Wie kann ich spektrophotometrische Analyse machen: 13 Schritte (mit Bildern)

Specrophotometrie ist eine experimentelle Technik, die zur Messung der Löstenkonzentration in einer bestimmten Lösung verwendet wird, indem die von diesen Solute absorbierte Lichtmenge berechnet wird. Diese Technik ist leistungsstark, da bestimmte Verbindungen unterschiedliche Lichtwellenlängen mit unterschiedlichen Intensitäten aufnehmen. Durch die Analyse des Lichts, das durch die Lösung passiert, können Sie bestimmte gelöste Substanzen in Lösung erkennen und wie konzentriert diese Substanzen sind. Ein Spektrophotometer ist das Gerät, das zur Analyse von Lösungen in einer Laborforschungseinstellung verwendet wird.

Schritte

Teil 1 von 3:

Proben vorbereiten

1. Schalten Sie das Spektrophotometer ein. Die meisten Spektrophotometer müssen sich aufwärmen, bevor sie eine genaue Lektüre geben können. Schalten Sie das Gerät ein und lassen Sie ihn mindestens 15 Minuten sitzen, bevor Sie probieren.

Verwenden Sie die Aufwärmzeit, um Ihre Proben vorzubereiten.

Bildtitel Tun Spectrophotometrische Analyse Schritt 2

2. Reinigen Sie die Küvetten oder Reagenzgläser. Wenn Sie ein Labor für die Schule tun, verwenden Sie möglicherweise Einweg-Teströhrchen, die nicht gereinigt werden müssen. Wenn Sie Cuvettes oder wiederverwendbare Reagenzgläser verwenden, stellen Sie sicher, dass sie vor der Verwendung ordnungsgemäß gereinigt werden. Spülen Sie jede Küvette gründlich mit entionisiertem Wasser ab.

Kümmern Sie sich um Küvetten, da sie recht teuer sein können, insbesondere wenn sie aus Glas oder Quarz hergestellt sind. Quarzküvetten sind für den Einsatz in der UV-sichtbaren Spektrophotometrie konzipiert.

Wenn Sie die Küvette umgehen, vermeiden Sie nicht, die Seiten zu berühren, wobei das Licht durchgeht (allgemein die klaren Seiten des Behälters). Wenn Sie diese Seiten versehentlich berühren, wischen Sie die Küvette mit einem Kimwipe herunter (der formuliert ist, um das Glasplatz zu verhindern).

Bildtitel Tun Spectrophotometrische Analyse Schritt 3

3. Laden Sie das richtige Volumen der Probe in die Küvette. Einige Küvetten haben ein maximales Volumen von 1 Milliliter (ML), während Reagenzgläser ein maximales Volumen von 5 ml aufweisen können. Solange der Laser, der das Licht erzeugt, durch die Flüssigkeit und nicht einen leeren Teil des Behälters verläuft, erhalten Sie eine genaue Lektüre.

Wenn Sie eine Pipette verwenden, um Ihre Proben zu laden, verwenden Sie einen neuen Tipp für jede Probe, um eine Kreuzkontamination zu verhindern.

Bildtitel Tun Spectrophotometrische Analyse Schritt 4

4. Bereiten Sie eine Kontrolllösung vor. Als Rohling ist die Steuerlösung nur das chemische Lösungsmittel, in dem der zu analysierende gelöste Lösungsmittel in gelöst ist, in der. Wenn Sie beispielsweise Salz in Wasser aufgelöst hätten, wäre Ihr Leerzeichen nur Wasser. Wenn Sie das Wasser rot färben, muss der Rohling auch rotes Wasser enthalten. Der Rohling ist das gleiche Volumen, an dem die Lösung analysiert und in derselben Behälter aufbewahrt wird.

Bildtitel Tun Spectrophotometrische Analyse Schritt 5

5. Wischen Sie die Außenseite der Küvette ab. Bevor Sie die Küvette in das Spektrophotometer setzen, möchten Sie sicherstellen, dass es so sauber wie möglich ist, um Interferenzen aus Schmutz- oder Staubpartikeln zu vermeiden. Entfernen Sie mit einem fusselfreien Tuch alle Wassertröpfchen oder Staub, die sich an der Außenseite der Küvette befinden können.

Teil 2 von 3:

Das Experiment ausführen

1. Wählen Sie die Wellenlänge des Lichts aus, um die Probe mit zu analysieren. Verwenden Sie eine einzige Wellenlänge von Licht (monochromatische Farbe), um die Prüfung effektiver zu machen. Die Farbe des ausgewählten Lichts sollte eines sein, der bekannt ist, der von einem der Chemikalien absorbiert wird, der angenommen wird, der im Test gelösten ist. Stellen Sie die gewünschte Wellenlänge gemäß den Spezifikationen Ihres Spektrophotometers ein.

In einem Klassenraumlabor wird Ihnen wahrscheinlich die Wellenlänge gegeben.
Da die Probe das gesamte Licht derselben Farbe widerspiegelt, wie er erscheint, ist die experimentelle Wellenlänge immer eine andere Farbe als die der Probe.

Objekte erscheinen als bestimmte Farben, da sie Licht von bestimmten Wellenlängen widerspiegeln und alle anderen Farben absorbieren. Gras ist grün, weil das Chlorophyll drin grünes Licht reflektiert und alles andere aufnimmt.

Bildtitel Tun Spectrophotometrische Analyse STEP 7

2. Kalibrieren Sie das Gerät mit dem Rohling. Legen Sie den Leerzeichen in den Küvettenhalter und schließen Sie den Deckel. Auf einem analogen Spektrophotometer gibt es einen Bildschirm mit einer Nadel, die sich auf der Basierend auf der Intensität der Lichtkennung bewegt. Wenn das Rohling eingeht, sollten Sie die Nadel nach rechts sehen. Notieren Sie diesen Wert, falls Sie es für später benötigen. Bewegen Sie mit dem Rohling noch in der Maschine die Nadel mit dem Einstellknopf auf Null.

Digitale Spektrophotometer können auf dieselbe Weise kalibriert werden, sie haben einfach eine digitale Anzeige. Stellen Sie den Rohling mit den Einstellknöpfen auf 0 ein.

Wenn Sie den Rohling entfernen, ist die Kalibrierung noch vorhanden. Wenn Sie den Rest Ihrer Proben messen, wird die Absorption vom Rohling automatisch ausgerückt.

Verwenden Sie unbedingt ein einzelnes Leerzeichen pro Sitzung, sodass jede Probe auf denselben Rohling kalibriert ist. Wenn Sie beispielsweise das Spektrophotometern leereln, analysieren Sie dann nur einige Proben und leer, dass die verbleibenden Proben ungenau sind. Sie müssten anfangen.

Bildtitel DO Spectrophotometrische Analyse Schritt 8

3. Entfernen Sie den Rohling und testen Sie die Kalibrierung. Mit dem Rohling entfernt sollte die Nadel bei 0 (Null) bleiben oder die digitale Anzeige sollte weiterlesen 0. Legen Sie den leeren Rücken in die Maschine und stellen Sie sicher, dass sich die Nadel oder das Anzeigen nicht ändert. Wenn die Maschine mit Ihrem Rohling ordnungsgemäß kalibriert ist, sollte alles bei 0 bleiben.

Wenn die Nadel oder das Auslesen nicht 0 ist, wiederholen Sie die Kalibrierungsschritte mit dem Rohling.

Wenn Sie weiterhin Probleme haben, suchen Sie Hilfe oder lassen Sie sich die Maschine für die Wartung angesehen haben.

Bildtitel Tun Spectrophotometrische Analyse Schritt 9

4. Messen Sie die Absorption Ihrer experimentellen Probe. Entfernen Sie den Rohling und legen Sie die experimentelle Probe in die Maschine. Schieben Sie die Küvette in die angegebene Nut und stellen Sie sicher, dass es aufrecht steht. Warten Sie etwa 10 Sekunden, bis die Nadel stabil ist oder bis sich die digitalen Zahlen nicht mehr ändern. Notieren Sie die Werte von% Durchlässigkeit und / oder Absorption.

Die Absorption ist auch als optische Dichte (OD) bekannt.

Je mehr Licht, das übertragen wird, desto weniger Licht die Probe absorbiert. Im Allgemeinen möchten Sie die Absorptionswerte aufzeichnen, die normalerweise als Dezimalzahl angegeben werden, beispielsweise 0.43.

Wenn Sie ein abgelegendes Ergebnis erhalten (z. B. 0.900, wenn der Rest um 0 ist.400), verdünnen Sie die Probe und messen Sie die Absorption erneut.

Wiederholen Sie den Lesen für jede einzelne Probe mindestens dreimal und durchschnittlich miteinander. Dies gewährleistet eine genauere Darstellung.

Bildtitel Tun Spectrophotometrische Analyse Schritt 10

5. Wiederholen Sie den Test mit aufeinanderfolgenden Lichtwellenlängen. Ihre Probe kann mehrere unbekannte Verbindungen aufweisen, die je nach Wellenlänge in ihrer Absorption variieren. Um die Unsicherheit zu beseitigen, wiederholen Sie Ihre Messwerte in Intervallen von 25 nm über das Spektrum. Dadurch können Sie andere Chemikalien erkennen, die vermutet, dass sie im Gelösten sind.

Teil 3 von 3:

Analysieren der Absorptionsdaten

1. Berechnen Sie die Durchlässigkeit und Absorption der Probe. Durchlässigkeit ist, wie viel von dem Licht, das durch die Probe geleitet wurde, das Spektrophotometer erreicht. Die Absorption ist, wie viel von dem Licht von einem der Chemikalien im gelösten Loch aufgenommen wurde. Viele moderne Spektralphotometer haben eine Leistung von Durchlässigkeit und Absorption, aber wenn Sie Intensität aufgenommen haben, können Sie diese Werte berechnen.

Die Durchlässigkeit (t) wird gefunden, indem die Intensität des Lichts geteilt wird, das durch die Probenlösung durch die Probenlösung mit der Menge, die den Rohling passiert hat, teilen. Es wird normalerweise als Dezimal- oder Prozentsatz ausgedrückt. T = i / i₀ Wo ist ich die Intensität der Probe und ich₀ ist die Intensität des Rohlings.
Die Absorption (A) wird als Negativ des Basis-10-Logarithmus (Exponent) des Durchlässigkeitswerts ausgedrückt: A = -Log₁₀T. Für einen T-Wert von 0.1 ist der Wert von a 1 (0.1 ist 10 auf die -1 Leistung), was 10% des Lichts übertragen wird, und 90% werden absorbiert. Für einen T-Wert von 0.01, der Wert von a beträgt 2 (0.01 ist 10 zur Macht -2), was 1% des Lichts übertragen wird.

Bildtitel Tun Spectrophotometrische Analyse Schritt 12

2. Plotten Sie die Absorptionswerte gegen die Wellenlängen in einem Graphen. Der Absorptionswert ist auf der vertikalen Y-Achse gegen die Wellenlänge des Lichts aufgetragen, das für einen bestimmten Test verwendet wird, der auf der horizontalen X-Achse aufgetragen ist. Plotten der maximalen Absorptionswerte für jede getestete Wellenlänge, erzeugt das Absorptionsspektrum der Probe und identifiziert die Verbindungen, die den Testsubstanz und ihre Proportionen bilden.

Ein Absorptionsspektrum hat in der Regel in bestimmten Wellenlängen Peaks, mit denen Sie bestimmte Verbindungen identifizieren können.

Bildtitel DO Spectrophotometrische Analyseschritte 13

3. Vergleichen Sie Ihr Absorptionsspektrum-Diagramm an bekannte Parzellen bestimmter Verbindungen. Verbindungen haben ein einzigartiges Absorptionsspektrum und erzeugen immer einen Peak bei derselben Wellenlänge, wenn sie gemessen werden. Durch den Vergleich Ihrer Plots unbekannter Verbindungen an die von bekannten Verbindungen können Sie die gelösten Solute identifizieren, die Ihre Lösung erstellen.

Sie können diese Methode auch verwenden, um Verunreinigungen in Ihrer Probe zu identifizieren. Wenn Sie mit einem klaren Peak bei einer bestimmten Wellenlänge erwarten, und Sie erhalten 2 Peaks bei separaten Wellenlängen, wissen Sie, dass etwas in Ihrer Probe nicht richtig ist.