Hvordan man laver en spektrofotometrisk analyse

Spektrofotometri er en eksperimentel teknik, der anvendes til at måle koncentrationen af opløste stoffer i en specifik opløsning ved at beregne mængden af lys absorberet af dem. Denne teknik er kraftfuld, fordi visse forbindelser vil absorbere lysbølgefrekvenser ved forskellige intensiteter. Ved at analysere lyset, der passerer gennem opløsningen, kan du identificere de specifikke stoffer, der opløses i opløsningen, og hvad deres koncentrationsniveauer er. Spektrofotometeret er en enhed, der bruges til at analysere løsninger i et laboratorieforskningsmiljø.

indhold

Trin

Metode 1forberedelse af prøverne

Video: analyse og fortolkning

Metode 2gennemførelse af eksperimentet

Video: kan jeg lide ost?
Video: labforsøk kjemi: kolorimetrisk analyse

Metode 3analysere absorbansdata

Video: prøveforberedelse mikrobiologi
Nødvendige materialer
Kilder og citater

trin

Metode 1
Forberedelse af prøverne

Tænd spektrofotometeret. De fleste af disse enheder skal opvarmes, før de giver en nøjagtig læsning. Tænd maskinen og lad den stå i mindst 15 minutter, før du analyserer nogen prøve.

Brug opvarmningstiden til at forberede prøverne.

Video: Analyse og Fortolkning

Billede med titlen Fra spektrofotometrisk analyse Trin 2

Rens kuvetterne eller reagensglasene. Hvis du arbejder i et skolelaboratorium, skal du muligvis bruge testrør, der ikke kræver yderligere rengøring. Hvis du bruger allerede brugte kuvetter eller prøvestykker, er det vigtigt, at de rengøres inden genanvendelse. Skyl grundigt hver med deioniseret vand.

Pas godt på kuvetterne, da de kan være ret dyre.
Ved håndtering af cuvet må du undgå at røre siderne, hvormed lyset passerer (sædvanligvis beholderens renere sider).

Billedets titel Fra spektrofotometrisk analyse Trin 3

Anbring de relevante prøver i hver kuvette. Nogle af dem har et maksimumsvolumen på 1 milliliter (ml), medens testrørene normalt indeholder et maksimalt volumen på 5 ml. Så længe den laser, der udsender lys, passerer gennem væsken og ikke gennem en tom region i beholderen, får du en nøjagtig læsning.

Hvis du bruger en pipette til at placere prøverne, skal du bruge et nyt tip til hver for at undgå krydskontaminering.

Billede med titlen Fra spektrofotometrisk analyse Trin 4

Forbered en kontrolopløsning. Dette er den løsning, der kun indeholder det kemiske opløsningsmiddel, hvori det opløste stof der skal analyseres, findes. For eksempel, hvis du har salt opløst i vand, kan kontrolopløsningen være rent vand. Hvis det er farvet rødt, skal kontrolopløsningen også indeholde rødt vand. Det bør have det samme volumen som den opløsning, der skal analyseres, og endvidere skal opbevares i den samme beholder type.

Billede med titlen Fra spektrofotometrisk analyse Trin 5

Rengør kuvertens yderside. Før det placeres på spektrofotometeret, er det vigtigt, at det er så rent som muligt for at undgå forstyrrelser fra støvpartikler eller snavs. Fjern en vanddråber eller støvpartikler, der er på ydersiden af glasset, med en lugtfri rengøringsdug.

Metode 2
Gennemførelse af eksperimentet

Video: KAN JEG LIDE OST?

Billede med titlen Fra spektrofotometrisk analyse Trin 6

Vælg og definer en bølgelængde lys, gennem hvilken analysen af prøven. Brug en enkelt bølgelængde (monokrom farve) til større effektivitet ved testning. Du bør vide, at det valgte lyss farve er absorberbart af et af de kemikalier, der er til stede i det pågældende opløste stof. Indstil den ønskede bølgelængde i henhold til spektrofotometer specifikationer.

I et skolelaboratorium vil bølgelængden sandsynligvis blive givet med motion.
Da prøven afspejler alt lys af samme farve som det ser ud, vil bølgelængden altid have en anden nuance end prøven.
Objekter synes at have bestemte farver, fordi de afspejler lyset af specifikke bølgelængder, absorberer alle de andre. Græsset ser grønt ud af klorofylen, som afspejler det grønne lys og absorberer resten.

Billede med titlen Fra spektrofotometrisk analyse Trin 7

Kalibrere maskinen med kontrolopløsningen. Sæt det i beholderen og luk låget. I en analog model vil du lægge mærke til en skærm med en nål, der bevæger sig ud fra intensiteten af lysdetektering. Når kontrolleløsningen er blevet indsat, vil du bemærke, at nålen bevæger sig til højre. Skriv ned denne værdi, hvis det er nødvendigt. Med kontrolopløsningen stadig i maskinen, flyt nålen tilbage til nul med justeringskontrollen.

Digitale spektrofotometre kan kalibreres på samme måde, bortset fra at de vil præsentere en digital læsning. Indstil kontrolopløsningen til nul ved hjælp af justeringskontrollen.
Når kontrolopløsningen er fjernet, forbliver kalibreringen. Når du måler resten af dine prøver, trækkes deres absorbans automatisk.

Billede med titlen Fra spektrofotometrisk analyse Trin 8

Tag kontrolopløsningen ud og test kalibreringen. Med denne fjernelse skal nålen eller det digitale display være i nulramme. Sæt kontrolopløsningen tilbage på maskinen og bekræft, at denne værdi ikke ændres. Hvis maskinen er godt kalibreret, forbliver den nul.

Hvis nålen eller aflæsningen ikke er nul, skal du gentage kalibreringsstrinnene med kontrolopløsningen.
Hvis du fortsat oplever problemer, skal du søge hjælp eller tage maskinen til professionel gennemgang.

Billede med titlen Fra spektrofotometrisk analyse Trin 9

Video: Labforsøk Kjemi: Kolorimetrisk analyse

Måle absorbansprøvens absorbans. Tag kontrolopløsningen ud og læg prøven i maskinen. Vent ca. 10 sekunder, indtil nålen stopper eller den digitale markering holder op med at skifte. Optag disse værdier i forhold til procentdelen af transmission eller absorbans.

Jo mere lys overføres, desto mindre er det blevet absorberet af prøven. Generelt registrerer du absorbansværdierne, som vil blive angivet i decimaltyper, som f.eks. 0,43.
Gentag læsningen for hver enkelt prøve mindst tre gange og beregne middelværdien mellem dem. Dette giver mulighed for en mere præcis læsning.

Billede med titlen Fra spektrofotometrisk analyse Trin 10

Gentag testen med successive bølgelængder. Din prøve kan have flere ukendte forbindelser, som varierer i absorbans afhængigt af bølgelængden. For at eliminere usikkerhed gentag aflæsningerne med 25 nm intervaller langs spektret. Dette giver dig mulighed for at registrere andre kemikalier, der kan indgå i opløste.

Metode 3
Analysere absorbansdata

Billede titled Do Spectrophotometric Analysis Trin 11

Beregne overførslen og absorbansen af prøven. Transmission refererer til, hvor meget af lyset, der passerer gennem prøven, har nået spektrofotometeret. Absorbansen angiver i sin tur, hvor meget af lyset der er absorberet af et af de kemikalier, der er til stede i opløsningen. Mange moderne spektrofotometre har en bestemt effekt for disse to værdier, men ved at optage denne intensitet kan du selv beregne dem.

Transmissionen (T) beregnes ved at dividere intensiteten af lyset, der passerer gennem prøveopløsningen, med mængden, der passeres gennem kontrolopløsningen. Det er normalt udtrykt i decimaltal eller procentform. ${ displaystyle T = {I {I 0}}}$ ,hvor ${ displaystyle I}$ repræsenterer intensiteten af prøven og ${ displaystyle I_ {0}}$ repræsenterer intensiteten af kontrolopløsningen.
Absorbansen (A) udtrykkes som den negative værdi af transmissionsbasens 10 log (eksponent): ${ displaystyle - log10 {T}}$ .Til en værdi ${ displaystyle T}$ lig med 0,1, værdien af ${ displaystyle A}$ vil være lig med 1 (0,1 er lig med 10 hævet til -1), således at 10% af lyset vil blive transmitteret og 90% absorberes. Til en værdi ${ displaystyle T}$ svarende til 0,01, værdien af ${ displaystyle A}$ vil være lig med 2 (0,01 lig med 10 til -2), således at kun 1% af lyset vil blive transmitteret.

Billede med titlen Fra spektrofotometrisk analyse Trin 12

Video: Prøveforberedelse Mikrobiologi

Plot absorbansværdierne som en funktion af bølgelængden. Absorbansværdien placeres på den lodrette y-akse og bølgelængden af lyset, der anvendes i en given prøve på den vandrette x-akse. Ved at indsætte så mange mulige værdier som muligt i hver bølgelængde af det testede lys, vil du være i stand til at fremstille prøveabsorptionsspektret og identificere forbindelserne af teststoffet og deres proportioner.

Absorptionsspektret har sædvanligvis toppe ved bestemte bølgelængder, der tillader identifikation af specifikke komponenter.

Billede med titlen Fra spektrofotometrisk analyse Trin 13

Sammenlign absorbans plot til specifikke sammensatte grafer. Forbindelser har et meget unikt absorbansspektrum og vil altid producere en top ved samme bølgelængde, når de analyseres. Ved at sammenligne graferne til ukendte forbindelser med kendte, kan du identificere de opløste stoffer, der udgør opløsningen.

Du kan også bruge denne metode til at identificere forurenende stoffer i din prøve. Hvis du forventer et højdepunkt ved en bestemt bølgelængde og noterer tilstedeværelsen af to separate, kan du bemærke, at der er noget i vejen i prøven.