სპექტროფოტომეტრია არის ექსპერიმენტული ტექნიკა, რომელიც გამოიყენება ხსნარის კონცენტრაციის გასაზომად კონკრეტულ ხსნარში ამ ნივთიერების მიერ შთანთქმული სინათლის რაოდენობის გამოთვლით. ეს ტექნიკა ძალიან სასარგებლოა, რადგან გარკვეული ნაერთები ასევე შთანთქავენ სინათლის სხვადასხვა ტალღის სიგრძეს სხვადასხვა ინტენსივობით. ხსნარის გავლით სინათლის გაანალიზებით, თქვენ შეგიძლიათ ამოიცნოთ ხსნარში გახსნილი ნაერთები და მათი კონცენტრაცია. ლაბორატორიაში ამ ტექნიკით ხსნარების გასაანალიზებლად გამოყენებული ინსტრუმენტი არის სპექტროფოტომეტრი.
ნაბიჯი
3 ნაწილი 1: ნიმუშის მომზადება
ნაბიჯი 1. ჩართეთ სპექტროფოტომეტრი
სპექტროფოტომეტრების უმეტესობა უნდა გაათბოთ, სანამ ზუსტ გაზომვებს შეძლებენ. ასე რომ, ჩართეთ მანქანა და შემდეგ გააჩერეთ იგი მინიმუმ 15 წუთის განმავლობაში ნიმუშის გაზომვამდე.
გამოიყენეთ ეს დრო ნიმუშის მოსამზადებლად
ნაბიჯი 2. გაწმინდეთ კუვეტი ან სინჯარა
სკოლის ლაბორატორიებში შეიძლება იყოს ერთჯერადი საცდელი მილები, რომლებიც ჯერ არ უნდა გაიწმინდოს. თუმცა, თუ თქვენ იყენებთ ჩვეულებრივ კუვეტას ან სინჯარას, გამოყენებამდე აუცილებლად გაწმინდეთ აპარატი. ჩამოიბანეთ ყველა კუვეტი დეონიზირებული წყლით.
- ფრთხილად იყავით კუვეტების გამოყენებით, რადგან ისინი საკმაოდ ძვირია.
- კუვეტის გამოყენებისას არ შეეხოთ იმ მხარეს, სადაც შუქი გადის (ჩვეულებრივ კონტეინერის გამჭვირვალე მხარე).
ნაბიჯი 3. ჩაასხით საკმარისი ნიმუში კუვეტში
კუვეტის ნაწილის მაქსიმალური მოცულობაა 1 მლ, ხოლო სინჯარის მაქსიმალური მოცულობა 5 მლ. თქვენი გაზომვები უნდა იყოს ზუსტი, სანამ სპექტროფოტომეტრის სინათლე მაინც გაივლის ნიმუშს და არა კონტეინერის ცარიელ ნაწილს.
თუ თქვენ იყენებთ პიპეტს ნიმუშების ჩასასმელად, გამოიყენეთ ახალი რჩევა თითოეული ნიმუშისთვის. ამ გზით, ჯვრის დაბინძურების თავიდან აცილება შესაძლებელია
ნაბიჯი 4. მოამზადეთ საკონტროლო ხსნარი
ეს ხსნარები, რომლებიც ასევე ცნობილია როგორც ბლანკები ან ბლანკები, შეიცავს მხოლოდ გამხსნელს გაანალიზებულ ხსნარში. მაგალითად, თუ თქვენ გაქვთ წყალში გახსნილი მარილის ნიმუში, თქვენ გჭირდებათ ცარიელი ხსნარი წყალი. თუ წყალი, რომელსაც თქვენ იყენებთ არის წითელი, თქვენ ასევე უნდა გამოიყენოთ წითელი ცარიელი ხსნარი. გამოიყენეთ მსგავსი კონტეინერი ცარიელი ხსნარის შესანარჩუნებლად იმავე მოცულობაში, როგორც ნიმუში.
ნაბიჯი 5. გაწურეთ კუვეტის გარე ნაწილი
სპექტროფოტომეტრში კუვეტის ჩასვლამდე უნდა დარწმუნდეთ, რომ ის სუფთაა, რათა თავიდან აიცილოთ გაზომვებში ჩარევა მტვრის ნაწილაკების ან მინარევების გამო. გამოიყენეთ ლინტიანი ქსოვილი, რომ ამოიღოთ წყლის წვეთები ან მტვერი, რომელიც აკინძულია კუვეტის გარედან.
3 ნაწილი 2: ექსპერიმენტირება
ნაბიჯი 1. განსაზღვრეთ და შეცვალეთ სინათლის ტალღის სიგრძე ნიმუშის გასაანალიზებლად
გამოიყენეთ სინათლის ერთი ტალღის სიგრძე (მონოქრომატული სხივი) გაზომვის ეფექტურობის გასაზრდელად. შეარჩიეთ სინათლის ფერი, რომელიც შეიძლება შეიწოვოს ქიმიური შემცველობით, რომელიც საცდელ ნიმუშში იხსნება. დააყენეთ ტალღის სიგრძე თქვენს მიერ გამოყენებული სპექტროფოტომეტრის სპეციფიკაციების შესაბამისად.
- სკოლის ლაბორატორიებში, ეს ტალღის სიგრძე ჩვეულებრივ მოცემულია ექსპერიმენტულ ინსტრუქციებში.
- იმის გამო, რომ ნიმუში ასახავს მთელ ხილულ სინათლეს, ექსპერიმენტული სინათლის ფერის ტალღის სიგრძე ჩვეულებრივ ყოველთვის განსხვავდება ნიმუშის ფერისგან.
- ობიექტი ჩნდება გარკვეულ ფერში, რადგან ის ასახავს გარკვეულ ტალღის სიგრძეს და შთანთქავს ყველა სხვა ფერს. ბალახი მწვანე ხდება, რადგან მასში არსებული ქლოროფილი ასახავს მწვანეს და შთანთქავს სხვა ფერებს.
ნაბიჯი 2. სპექტროფოტომეტრის დაკალიბრება ცარიელი ხსნარით
მოათავსეთ ცარიელი ხსნარი კუვეტის დამჭერში და დახურეთ სპექტროფოტომეტრი. ანალოგური სპექტროფოტომეტრის ეკრანზე არის ნემსი, რომელიც გადაადგილდება სინათლის გამოვლენის ინტენსივობიდან გამომდინარე. ცარიელი ხსნარის ჩასმის შემდეგ, ნემსი უნდა გადავიდეს მარჯვნივ. ჩაწერეთ ეს მნიშვნელობა, თუ მოგვიანებით დაგჭირდებათ. მიეცით საშუალება ცარიელი ხსნარი დარჩეს სპექტროფოტომეტრში, შემდეგ ნემსი გადაიყვანეთ ნულამდე მორგებული ღილაკის გამოყენებით.
- ციფრული სპექტროფოტომეტრების კალიბრაცია ასევე შესაძლებელია იმავე გზით. თუმცა, ეს ინსტრუმენტი აღჭურვილია ციფრული ეკრანით. დააყენეთ ცარიელი ხსნარის კითხვა 0 -ზე საკონტროლო ღილაკით.
- მაშინაც კი, თუ ცარიელი ხსნარი ამოღებულია სპექტროფოტომეტრიდან, დაკალიბრება მაინც ძალაში იქნება. ასე რომ, როდესაც თქვენ შეაფასებთ მთელ ნიმუშს, ბლანკის შთანთქმა ავტომატურად შემცირდება.
ნაბიჯი 3. ამოიღეთ ცარიელი და შეამოწმეთ სპექტროფოტომეტრის კალიბრაციის შედეგები
მას შემდეგაც კი, რაც ცარიელი ხსნარი ამოღებულია სპექტროფოტომეტრიდან, ეკრანზე ნემსი ან რიცხვი მაინც უნდა იკითხებოდეს 0. ჩადეთ ცარიელი ხსნარი სპექტროფოტომეტრში და დარწმუნდით, რომ კითხვა არ შეიცვლება. თუ სპექტროფოტომეტრი სწორად არის დაკალიბრებული ცარიელი ხსნარის გამოყენებით, შედეგი ეკრანზე მაინც უნდა იყოს 0.
- თუ ეკრანზე ნემსი ან ნომერი არ კითხულობს 0 -ს, გაიმეორეთ კალიბრაციის ნაბიჯები ცარიელი ხსნარით.
- თუ პრობლემა შენარჩუნებულია, მიმართეთ დახმარებას ან ვინმემ შეამოწმოს სპექტროფოტომეტრი.
ნაბიჯი 4. გაზომეთ ნიმუშის შთანთქმა
ამოიღეთ ცარიელი ხსნარი და ჩადეთ ნიმუში სპექტროფოტომეტრში. დაელოდეთ დაახლოებით 10 წამს, სანამ ხელები სტაბილიზირდება ან ციფრული ეკრანზე რიცხვები არ შეიცვლება. ჩაწერეთ ნიმუშის პროცენტული გამტარობა და/ან შთანთქმა.
- რაც უფრო მეტი შუქი გაივლის, მით ნაკლები შუქი შეიწოვება. ჩვეულებრივ, თქვენ უნდა ჩაწეროთ ნიმუშის შთანთქმის მნიშვნელობა, რომელიც ზოგადად გამოიხატება ათობითი რიცხვით, მაგალითად 0.43.
- გაიმეორეთ თითოეული ნიმუშის გაზომვა მინიმუმ სამჯერ და შემდეგ გამოთვალეთ საშუალო. ამრიგად, მიღებული შედეგები უფრო ზუსტი იქნება.
ნაბიჯი 5. გაიმეორეთ ექსპერიმენტი სინათლის სხვადასხვა ტალღის სიგრძით
თქვენი ნიმუში შეიძლება შეიცავდეს რამდენიმე ნაერთს, რომლებსაც აქვთ განსხვავებული შთანთქმა, რაც დამოკიდებულია სინათლის ტალღის სიგრძეზე. გაურკვევლობის შესამცირებლად, გაიმეორეთ ნიმუშის გაზომვები სიხშირის 25 ნმ ტალღის სიგრძის ინტერვალით. ამ გზით, თქვენ შეგიძლიათ აღმოაჩინოთ სხვა გახსნილი ქიმიკატები ნიმუშში.
3 ნაწილი 3: შთანთქმის მონაცემების ანალიზი
ნაბიჯი 1. გამოთვალეთ ნიმუშის გამტარობა და შთამნთქმელი
გამტარუნარიანობა არის ის, თუ რამდენ სინათლეს შეუძლია გაიაროს ნიმუში და მიაღწიოს სპექტროფოტომეტრს. იმავდროულად, შთანთქმა არის ის, თუ რამდენად შთანთქავს ნიმუში ერთ -ერთი გახსნილი ქიმიური ნივთიერება. არსებობს მრავალი თანამედროვე სპექტროფოტომეტრი, რომელიც იძლევა გამტარუნარიანობისა და შთანთქმის სახით. თუმცა, თუ თქვენ მიიღებთ სინათლის ინტენსივობის მნიშვნელობას, ასევე შეგიძლიათ თავად გამოთვალოთ ეს ორი მნიშვნელობა.
- გამტარუნარიანობა (T) შეიძლება განისაზღვროს ნიმუშის ხსნარში გამავალი სინათლის ინტენსივობის გაყოფით სინათლის რაოდენობაზე, რომელიც გადის ცარიელ ხსნარში. ეს მნიშვნელობა ჩვეულებრივ გამოხატულია ათობითი რიცხვის ან პროცენტის სახით. T = I/I0, სადაც მე ვარ ნიმუშის ინტენსივობა და მე0 არის ცარიელი ინტენსივობა.
- შთანთქმის (A) გამოხატულია, როგორც უარყოფითი ბაზის 10 ლოგარითმი (ექსპონენტი) გადაცემა: A = -log10T. ასე რომ, თუ T = 0, 1, A = 1 (0, 1 არის 10 სიმძლავრის -1). ეს ნიშნავს, რომ სინათლის 10% გადის, ხოლო 90% შეიწოვება. იმავდროულად, თუ T = 0.01, A = 2 (0.01 არის 10 სიმძლავრის -2). ეს ნიშნავს, რომ სინათლე, რომელიც გადადის, არის 0.1%.
ნაბიჯი 2. შთანთქმის მნიშვნელობის გრაფიკი ტალღის სიგრძის წინააღმდეგ
გამოხატეთ შთანთქმის მნიშვნელობა, როგორც y ღერძი და ტალღის სიგრძე, როგორც x ღერძი. თითოეული ტალღის სიგრძის ყველა შთანთქმის შედეგებიდან თქვენ მიიღებთ ნიმუშის შთანთქმის სპექტრს და გამოავლენთ ნაერთის შინაარსს და მის თანაფარდობას ნიმუშში.
შთანთქმის სპექტრებს, როგორც წესი, აქვთ მწვერვალები ტალღის სიგრძეზე. ეს პიკური ტალღის სიგრძე საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ კონკრეტული ნაერთები
ნაბიჯი 3. შეადარეთ თქვენი შთანთქმის სპექტრი ცნობილი ნაერთის გრაფიკით
თითოეულ ნაერთს აქვს შთანთქმის უნიკალური სპექტრი და ყოველთვის აქვს იგივე პიკური ტალღის სიგრძე თითოეულ გაზომვაში. გრაფის შედარებისას, რომელსაც მიიღებთ გარკვეული ცნობილი ნაერთის გრაფიკთან ერთად, შეგიძლიათ განსაზღვროთ ხსნარის შემცველობა ნიმუშის ხსნარში.
