Spektrofotometria është një teknikë eksperimentale e përdorur për të matur përqendrimin e një tretësire në një tretësirë të caktuar duke llogaritur sasinë e dritës së absorbuar nga ajo substancë. Kjo teknikë është shumë e dobishme sepse disa komponime gjithashtu do të thithin gjatësi vale të ndryshme të dritës në intensitete të ndryshme. Duke analizuar dritën që kalon nëpër një zgjidhje, ju mund të identifikoni komponimet e tretura në tretësirë dhe përqendrimet e tyre. Mjeti i përdorur për të analizuar zgjidhjet me këtë teknikë në laborator është një spektrofotometër.
Hapi
Pjesa 1 nga 3: Përgatitja e Mostrës
Hapi 1. Ndizni spektrofotometrin
Shumica e spektrofotometrave duhet të ngrohen para se të japin matje të sakta. Pra, filloni makinën dhe më pas lëreni të qëndrojë për të paktën 15 minuta para se të matni mostrën.
Përdoreni këtë kohë për të përgatitur mostrën
Hapi 2. Pastroni kuvetën ose epruvetën
Në laboratorët shkollorë, mund të jenë në dispozicion tuba provë të disponueshëm të cilët nuk duhet të pastrohen së pari. Sidoqoftë, nëse jeni duke përdorur një kuvet të rregullt ose epruvetë, sigurohuni që ta pastroni aparatin tërësisht para përdorimit. Shpëlajini të gjitha kuvetat me ujë të deionizuar.
- Kini kujdes duke përdorur kuvetat pasi ato janë mjaft të shtrenjta.
- Ndërsa përdorni kuvetën, mos prekni anën ku kalon drita (zakonisht ana e qartë e enës).
Hapi 3. Derdhni mostër të mjaftueshme në kuvetë
Vëllimi maksimal i një pjese të kuvetës është 1 ml, ndërsa vëllimi maksimal i epruvetës është 5 ml. Matjet tuaja duhet të jenë të sakta përderisa drita e spektrofotometrit mund të kalojë akoma përmes mostrës dhe jo një pjesë bosh të enës.
Nëse jeni duke përdorur një pipetë për të futur mostra, përdorni një këshillë të re për secilën mostër. Në këtë mënyrë, ndotja e tërthortë mund të shmanget
Hapi 4. Përgatitni zgjidhjen e kontrollit
Këto tretësira të cilat njihen edhe si boshllëqe ose zbrazëtira përmbajnë vetëm tretësin në tretësirën që analizohet. Për shembull, nëse keni një mostër kripe të tretur në ujë, zgjidhja e zbrazët që ju nevojitet është uji. Nëse uji që po përdorni është i kuq, duhet të përdorni edhe një tretësirë të kuqe bosh. Përdorni një enë të ngjashme për të mbajtur tretësirën e zbrazët në të njëjtin vëllim me mostrën.
Hapi 5. Fshini pjesën e jashtme të kuvetës
Para se të futni kuvetën në spektrofotometrin, duhet të siguroheni që është e pastër për të shmangur ndërhyrjen në matjet për shkak të grimcave të pluhurit ose papastërtive. Përdorni një leckë pa garzë për të hequr çdo pikë uji ose pluhur që ngjitet në pjesën e jashtme të kuvatit.
Pjesa 2 nga 3: Eksperimentimi
Hapi 1. Përcaktoni dhe rregulloni gjatësinë e valës së dritës për të analizuar mostrën
Përdorni një gjatësi vale të vetme të dritës (rreze njëngjyrëshe) për të rritur efektivitetin e matjes. Zgjidhni ngjyrën e dritës që mund të absorbohet nga përmbajtja kimike që mendohet të jetë tretur në mostrën e provës. Vendosni gjatësinë e valës sipas specifikimeve të spektrofotometrit që po përdorni.
- Në laboratorët shkollorë, këto gjatësi vale zakonisht jepen në udhëzimet eksperimentale.
- Për shkak se mostra do të pasqyrojë të gjithë dritën e dukshme, gjatësia e valës së ngjyrës së dritës eksperimentale është zakonisht gjithmonë e ndryshme nga ngjyra e mostrës.
- Një objekt shfaq një ngjyrë të caktuar sepse reflekton një gjatësi vale të caktuar dhe thith të gjitha ngjyrat e tjera. Bari duket i gjelbër sepse klorofili në të reflekton të gjelbër dhe thith ngjyra të tjera.
Hapi 2. Kalibroni spektrofotometrin me një zgjidhje të zbrazët
Vendoseni tretësirën bosh në mbajtësen e kuvetës dhe mbyllni spektrofotometrin. Në ekranin e spektrofotometrit analog, ekziston një gjilpërë që do të lëvizë bazuar në intensitetin e zbulimit të dritës. Pasi të futet tretësira bosh, gjilpëra duhet të lëvizë në të djathtë. Regjistroni këtë vlerë në rast se ju nevojitet më vonë. Lejoni që tretësira bosh të mbetet në spektrofotometër, pastaj rrëshqisni gjilpërën në zero duke përdorur çelësin rregullues.
- Spektrofotometrat dixhital gjithashtu mund të kalibrohen në të njëjtën mënyrë. Sidoqoftë, ky mjet është i pajisur me një ekran dixhital. Vendosni leximin e zgjidhjes bosh në 0 me çelësin e kontrollit.
- Edhe nëse zgjidhja bosh hiqet nga spektrofotometri, kalibrimi do të jetë akoma i vlefshëm. Pra, kur matni të gjithë mostrën, thithja e bosh do të zvogëlohet automatikisht.
Hapi 3. Hiqeni fletën dhe testoni rezultatet e kalibrimit të spektrofotometrit
Edhe pasi tretësira e zbrazët të hiqet nga spektrofotometri, gjilpëra ose numri në ekran duhet të lexojë akoma 0. Vendoseni tretësirën bosh përsëri në spektrofotometër dhe sigurohuni që leximi të mos ndryshojë. Nëse spektrofotometri është kalibruar siç duhet duke përdorur një zgjidhje të zbrazët, rezultati në ekran duhet të jetë akoma 0.
- Nëse gjilpëra ose numri në ekran nuk lexon 0, përsëritni hapat e kalibrimit me një zgjidhje të zbrazët.
- Nëse problemi vazhdon, kërkoni ndihmë ose kërkoni që dikush të kontrollojë spektrofotometrin.
Hapi 4. Matni absorbimin e mostrës
Hiqeni tretësirën e zbrazët dhe futeni mostrën në spektrofotometër. Prisni rreth 10 sekonda që duart të stabilizohen ose numrat në ekranin dixhital të mos ndryshojnë. Regjistroni përqindjen e transmetueshmërisë dhe/ose absorbimit të mostrës.
- Sa më shumë dritë që kalohet, aq më pak dritë absorbohet. Zakonisht, ju duhet të regjistroni vlerën e absorbimit të mostrës e cila në përgjithësi shprehet si një numër dhjetor, për shembull 0.43.
- Përsëriteni matjen e secilit mostër të paktën tre herë dhe më pas llogaritni mesataren. Në këtë mënyrë, rezultatet që merrni do të jenë më të sakta.
Hapi 5. Përsëriteni eksperimentin me gjatësi vale të ndryshme të dritës
Mostra juaj mund të përmbajë disa komponime që kanë absorbime të ndryshme në varësi të gjatësisë së valës së dritës. Për të zvogëluar pasigurinë, përsëritni matjet e mostrës në intervale me gjatësi vale 25 nm përgjatë spektrit të dritës. Në këtë mënyrë, ju mund të zbuloni kimikate të tjera të tretura në mostër.
Pjesa 3 nga 3: Analizimi i të dhënave të absorbimit
Hapi 1. Llogaritni transmetueshmërinë dhe absorbimin e mostrës
Transmetueshmëria është sa dritë mund të kalojë nëpër mostër dhe të arrijë në spektrofotometër. Ndërkohë, thithja është sa dritë absorbohet nga një prej kimikateve të tretura në mostër. Ka shumë spektrofotometra modernë që japin dalje në formën e transmetueshmërisë dhe absorbimit. Sidoqoftë, nëse merrni një vlerë të intensitetit të dritës, gjithashtu mund t'i llogaritni vetë këto dy vlera.
- Transmetueshmëria (T) mund të përcaktohet duke e ndarë intensitetin e dritës që kalon përmes tretësirës së mostrës me sasinë e dritës që kalon nëpër tretësirën e zbrazët. Kjo vlerë zakonisht shprehet si një numër dhjetor ose një përqindje. T = I/I0, ku unë jam intensiteti i mostrës dhe unë0 është intensiteti i zbrazët.
- Thithja (A) shprehet si një transmetueshmëri logaritmike (eksponente) me bazë negative: A = -log10T. Pra, nëse T = 0, 1, A = 1 (0, 1 është 10 në fuqinë -1). Kjo do të thotë që 10% e dritës kalohet, ndërsa 90% absorbohet. Ndërkohë, nëse T = 0.01, A = 2 (0.01 është 10 në fuqinë -2). Kjo do të thotë, drita që kalohet është 0.1%.
Hapi 2. Grafikoni vlerën e absorbimit kundrejt gjatësisë së valës
Shpreh vlerën e absorbimit si boshti y dhe gjatësia e valës si boshti x. Nga pikat e të gjitha rezultateve të absorbimit në secilën gjatësi vale, ju do të merrni spektrin e absorbimit të mostrës dhe do të identifikoni përmbajtjen e përbërjes dhe raportin e tij në mostër.
Spektrat e absorbimit zakonisht kanë maja në gjatësi vale të caktuar. Këto gjatësi vale të pikut ju lejojnë të identifikoni komponimet specifike
Hapi 3. Krahasoni spektrin tuaj të absorbimit me një grafik të një përbërjeje të njohur
Çdo përbërës ka një spektër unik absorbues dhe gjithmonë ka të njëjtën gjatësi vale kulmi në secilën matje. Duke krahasuar grafikun që merrni me një grafik të një përbërësi të caktuar të njohur, mund të identifikoni përmbajtjen e tretur në zgjidhjen e mostrës.
