Սպեկտրոֆոտոմետրիան փորձարարական տեխնիկա է, որն օգտագործվում է որոշակի լուծույթում լուծված նյութի կոնցենտրացիան չափելու համար `հաշվարկելով այդ նյութով կլանված լույսի քանակը: Այս տեխնիկան շատ օգտակար է, քանի որ որոշ միացություններ նույնպես կլանում են լույսի տարբեր ալիքների երկարություններ ՝ տարբեր ինտենսիվություններով: Լուծույթի միջով անցնող լույսը վերլուծելով ՝ կարող ես որոշել լուծույթում լուծված միացությունները և դրանց կոնցենտրացիաները: Գործիքը, որն օգտագործվում է լաբորատորիայում այս տեխնիկայով լուծումներ վերլուծելու համար, սպեկտրոֆոտոմետր է:
Քայլ
3 -րդ մաս 1. Նմուշի պատրաստում
Քայլ 1. Միացրեք սպեկտրոֆոտոմետրը:
Սպեկտրոֆոտոմետրերի մեծ մասը պետք է տաքացնել, նախքան ճշգրիտ չափումներ կատարելը: Այսպիսով, գործարկեք մեքենան և այնուհետև թողեք այն մնա առնվազն 15 րոպե, նախքան նմուշը չափելը:
Օգտագործեք այս ժամանակը նմուշը պատրաստելու համար:
Քայլ 2. Մաքրել կուվետը կամ փորձանոթը:
Դպրոցական լաբորատորիաներում կարող են լինել միանգամյա օգտագործման խողովակներ, որոնք առաջին հերթին մաքրման կարիք չունեն: Այնուամենայնիվ, եթե դուք օգտագործում եք սովորական կուվետ կամ փորձանոթ, օգտագործելուց առաջ անպայման մաքրեք սարքը: Լվանալ բոլոր կուվետները դիոնացված ջրով:
- Carefulգույշ եղեք կուվետ օգտագործելիս, քանի որ դրանք բավականին թանկ են:
- Կուվետ օգտագործելիս մի դիպչեք այն կողմին, որտեղով անցնում է լույսը (սովորաբար տարայի թափանցիկ կողմը):
Քայլ 3. Լցնել բավականաչափ նմուշ կուվետի մեջ:
Կուվետի մասի առավելագույն ծավալը 1 մլ է, մինչդեռ փորձարկման խողովակի առավելագույն ծավալը `5 մլ: Ձեր չափումները պետք է ճշգրիտ լինեն, քանի դեռ սպեկտրաչափաչափի լույսը դեռ կարող է անցնել նմուշի միջով, այլ ոչ թե տարայի դատարկ մասի:
Եթե նմուշներ տեղադրելու համար օգտագործում եք ծխամորճ, յուրաքանչյուր նմուշի համար օգտագործեք նոր հուշում: Այդ կերպ կարելի է խուսափել խաչաձև աղտոտումից:
Քայլ 4. Պատրաստեք հսկիչ լուծումը:
Այս լուծումները, որոնք նաև հայտնի են որպես բլանկներ կամ բլանկներ, պարունակում են միայն լուծվող լուծույթի լուծիչ: Օրինակ, եթե ունեք ջրի մեջ լուծված աղի նմուշ, ապա ձեզ անհրաժեշտ դատարկ լուծույթը ջուրն է: Եթե ձեր օգտագործած ջուրը կարմիր է, ապա պետք է օգտագործեք նաև կարմիր դատարկ լուծույթ: Օգտագործեք նմանատիպ տարա ՝ դատարկ լուծույթը նույն ծավալով պահելու համար, ինչ նմուշը:
Քայլ 5. Սրբեք կուվետի արտաքին կողմը:
Նախքան կուվետը սպեկտրաչափաչափի մեջ դնելը, դուք պետք է համոզվեք, որ այն մաքուր է `փոշու մասնիկների կամ կեղտերի պատճառով չափումների միջամտությունից խուսափելու համար: Օգտագործեք անձեռոցիկ շոր `հեռացնելով ջրի կաթիլները կամ փոշին, որոնք կպչում են կվետի արտաքին մասից:
3 -րդ մաս 2: Փորձարկումներ
Քայլ 1. Որոշեք և կարգավորեք լույսի ալիքի երկարությունը `նմուշը վերլուծելու համար:
Չափման արդյունավետությունը բարձրացնելու համար օգտագործեք լույսի մեկ ալիքի երկարություն (միագույն ճառագայթ): Ընտրեք լույսի գույնը, որը կարող է ներծծվել քիմիական պարունակությամբ, որը ենթադրվում է, որ լուծված է փորձարկման նմուշում: Ալիքի երկարությունը սահմանեք ըստ ձեր օգտագործած սպեկտրոֆոտոմետրի բնութագրերի:
- Դպրոցական լաբորատորիաներում այս ալիքի երկարությունները սովորաբար տրվելու են փորձարարական ցուցումներում:
- Քանի որ նմուշը կարտացոլի ամբողջ տեսանելի լույսը, փորձնական լույսի գույնի ալիքի երկարությունը սովորաբար միշտ տարբերվում է նմուշի գույնից:
- Օբյեկտը հայտնվում է որոշակի գույնի մեջ, քանի որ այն արտացոլում է որոշակի ալիքի երկարություն և ներծծում է մնացած բոլոր գույները: Խոտը կանաչ է երևում, քանի որ դրա մեջ պարունակվող քլորոֆիլն արտացոլում է կանաչը և ներծծում այլ գույներ:
Քայլ 2. Կալիբրացրեք սպեկտրոֆոտոմետրը դատարկ լուծույթով:
Տեղադրեք դատարկ լուծույթը կուվետի կրիչի մեջ և փակեք սպեկտրոֆոտոմետրը: Անալոգային սպեկտրոֆոտոմետրերի էկրանին կա ասեղ, որը կշարժվի `ելնելով լույսի հայտնաբերման ինտենսիվությունից: Դատարկ լուծույթը տեղադրվելուց հետո ասեղը պետք է շարժվի դեպի աջ: Արձանագրեք այս արժեքը, եթե այն հետագայում ձեզ անհրաժեշտ լինի: Թույլ տվեք, որ դատարկ լուծույթը մնա սպեկտրոֆոտոմետրում, այնուհետև ասեղը սահեցրեք զրոյի `օգտագործելով կարգավորիչ կոճակը:
- Նույն կերպ կարելի է չափագրել թվային սպեկտրոֆոտոմետրերը: Այնուամենայնիվ, այս գործիքը հագեցած է թվային էկրանով: Կառավարման կոճակով դատարկ լուծույթի ընթերցումը սահմանեք 0:
- Նույնիսկ եթե դատարկ լուծույթը հեռացվի սպեկտրոֆոտոմետրից, տրամաչափումը միևնույն է վավեր կլինի: Այսպիսով, երբ չափում եք ամբողջ նմուշը, դատարկի կլանումը ինքնաբերաբար կնվազի:
Քայլ 3. Հեռացրեք դատարկը և փորձարկեք սպեկտրաչափաչափի չափաբերման արդյունքները:
Նույնիսկ այն բանից հետո, երբ դատարկ լուծույթը հեռացվում է սպեկտրոֆոտոմետրից, էկրանի ասեղը կամ համարը դեռ պետք է կարդալ 0. Տեղադրեք դատարկ լուծույթը նորից սպեկտրոֆոտոմետրում և համոզվեք, որ ընթերցումը չի փոխվի: Եթե սպեկտրոֆոտոմետրը ճիշտ չափաբերված է դատարկ լուծույթի միջոցով, էկրանի արդյունքը դեռ պետք է լինի 0:
- Եթե ասեղը կամ էկրանի համարը չի կարդում 0 -ը, կրկնում եք ստուգաչափման քայլերը դատարկ լուծույթով:
- Եթե խնդիրը շարունակվի, օգնություն խնդրեք կամ ինչ -որ մեկին խնդրեք ստուգել սպեկտրոֆոտոմետրը:
Քայլ 4. Չափել նմուշի կլանումը:
Հեռացրեք դատարկ լուծույթը և նմուշը տեղադրեք սպեկտրոֆոտոմետրի մեջ: Սպասեք մոտ 10 վայրկյան, մինչև ձեռքերը կայունանան կամ թվային էկրանին թվերը չփոխվեն: Գրանցեք նմուշի փոխանցման և (կամ) կլանման տոկոսը:
- Որքան շատ լույս է անցնում, այնքան քիչ է կլանում լույսը: Սովորաբար, դուք պետք է գրանցեք նմուշի կլանման արժեքը, որն ընդհանուր առմամբ արտահայտվում է տասնորդական թվով, օրինակ `0.43:
- Կրկնեք յուրաքանչյուր նմուշի չափումը առնվազն երեք անգամ, ապա հաշվարկեք միջինը: Այդ կերպ, ստացված արդյունքները ավելի ճշգրիտ կլինեն:
Քայլ 5. Կրկնեք փորձը լույսի տարբեր ալիքների երկարությամբ:
Ձեր նմուշը կարող է պարունակել մի քանի միացություններ, որոնք ունեն տարբեր ներծծումներ `կախված լույսի ալիքի երկարությունից: Անորոշությունը նվազեցնելու համար կրկնեք նմուշի չափումները լույսի սպեկտրի ամբողջ ալիքի երկարության 25 նմ երկարությամբ: Այս կերպ, դուք կարող եք հայտնաբերել այլ լուծված քիմիական նյութեր նմուշում:
3 -րդ մաս 3 -ից. Ներծծման տվյալների վերլուծություն
Քայլ 1. Հաշվիր նմուշի հաղորդունակությունն ու ներծծումը:
Փոխանցելիությունն այն է, թե որքան լույս կարող է անցնել նմուշի միջով և հասնել սպեկտրոֆոտոմետրին: Մինչդեռ կլանումը այն է, թե որքան լույս է ներծծվում նմուշի լուծված քիմիական նյութերից մեկի կողմից: Կան բազմաթիվ ժամանակակից սպեկտրոֆոտոմետրեր, որոնք թողարկում են թողունակության և ներծծման տեսքով: Այնուամենայնիվ, եթե դուք ստանում եք լույսի ինտենսիվության արժեք, կարող եք նաև ինքներդ հաշվարկել այս երկու արժեքները:
- Անանցանելիությունը (T) կարող է որոշվել `նմուշի լուծույթով անցնող լույսի ինտենսիվությունը բաժանելով դատարկ լուծույթով անցնող լույսի քանակին: Այս արժեքը սովորաբար արտահայտվում է որպես տասնորդական թիվ կամ տոկոս: T = I/I0, որտեղ ես նմուշի ինտենսիվությունն եմ և ես0 դատարկ ինտենսիվությունն է:
- Ներծծումը (A) արտահայտվում է որպես բացասական հիմքի 10 լոգարիթմ (ցուցիչ) հաղորդունակություն. A = -log10T. Այսպիսով, եթե T = 0, 1, A = 1 (0, 1 -ը 10 -ը -1 -ի հզորությանը): Սա նշանակում է, որ լույսի 10% -ն անցնում է, մինչդեռ 90% -ը ներծծվում է: Մինչդեռ, եթե T = 0.01, A = 2 (0.01 -ը 10 է -2 հզորությանը): Սա նշանակում է, որ անցած լույսը կազմում է 0.1%:
Քայլ 2. Գծագրեք ներծծման արժեքը ընդդեմ ալիքի երկարության:
Ներծծման արժեքը արտահայտեք որպես y առանցք և ալիքի երկարությունը որպես x առանցք: Յուրաքանչյուր ալիքի երկարության բոլոր կլանման արդյունքների կետերից դուք կստանաք նմուշի ներծծման սպեկտրը և կբացահայտեք բաղադրության պարունակությունը և դրա հարաբերակցությունը նմուշում:
Կլանման սպեկտրները սովորաբար ունենում են գագաթներ որոշակի ալիքի երկարություններում: Այս գագաթնակետային ալիքի երկարությունները թույլ են տալիս բացահայտել կոնկրետ միացություններ:
Քայլ 3. Համեմատեք ձեր կլանման սպեկտրը հայտնի միացության գրաֆիկի հետ:
Յուրաքանչյուր միացություն ունի յուրահատուկ ներծծման սպեկտր և յուրաքանչյուր չափման մեջ միշտ ունենում է նույն գագաթնակետային ալիքի երկարությունը: Համեմատելով ստացված գրաֆիկը որոշակի հայտնի միացության գրաֆիկի հետ, կարող եք նույնականացնել լուծված նյութի պարունակությունը նմուշի լուծույթի մեջ:
