Спектрофотометрия - белгілі бір ерітіндідегі еріген заттың концентрациясын өлшеу үшін қолданылатын зат, ол зат сіңірген жарық мөлшерін есептеу үшін қолданылады. Бұл әдіс өте пайдалы, себебі кейбір қосылыстар әр түрлі қарқындылықтағы жарықтың әр түрлі толқын ұзындығын сіңіреді. Ерітінді арқылы өтетін жарыққа талдау жасай отырып, ерітіндіде еріген қосылыстар мен олардың концентрациясын анықтауға болады. Зертханада осы әдістің көмегімен ерітінділерді талдау үшін қолданылатын құрал - спектрофотометр.
Қадам
3 бөліктің 1 бөлігі: Үлгіні дайындау
Қадам 1. Спектрофотометрді қосыңыз
Көптеген спектрофотометрлер дәл өлшеуді бермес бұрын жылыту керек. Сонымен, машинаны іске қосыңыз, содан кейін үлгіні өлшегенше кемінде 15 минут отырыңыз.
Үлгіні дайындау үшін осы уақытты пайдаланыңыз
Қадам 2. Кюветті немесе пробирканы тазалаңыз
Мектеп зертханаларында алдымен тазалауды қажет етпейтін бір реттік пробиркалар болуы мүмкін. Алайда, егер сіз кюветті немесе пробирканы қолдансаңыз, қолданар алдында құрылғыны мұқият тазалаңыз. Барлық кюветтерді ионсыздандырылған сумен шайыңыз.
- Кюветтерді қолдануда абай болыңыз, себебі олар өте қымбат.
- Кюветті қолданған кезде жарық өтетін жаққа (әдетте контейнердің мөлдір жағына) тигізбеңіз.
3 -қадам. Кюветке жеткілікті үлгіні құйыңыз
Кюветаның бір бөлігінің максималды көлемі - 1 мл, пробирканың максималды көлемі - 5 мл. Сіздің өлшемдеріңіз дәл болуы керек, себебі спектрофотометрдің жарығы контейнердің бос бөлігі емес, үлгі арқылы өтуі мүмкін.
Егер сіз үлгілерді енгізу үшін тамшуырды қолдансаңыз, әр үлгі үшін жаңа ұшты қолданыңыз. Осылайша кросс-ластануды болдырмауға болады
Қадам 4. Бақылау шешімін дайындаңыз
Бланктер немесе дайындамалар деп те аталатын бұл ерітінділерде талданатын ерітіндідегі еріткіш қана болады. Мысалы, егер сізде суда еріген тұздың үлгісі болса, сізге қажет бос шешім - су. Егер сіз пайдаланатын су қызыл болса, қызыл тазартылған ерітіндіні қолдану қажет. Бос ерітіндіні үлгідегідей көлемде ұстау үшін ұқсас контейнерді қолданыңыз.
Қадам 5. Кюветтің сыртын сүртіңіз
Кюветті спектрофотометрге салмас бұрын шаң бөлшектері немесе қоспалар әсерінен өлшеулерге кедергі келтірмеу үшін оның таза екеніне көз жеткізу керек. Кюветаның сыртына жабысқан су тамшылары мен шаңды кетіру үшін түксіз матаны пайдаланыңыз.
3 бөліктің 2 бөлігі: Эксперимент
Қадам 1. Үлгіні талдау үшін жарық толқынының ұзындығын анықтаңыз және реттеңіз
Өлшеу тиімділігін арттыру үшін бір толқын ұзындығын (монохроматикалық сәуле) қолданыңыз. Сынақ үлгісінде еріген деп есептелетін химиялық құраммен жұтылатын жарық түсін таңдаңыз. Қолданылатын спектрофотометрдің сипаттамаларына сәйкес толқын ұзындығын орнатыңыз.
- Мектеп зертханаларында бұл толқын ұзындығы әдетте эксперименттік нұсқаулықта беріледі.
- Үлгі барлық көрінетін жарықты көрсететіндіктен, эксперименталды жарық түсінің толқын ұзындығы әдетте үлгі түсінен өзгеше болады.
- Нысан белгілі бір түске енеді, себебі ол толқын ұзындығын көрсетеді және басқа түстерді сіңіреді. Шөп жасыл болып көрінеді, себебі ондағы хлорофилл жасыл түске шағылысады және басқа түстерді сіңіреді.
Қадам 2. Спектрофотометрді бос ерітіндімен калибрлеңіз
Дайын ерітіндіні кюветка ұстағышқа салып, спектрофотометрді жабыңыз. Аналогты спектрофотометр экранында жарықты анықтау қарқындылығына қарай қозғалатын ине бар. Бос ерітінді енгізілгеннен кейін ине оңға қарай жылжуы керек. Кейінірек қажет болған жағдайда бұл мәнді жазыңыз. Бос ерітіндінің спектрофотометрде қалуына рұқсат етіңіз, содан кейін реттеу тұтқасы арқылы инені нөлге қарай сырғытыңыз.
- Сандық спектрофотометрлерді де дәл осылай калибрлеуге болады. Дегенмен, бұл құрал сандық экранмен жабдықталған. Басқару тұтқасының көмегімен бос шешімнің көрсеткішін 0 -ге орнатыңыз.
- Таза ерітінді спектрофотометрден алынса да, калибрлеу күшінде қалады. Осылайша, бүкіл үлгіні өлшегенде, дайындаманың сіңіргіштігі автоматты түрде төмендейді.
Қадам 3. Дайындаманы алып тастаңыз және спектрофотометрді калибрлеу нәтижелерін тексеріңіз
Таза ерітіндіні спектрофотометрден алып тастағаннан кейін де, экрандағы ине немесе сан 0 деп оқылуы керек. Бос ерітіндіні қайтадан спектрофотометрге салыңыз және көрсеткіштің өзгермейтініне көз жеткізіңіз. Егер спектрофотометр бос ерітінді көмегімен дұрыс калибрленсе, экрандағы нәтиже әлі де 0 болуы керек.
- Егер экрандағы ине немесе сан 0 оқылмаса, бос ерітіндімен калибрлеу қадамдарын қайталаңыз.
- Егер мәселе шешілмесе, көмек сұраңыз немесе біреуге спектрофотометрді тексеріңіз.
Қадам 4. Үлгінің сіңіру қабілетін өлшеңіз
Бос ерітіндіні алып тастап, үлгіні спектрофотометрге салыңыз. Қолдың тұрақталуын немесе цифрлық дисплейдегі сандардың өзгеруін тоқтатуын шамамен 10 секунд күтіңіз. Үлгінің өткізгіштігінің және/немесе сіңіруінің пайыздық көрсеткішін жазыңыз.
- Жарық неғұрлым көп болса, соғұрлым аз сіңіріледі. Әдетте, әдетте ондық санмен өрнектелетін үлгінің сіңіргіштік мәнін жазу қажет, мысалы 0,43.
- Әр үлгінің өлшемін кемінде үш рет қайталаңыз, содан кейін орташа мәнді есептеңіз. Осылайша сіз алатын нәтижелер дәлірек болады.
Қадам 5. Әр түрлі толқын ұзындығымен экспериментті қайталаңыз
Сіздің үлгіде жарықтың толқын ұзындығына байланысты сіңіру қабілеті әр түрлі бірнеше қосылыстар болуы мүмкін. Белгісіздікті азайту үшін жарық спектрі бойынша толқын ұзындығының 25 нм интервалында үлгі өлшемдерін қайталаңыз. Осылайша, сіз үлгідегі басқа еріген химиялық заттарды анықтай аласыз.
3 -тің 3 -бөлігі: Абсорбция деректерін талдау
Қадам 1. Үлгінің өткізгіштігі мен сіңіргіштігін есептеңіз
Өткізгіштік - бұл жарықтан сынама арқылы өтіп, спектрофотометрге жету. Сонымен қатар, сіңіргіштік - бұл сынамадағы еріген химиялық заттардың бірімен қанша жарық жұтылатыны. Өткізгіштік және сіңіргіштік түрінде шығатын көптеген заманауи спектрофотометрлер бар. Алайда, егер сіз жарық қарқындылығының мәнін алсаңыз, сіз бұл екі мәнді өзіңіз есептей аласыз.
- Өткізгіштік (Т) үлгі ерітіндісі арқылы өтетін жарық қарқындылығын бос ерітінді арқылы өтетін жарық мөлшеріне бөлу арқылы анықтауға болады. Бұл мән әдетте ондық сан немесе пайыз түрінде көрсетіледі. T = I/I0, мұнда I - іріктеу қарқындылығы және мен0 бос қарқындылық болып табылады.
- Абсорбция (А) теріс базалық 10 логарифм (экспонент) өткізгіштігі ретінде өрнектеледі: A = -log10T. Сонымен, егер T = 0, 1, A = 1 (0, 1 -10 -ға тең болса -1). Бұл жарықтың 10% өтеді, ал 90% сіңеді дегенді білдіреді. Сонымен қатар, егер T = 0,01 болса, A = 2 (0,01 -2 -ге тең 10). Демек, өтетін жарық 0,1%құрайды.
2 -қадам. Жұтылу мәнінің толқын ұзындығына қарсы графигін салыңыз
Абсорбция мәнін у осі ретінде және толқын ұзындығы х осі ретінде көрсетіңіз. Әр толқын ұзындығындағы барлық жұтылу нәтижелерінің нүктелерінен сіз үлгінің сіңіру спектрін аласыз, сонымен қатар қосылыстың мазмұнын және оның үлгідегі қатынасын анықтайсыз.
Абсорбция спектрі әдетте белгілі бір толқын ұзындығында шыңдарға ие болады. Бұл толқын ұзындықтары белгілі бір қосылыстарды анықтауға мүмкіндік береді
Қадам 3. Сіңіру спектрін белгілі қосылыстың графигімен салыстырыңыз
Әрбір қосылыстың бірегей сіңіру спектрі бар және әр өлшеуде толқын ұзындығы әрқашан бірдей болады. Алынған графикті белгілі белгілі қосылыстың графигімен салыстыра отырып, сіз ерітіндінің үлгіні анықтай аласыз.
