerus met 'n digitale skerm. Stel die meting van die leë oplossing op 0 met die bedieningsknop.
- Selfs as die leë oplossing van die spektrofotometer verwyder word, is die kalibrasie steeds geldig. Dus, as u die hele monster meet, word die absorbering van die leemte outomaties verminder.
Stap 3. Verwyder die blanko en toets die spektrofotometer kalibrasie resultate
Selfs nadat die leë oplossing uit die spektrofotometer verwyder is, behoort die naald of nommer op die skerm steeds te wees 0. Plaas die leë oplossing terug in die spektrofotometer en maak seker dat die lesing nie verander nie. As die spektrofotometer behoorlik gekalibreer is met 'n leë oplossing, moet die resultaat op die skerm steeds 0 wees.
- As die naald of die nommer op die skerm nie 0 lees nie, herhaal die kalibrasie stappe met 'n leë oplossing.
- As die probleem voortduur, soek hulp of laat iemand die spektrofotometer ondersoek.
Stap 4. Meet die absorbansie van die monster
Verwyder die leë oplossing en plaas die monster in die spektrofotometer. Wag ongeveer 10 sekondes totdat die hande stabiliseer of die getalle op die digitale skerm nie meer verander nie. Teken die persentasie transmissie en/of absorbering van die monster aan.
- Hoe meer lig wat deurgegee word, hoe minder lig word geabsorbeer. Gewoonlik moet u die absorberingswaarde van die monster aanteken, wat gewoonlik uitgedruk word as 'n desimale getal, byvoorbeeld 0,43.
- Herhaal die meting van elke monster minstens drie keer en bereken dan die gemiddelde. Op hierdie manier sal die resultate wat u kry, meer akkuraat wees.
Stap 5. Herhaal die eksperiment met verskillende golflengtes van lig
U monster kan verskillende verbindings bevat wat verskillende absorpsies het, afhangende van die golflengte van die lig. Om onsekerheid te verminder, herhaal steekproefmetings met golflengte tussen 25 nm oor die ligspektrum. Op hierdie manier kan u ander opgeloste chemikalieë in die monster opspoor.
Deel 3 van 3: Ontleding van absorpsiedata
Stap 1. Bereken die transmittansie en absorpsie van die monster
Die transmittansie is hoeveel lig deur die monster kan beweeg en die spektrofotometer kan bereik. Intussen is absorpsie hoeveel lig deur een van die opgeloste chemikalieë in die monster geabsorbeer word. Daar is baie moderne spektrofotometers wat uitset lewer in die vorm van transmissie en absorpsie. As u egter 'n ligintensiteitswaarde kry, kan u hierdie twee waardes ook self bereken.
- Die transmittansie (T) kan bepaal word deur die intensiteit van lig wat deur die monsteroplossing gaan, te deel deur die hoeveelheid lig wat deur die leë oplossing gaan. Hierdie waarde word gewoonlik uitgedruk as 'n desimale getal of 'n persentasie. T = ek/ek0, waar ek die steekproefintensiteit is en ek0 is die leë intensiteit.
- Absorbering (A) word uitgedruk as 'n negatiewe basis 10 logaritme (eksponent) transmissie: A = -log10T. Dus, as T = 0, 1, A = 1 (0, 1 is 10 met die krag van -1). Dit beteken dat 10% van die lig deurgegee word, terwyl 90% geabsorbeer word. Intussen, as T = 0,01, A = 2 (0,01 is 10 met die krag van -2). Dit beteken dat die lig wat verby is 0,1%is.
Stap 2. Maak 'n grafiek van die absorbansiewaarde teenoor golflengte
Druk die absorberingswaarde uit as die y-as en die golflengte as die x-as. Uit die kolletjies van alle absorberingsresultate in elke golflengte, kry u die absorptiespektrum van die monster en identifiseer die inhoud van die verbinding en die verhouding daarvan in die monster.
Absorberingsspektra het gewoonlik pieke by sekere golflengtes. Met hierdie piekgolflengtes kan u spesifieke verbindings identifiseer
Stap 3. Vergelyk jou absorptiespektrum met 'n grafiek van 'n bekende verbinding
Elke verbinding het 'n unieke absorptiespektrum en het altyd dieselfde piekgolflengte in elke meting. Deur die grafiek wat u kry, te vergelyk met 'n grafiek van 'n sekere bekende verbinding, kan u die inhoud van die opgeloste stof in die monsteroplossing identifiseer.
