Как да прекарате спектрофотометричен анализ: 13 стъпки

Спектрофотометрия - експериментален метод, който ви позволява да измервате концентрацията на разтворени вещества чрез количеството абсорбиран светлина. Високата ефективност на този метод се дължи на факта, че различните съединения се абсорбират различно чрез светлина с определена дължина на вълната. В количеството преминаване на светлина може да се установи кои съединения присъстват в разтвора и определят техните концентрации. В лабораториите се използва специално устройство за този - спектрофотометър.

Стъпка

Част 1 от 3:

Подготовка на проби

един. Включете спектрофотометър. Повечето спектрофотометри се нуждаят от предварителен отопление - това помага да се получат по-точни резултати. Включете устройството и изчакайте най-малко 15 минути, преди да продължите с измервания.

Използвайте времето за загряване, за да подготвите пробите.

Изображение, озаглавено Do Spectrophotometric Analyse етап 2

2. Измийте кюветката и епруветките. Когато извършвате лабораторни упражнения в училище, можете да дадете тръби за изпитване за еднократна употреба, които не трябва да се почистват. Ако използвате рулети за многократна употреба или епруветки, те трябва да бъдат промити преди работа. Старателно измийте всички ястия чрез дейонизирана вода.

Спазвайте предпазливост при работа с кювети, тъй като те могат да бъдат доста скъпи.

Не докосвайте ръцете си на тези места на стената на кюветата, през която светлината ще мине (обикновено прозрачни страни).

Изображение, озаглавено Do Spectrophotometric Analyse Стъпка 3

3. Попълнете кювета необходимото количество течност. Максималният обем на някои кювета е 1 милилитър (mL), докато епруветките могат да бъдат изчислени от 5 милилитра. За да получите точни резултати, е необходимо лазерният лъч да премине през течността и не е наранил празната част от резервоара.

Ако пробвате течността, използвайки пипета, използвайте нова пипета за всяко решение, за да избегнете кръстосано замърсяване на пробите.

Изображение, озаглавено Do Spectrophotometric Analyse етап 4

4. Подгответе контролен разтвор. Контрол или празен разтвор е чист разтворител, без примеси, присъстващи в други проби. Например, ако разтворите сол във вода, тя трябва да бъде поставена като едно решение. Ако имате оцветена вода в червено, също така е необходимо да се вземат червена вода като празен ход. Разтворът на празен ход трябва да има същия обем като изследваните решения и трябва да се налива в същия контейнер.

Изображение, озаглавено Do Spectrophotometric Analyse Стъпка 5

пет. Избършете външната повърхност на кюветата. Преди да поставите кювета в спектрофотометър, е необходимо да се уверите, че е чист, в противен случай частиците от мръсотия и прах могат да нарушат резултатите. Избършете кърпа без влакна на стената на кювето навън, за да премахнете възможните капки вода и частици прах.

Част 2 от 3:

Експеримент

един. Изберете и задайте дължината на вълната на светлината, за да анализирате пробите. За по-голяма точност използвайте светлината с една дължина на вълната (монохроматична светлина). Необходимо е да се избере такава дължина на вълната, така че светлината да се абсорбира от едно от съединенията, което се предполага, че е част от изследваното решение. Изпратете избраната дължина на вълната на спектрофотометъра в съответствие с инструкциите за работа на инструмента.

С лабораторни класове, дължината на вълната на светлината може да попита учител.
Тъй като пробата отразява цялата светлина от дължината на вълната, която съответства на цвета на този разтвор, експериментът трябва да използва светлина върху другата дължина на вълната.
Обектите имат един или друг цвят поради факта, че те отразяват светлината със съответната дължина на вълната и абсорбират радиация с други дължини на вълните. Трева зелено поради факта, че съдържа хлорофил, който отразява зелената светлина и абсорбира светлината с други дължини на вълните.

Изображението, озаглавено do do spectrophotometric анализ Стъпка 7

2. Калибрирайте устройството на празен ход. Поставете в държача на кювета с спектрофотометър с празен ход и затворете капака на устройството. Аналоговите спектрофотометри са оборудвани със скала със стрелка, ъгълът на отклонението на който се определя от интензивността на последната светлина. В случай на празен разтвор, стрелката ще отхвърли правото. Запишете показанията на инструмента, в случай, че имате нужда от вас по-късно. След това преместете стрелката към нулевото положение, като използвате бутона за регулиране (докато нестандартното решение трябва да остане в устройството).

Цифрови спектрофотометри вместо скалата са оборудвани с дисплей и те могат да бъдат калибрирани по същия начин. Задайте нула за празен ход с бутоните за настройка.

Калибрирането ще продължи след като получите неактивен разтвор. Когато работите с останалите проби, светлината, която се абсорбира от не-отдалечения разтворител, автоматично ще бъде приспадната от показанията на инструмента.

Image, озаглавен Do Spectrophotometric Analyse етап 8

3. Вземете спящ с празен ход и проверете калибрирането. При липса на празен ход, стрелката трябва да остане на нулевата марка (нула трябва да се запази на дисплея). Regggle да поставите решение в устройството и се уверете, че спектрофотометърът все още показва нула. С правилното калибриране, устройството трябва да покаже нула и с празен разтвор и без него.

В случай на ненулеви показания на инструмента, повторете калибрирането с едно решение.

В случай на допълнителни проблеми, помолете за помощ или се обърнете към услугата чрез технически персонал.

Изображение, озаглавено с спектрофотометричен анализ Стъпка 9

4. Измерване на оптичната плътност на експерименталната проба. Излезте от устройството безразтворително и поставете пробата в нея. Изчакайте около 10 минути, докато стрелката се успокои или докато номерата няма да спрат да се променят. След това запишете стойността на стойността на пропускливостта и / или оптичната плътност.

Колкото повече светлина преминава през пробата, толкова по-малко светлината, която абсорбира. Обикновено записват стойностите на оптичната плътност, които имат форма на десетична фракция, например 0.43.

Повторете измерванията за всяка проба най-малко три пъти и намерете средните стойности. Така че ще получите по-точни резултати.

Изображение, озаглавено Do Spectrophotometric Analyse етап 10

пет. Повторете експеримента за други дължини на вълните. Пробата може да съдържа няколко неизвестни примеси, които абсорбират светлината с различна дължина на вълната. За да се елиминира несигурността, повторете измерването в 25 нанометра в целия спектър. Това ще ви позволи да дефинирате други съединения, които са част от изследваното решение.

Част 3 от 3:

Анализ на получените данни

един. Изчислете коефициента на предаване и оптичната плътност на пробата. Честотната лента показва как делът на светлината премина през пробата и достига додектор на спектрофотометър. Оптичната плътност показва колко светлина абсорбира едно от съединенията, разтворени в течност. Много модерни спектрофотометри незабавно дават стойностите на съотношението на предаване и оптично плътност, но ако записвате стойностите на интензивността, можете сами да изчислите тези стойности.

Коефициентът на предаване (t) е чрез разделяне на интензивността на светлината през светлинната проба върху интензивността на светлината, която премина през празен разтвор. По правило този коефициент е написан под формата на десетична фракция или процент. T = i / i₀, където аз съм интензивността на светлината, която е преминала през изследваната проба, аз₀ - интензивността на светлината, която е преминала през празен разтвор.
Оптичната плътност (а) е равна на логаритъм за база от 10 от коефициента на предаване, взета с отрицателен знак: A = -LOG₁₀T. Ако t е 0.1, тогава А е 1 (0.1 е равно на 10 до степен -1), т.е., 10% от светлините и се абсорбират 90%. При t = 0.01, оптичната плътност А е 2 (0.01 е 10 до степен -2), т.е. само 1% от светлините.

Image, озаглавен Do Spectrophotometric Analyse Стъпка 12

2. Изграждане на зависимостта на оптичната плътност от дължината на вълната. Задайте оптичната плътност на вертикалната ос Oy и на хоризонталната ос на OX, маркирайте използваните дължини на вълните. Оптични плътни пикове за всяка използвана дължина на вълната са абсорбционният спектър на тази проба, която може да се определи кои вещества и в какви пропорции се разтварят в тази проба.

Абсорбционният спектър обикновено има максимум при определени дължини на вълните, според които можете да определите полученото вещество.

Изображение, озаглавено с спектрофотометричен анализ Стъпка 13

3. Сравнете получения абсорбционен спектър с известни абсорбционни спектри за различни вещества. Всяко съединение има характерен спектър на абсорбция, той винаги дава пик при същата дължина на вълната. Сравнете спектъра на неизвестен разтвор с известни спектри на различни вещества и определете кои връзки са включени във вашето решение.

С този метод можете също да идентифицирате замърсяването на пробата. Ако очаквате да получите един отделен връх в определена дължина на вълната, и вместо това откривате два отделни върха, това означава, че нещо не е наред с вашата извадка.

От какво имаш нужда

Спектрофотометър
Решение за изследване
Почистването на разтворителя (за контрол на контрола)
Капацитет за изследвани и контролни разтвори (кювета, тестови тръби и други подобни)