Spektrofotomeetria on eksperimentaalne meetod, mida kasutatakse lahustunud ainete kontsentratsiooni mõõtmiseks konkreetses lahuses, arvutades nendes lahustunud ainetes neeldunud valguse koguse. See tehnika on võimas, kuna teatud ühendid neelavad erineva intensiivsusega erinevat lainepikkust valgust. Lahust läbiva valguse analüüsimisel saate kindlaks teha konkreetsed lahuses lahustunud ained ja nende kontsentratsiooni. Spektrofotomeeter on seade, mida kasutatakse lahuste analüüsimiseks laboriuuringutes.
1
Lülitage spektrofotomeeter sisse. Enamik spektrofotomeetreid peavad enne täpse näidu andmist soojenema. Lülitage masin sisse ja laske sellel enne proovide võtmist vähemalt 15 minutit seista. Kasutage proovide ettevalmistamiseks soojenemisaega.
2
Puhastage küvetid või katseklaasid. Kui teete kooli jaoks laborit, võite kasutada ühekordseid katseklaase, mida ei ole vaja puhastada. Kui kasutate küvette või korduvkasutatavaid katseklaase, veenduge, et need on enne kasutamist korralikult puhastatud. Loputage iga küvett põhjalikult deioniseeritud veega. Olge küvettidega ettevaatlik, kuna need võivad olla üsna kallid, eriti kui need on valmistatud klaasist või kvartsist. Kvartsküvetid on mõeldud kasutamiseks UV-nähtava spektrofotomeetria jaoks. Küveti käsitsemisel vältige nende külgede puudutamist, mida valgus läbib (tavaliselt konteineri selged küljed). Kui puudutate kogemata neid külgi, pühkige küvett kimwipe’iga (mis on mõeldud klaasi kriimustamise vältimiseks).
3
Laadige küvetti õige kogus proovi. Mõnede küvettide maksimaalne maht on 1 milliliiter (mL), samas kui katseklaaside maksimaalne maht võib olla 5 ml. Niikaua kui valgust tekitav laser läbib vedelikku, mitte anuma tühja osa, saate täpse näidu. Kui kasutate proovide laadimiseks pipetti, kasutage iga proovi jaoks uut otsikut, et vältida ristumist. – saastumine.
4
Valmistage kontrolllahus. Pimekatsena tuntud kontrolllahuses on ainult keemiline lahusti, milles analüüsitav lahustunud aine on lahustatud. Näiteks kui teil oleks vees lahustunud sool, oleks teie tühiproov ainult vesi. Kui värvite vee punaseks, peab toorik sisaldama ka punast vett. Tühiproov on sama mahuga kui analüüsitav lahus ja seda hoitakse samas mahutis.
5
Pühkige küveti väliskülg. Enne küveti asetamist spektrofotomeetrisse peate veenduma, et see on võimalikult puhas, et vältida mustuse või tolmuosakeste tekitatud häireid. Eemaldage ebemevaba lapiga kõik veepiisad või tolm, mis võivad olla küveti välisküljel.
6
Valige ja määrake valguse lainepikkus, millega proovi analüüsida. Testimise tõhustamiseks kasutage ühte valguse lainepikkust (monokromaatilist värvi). Valitud valguse värv peaks olema selline, mis teadaolevalt neeldub ühes uuritavas lahustunud aines leiduvatest kemikaalidest. Määrake soovitud lainepikkus vastavalt oma spektrofotomeetri spetsifikatsioonidele. Klassiruumi laboris antakse lainepikkus tõenäoliselt teile. Kuna proov peegeldab kogu sama värvi valgust, nagu see paistab, on katseline lainepikkus alati erinevat värvi Objektid paistavad teatud värvidena, kuna need peegeldavad teatud lainepikkusega valgust ja neelavad kõiki teisi värve. Rohi on roheline, sest selles sisalduv klorofüll peegeldab rohelist valgust ja neelab kõik muu.
7
Kalibreerige masin toorikuga. Asetage toorik küvetihoidikusse ja sulgege kaas. Analoogspektrofotomeetril on nõelaga ekraan, mis liigub valgustuvastuse intensiivsuse alusel. Kui toorik on sees, peaksite nägema, kuidas nõel liigub paremale. Salvestage see väärtus juhuks, kui seda hiljem vajate. Kui toorik on veel masinas, viige nõel reguleerimisnupu abil nulli. Digitaalseid spektrofotomeetreid saab kalibreerida samamoodi, neil on lihtsalt digitaalne näit. Seadke toorik reguleerimisnuppude abil väärtusele 0. Kui eemaldate tooriku, jääb kalibreerimine endiselt paigale. Ülejäänud proovide mõõtmisel lahutatakse pimekatse neelduvus automaatselt. Kasutage seansi kohta kindlasti ühte tühja katset, nii et iga proov kalibreeritakse samale tühjale katsele. Näiteks kui tühjendate spektrofotomeetri, seejärel analüüsite ainult mõnda proovi ja tühjendate selle uuesti, on ülejäänud proovid ebatäpsed. Peaksite otsast alustama.
8
Eemaldage toorik ja katsetage kalibreerimist. Kui toorik on eemaldatud, peaks nõel jääma 0-le (null) või digitaalne näit peaks jätkuvalt näit olema 0. Asetage toorik tagasi masinasse ja veenduge, et nõel või näit ei muutu. Kui masin on teie toorikuga korralikult kalibreeritud, peaks kõik jääma 0-le. Kui nõel või näit ei ole 0, korrake kalibreerimistoiminguid toorikuga. Kui probleemid jätkuvad, otsige abi või laske masinal hooldust teha .
9
Mõõtke oma katseproovi neelduvus. Eemaldage toorik ja asetage katseproov masinasse. Lükake küvett selleks ettenähtud soonde ja veenduge, et see seisaks püsti. Oodake umbes 10 sekundit, kuni nõel on paigal või kuni digitaalnumbrid lakkavad muutumast. Salvestage läbilaskvuse ja/või neeldumise % väärtused. Neeldumist tuntakse ka kui optilist tihedust (OD). Mida rohkem valgust edastatakse, seda vähem valgust proov neelab. Üldiselt soovite salvestada neeldumisväärtused, mis esitatakse tavaliselt kümnendkohana, näiteks 0,43. Kui saate kõrvalekalduva tulemuse (nt 0,900, kui ülejäänud on umbes 0,400), lahjendage proov ja mõõtke neelduvus uuesti. Korrake iga üksiku proovi lugemist vähemalt 3 korda ja arvutage nende keskmine. See tagab täpsema näidu.
10
Korrake testi järjestikuste valguse lainepikkustega. Teie proovis võib olla mitu tundmatut ühendit, mille neelduvus varieerub sõltuvalt lainepikkusest. Ebakindluse kõrvaldamiseks korrake lugemeid 25 nm intervalliga kogu spektri ulatuses. See võimaldab teil tuvastada teisi lahustunud aines leiduvaid kemikaale.
11
Arvutage proovi läbilaskvus ja neelduvus. Läbilaskvus on see, kui suur osa proovi läbinud valgusest jõudis spektrofotomeetrini. Neelduvus on see, kui suure osa valgusest on neeldunud üks lahustunud aine kemikaalidest. Paljudel kaasaegsetel spektrofotomeetritel on läbilaskvus ja neeldumine, kuid kui olete intensiivsuse salvestanud, saate need väärtused välja arvutada. Läbilaskvus (T) leitakse, jagades proovilahust läbinud valguse intensiivsuse ja valguse intensiivsuse, mis läbis proovilahust. tühi. Tavaliselt väljendatakse seda kümnendkoha või protsendina. T = I/I0 kus I on proovi intensiivsus ja I0 on tühikatse intensiivsus. Neelduvus (A) väljendatakse läbilaskvuse väärtuse 10-aluselise logaritmi (eksponent) negatiivsena: A = -log10T . Kui T väärtus on 0,1, on A väärtus 1 (0,1 on 10 võimsusele -1), mis tähendab, et 10% valgusest edastatakse ja 90% neeldub. T-väärtuse 0,01 korral on A väärtus 2 (0,01 on 10 võimsusele -2), mis tähendab, et 1% valgusest edastatakse.
12
Joonistage graafikule neeldumise väärtused lainepikkuste suhtes. Neeldumisväärtus kantakse vertikaalsele y-teljele antud katses kasutatud valguse lainepikkuse suhtes, mis on kantud horisontaalsele x-teljele. Maksimaalsete neeldumisväärtuste joonistamine iga testitud valguse lainepikkuse kohta annab proovi neeldumisspektri ning tuvastab uuritava aine moodustavad ühendid ja nende proportsioonid. Neeldumisspektril on tavaliselt teatud lainepikkustel piigid, mis võimaldavad teil tuvastada konkreetseid ühendeid.
13
Võrrelge oma neeldumisspektri graafikut konkreetsete ühendite teadaolevate graafikutega. Ühenditel on ainulaadne neeldumisspekter ja iga kord, kui neid mõõdetakse, annavad piigi alati samal lainepikkusel. Võrreldes oma tundmatute ühendite graafikuid teadaolevate ühendite omadega, saate tuvastada lahustunud ained, millest teie lahus koosneb. Seda meetodit saate kasutada ka saasteainete tuvastamiseks proovis. Kui ootate 1 selget piiki kindlal lainepikkusel ja saate 2 piiki erinevatel lainepikkustel, teate, et teie proovis on midagi valesti.