Pdf downloaden
Pdf downloaden
Spectrofotometrie is een experimentele techniek die wordt gebruikt om de concentratie van opgeloste stoffen in een specifieke oplossing te meten, door de hoeveelheid licht te berekenen die door die opgeloste stoffen wordt geabsorbeerd. [1] X Bron Deze techniek is krachtig omdat bepaalde verbindingen verschillende golflengten van licht met verschillende intensiteit zullen absorberen. Door het licht dat door de oplossing gaat te analyseren, kun je bepaalde opgeloste stoffen in oplossing identificeren en hoe geconcentreerd die stoffen zijn. Een spectrofotometer is het apparaat dat wordt gebruikt om oplossingen in een laboratoriumomgeving te analyseren.
Stappen
-
Zet de spectrofotometer aan. De meeste spectrofotometers moeten eerst opwarmen voordat ze een nauwkeurige meting kunnen geven. Zet het apparaat aan en laat het minstens 15 minuten staan, voordat je monsters uitvoert.
- Gebruik de opwarmtijd om je monsters voor te bereiden.
-
Maak de cuvetten of reageerbuizen schoon. Als je een practicum voor school doet, gebruik je misschien wegwerp reageerbuisjes die niet schoongemaakt hoeven te worden. Als je cuvetten of herbruikbare reageerbuizen gebruikt, zorg er dan voor dat ze goed gereinigd zijn voor gebruik. Spoel elke cuvette grondig met gedeïoniseerd water.
- Wees voorzichtig met cuvetten, want ze kunnen vrij duur zijn, vooral als ze van glas of kwarts zijn gemaakt. Kwarts-cuvetten zijn ontworpen voor gebruik in uv-zichtbare spectrofotometrie.
- Wanneer je de cuvette hanteert, raak de kanten waar het licht door zal gaan dan niet aan (over het algemeen, de doorzichtige kanten van de buis). [2] X Bron Als je per ongeluk deze kanten aanraakt, veeg de cuvette dan af met een 'kimwipe' (die zijn geformuleerd om krassen op het glas te voorkomen).
-
Laad het juiste volume van het monster in de cuvette. Sommige cuvetten hebben een maximum volume van 1 milliliter (mL) terwijl testbuizen een maximum volume van 5 mL kunnen hebben. Zolang de laser die het licht produceert door de vloeistof gaat en niet door een leeg deel van de container, krijg je een nauwkeurige meting.
- Als je een pipet gebruikt om je monsters te laden, gebruik dan een nieuwe punt voor elk monster, om kruisbesmetting te voorkomen. [3] X Bron
-
Maak een controlevloeistof. De controle-oplossing of 'blank', heeft alleen het chemische oplosmiddel waarin de te analyseren solutie is opgelost. Bijvoorbeeld: als je zout in water hebt opgelost, zou je 'blank' alleen water bevatten. Als je het water rood kleurt, moet de blank ook rood water bevatten. De blank heeft hetzelfde volume als de te analyseren oplossing en wordt in dezelfde soort container bewaard.
-
Veeg de buitenkant van de cuvette af. Voordat je de cuvette in de spectrofotometer plaatst, wil je er zeker van zijn dat deze zo schoon mogelijk is, om interferentie van vuil of stofdeeltjes te voorkomen. Verwijder met een pluisvrije doek waterdruppels of stof die aan de buitenkant van de cuvette kunnen zitten. [4] X BronAdvertentie
-
Kies en stel de golflengte van het licht in om het monster mee te analyseren. Gebruik een enkele golflengte licht (monochromatische kleur) om de test effectiever te maken. De kleur van het licht moet een kleur zijn waarvan bekend is dat deze wordt geabsorbeerd door een van de chemische stoffen die vermoedelijk in het testoplossing aanwezig zijn. Stel de gewenste golflengte in volgens de specificaties van je spectrofotometer.
- In een klassikaal lab zal de golflengte waarschijnlijk gegeven zijn.
- Omdat het monster al het licht van dezelfde kleur zal weerkaatsen als het verschijnt, zal de experimentele golflengte altijd een andere kleur hebben dan die van het monster.
- Voorwerpen verschijnen als bepaalde kleuren omdat zij licht van bepaalde golflengten weerkaatsen en alle andere kleuren absorberen. Gras is groen omdat het chlorofyl in het gras groen licht weerkaatst en al het andere absorbeert.
-
Kalibreer de machine met de 'blank'. Plaats de blank in de cuvethouder en sluit het deksel. Op een analoge spectrofotometer zal er een scherm zijn met een naald die beweegt op basis van de intensiteit van de lichtdetectie. Als de blank erin zit, moet je de naald naar rechts zien bewegen. Noteer deze waarde voor het geval je hem later nodig hebt. Met de blank nog in de machine, zet je de naald op nul met de instelknop.
- Digitale spectrofotometers kunnen op dezelfde manier gekalibreerd worden, ze zullen alleen een digitale uitlezing hebben. Zet de blank met de instelknoppen op nul.
- Wanneer je de blank verwijdert, klopt de calibratie nog steeds. Bij het meten van de rest van de monsters wordt de absorptie van de blank er automatisch afgetrokken.
- Zorg ervoor dat je een enkele blank per sessie gebruikt, zodat elk monster wordt gekalibreerd naar dezelfde blank. Bijvoorbeeld: als je de spectrofotometer leeg maakt, dan slechts enkele monsters analyseert en de spectrofotometer opnieuw leeg maakt, zouden de resterende monsters onnauwkeurig zijn. Je moet dan opnieuw beginnen.
-
Verwijder de blank en test de ijking. Als de blank verwijderd is, moet de naald op 0 (nul) blijven staan of de digitale uitlezing moet nul blijven aangeven. Plaats de blank terug in het apparaat en controleer of de naald of de uitlezing niet verandert. Als de machine goed gekalibreerd is met je blank, moet alles op nul blijven staan.
- Als de naald of de aflezing niet nul is, herhaal dan de kalibratiestappen met de blank.
- Als je problemen blijft houden, zoek dan hulp of laat het apparaat nakijken op problemen.
-
Meet de absorptie van je experimenteel monster. Verwijder de blank en plaats het experimentele monster in het apparaat. Schuif de cuvet in de daarvoor bestemde groef en zorg ervoor dat deze rechtop staat. Wacht ongeveer 10 seconden tot de naald stil staat of tot de digitale cijfers niet meer veranderen. Noteer de waarden van % transmissie en/of absorptie.
- De absorptie is ook bekend als de optische dichtheid (OD).
- Hoe meer licht er doorgelaten wordt, hoe minder licht het monster absorbeert. Over het algemeen zal je de absorptiewaarden noteren, die meestal als decimaal gegeven zullen zijn. Bijvoorbeeld: 0,43.
- Als je een afwijkend resultaat krijgt (zoals 0,900 terwijl de rest rond de 0,400 is), verdun je het monster en meet je de absorptie opnieuw.
- Herhaal de meting voor elk afzonderlijk monster ten minste driemaal en neem het gemiddelde van de metingen. Dit zorgt voor een nauwkeuriger aflezing.
-
Herhaal de test met opeenvolgende golflengtes van licht. Je monster kan meerdere onbekende verbindingen bevatten waarvan de absorptie varieert, afhankelijk van de golflengte. Om onzekerheid uit te sluiten, herhaal je de metingen met intervallen van 25 nm over het hele spectrum. Op deze wijze kun je andere chemische stoffen detecteren waarvan je vermoed dat ze in de opgeloste stof zitten.Advertentie
-
Bereken de transmissie en absorptie van het monster. Transmissie geeft aan hoeveel van het licht dat door het monster ging de spectrofotometer bereikte. Absorptie is hoeveel van het licht geabsorbeerd is door een van de chemicaliën in de opgeloste stof. Veel moderne spectrofotometers geven transmissie en absorptie weer, maar als je de intensiteit hebt geregistreerd, kun je deze waarden berekenen. [5] X Bron
- De transmissie (T) wordt gevonden door de intensiteit van het licht dat door de monsteroplossing is gegaan te delen door de hoeveelheid die door de blank is gegaan. Het wordt gewoonlijk uitgedrukt als een decimaal of als percentage. T = I/I 0 waarbij I de intensiteit van het monster is en I 0 de intensiteit van de blank.
- De absorptie (A) wordt uitgedrukt als het negatief van de logaritme (exponent) van de transmissiewaarde (basis-10): A = -log 10 T. [6] X Bron Voor een T-waarde van 0,1 is de waarde van A 1 (0,1 is 10 tot de -1e macht), wat betekent dat 10% van het licht wordt doorgelaten en 90% wordt geabsorbeerd. Voor een T-waarde van 0,01 is de waarde van A 2 (0,01 is 10 tot de -2e macht), wat betekent dat 1% van het licht wordt doorgelaten.
-
Zet de absorptiewaarden in een grafiek uit tegen de golflengten. De absorptiewaarde wordt op de verticale y-as uitgezet tegen de golflengte van het licht dat voor een bepaalde test is gebruikt, uitgezet op de horizontale x-as. Het uitzetten van de maximale absorptiewaarden voor elke golflengte van het geteste licht levert het absorptiespectrum van het monster op en identificeert de verbindingen waaruit de teststof bestaat en hun verhoudingen.
- Een absorptiespectrum heeft meestal pieken bij bepaalde golflengten waarmee je specifieke verbindingen kunt identificeren.
-
Vergelijk je absorptiespectrum plot met bekende plots van specifieke verbindingen. Verbindingen hebben een uniek absorptiespectrum en zullen altijd een piek produceren op dezelfde golflengte, elke keer dat ze gemeten worden. Door je plots van onbekende verbindingen te vergelijken met die van bekende verbindingen, kun je de oplosmiddelen identificeren waaruit je oplossing bestaat.
- Je kunt deze methode ook gebruiken om verontreinigingen in je monster te identificeren. Als je één duidelijke piek verwacht bij een bepaalde golflengte en je krijgt twee pieken bij verschillende golflengtes, dan weet je dat er iets niet klopt in je monster.
Advertentie
Benodigdheden
- Spectrofotometer
- Substantie in de te analyseren oplossing
- Extra solvent of oplosmiddel (voor een blanco oplossing)
- Containers voor test- en blank-oplossingen (cuvetten, reageerbuizen, etc.)
Bronnen
- ↑ http://www2.bren.ucsb.edu/~keller/courses/esm223/Spectrometer_analysis.pdf
- ↑ http://www2.bren.ucsb.edu/~keller/courses/esm223/Spectrometer_analysis.pdf
- ↑ http://www2.bren.ucsb.edu/~keller/courses/esm223/Spectrometer_analysis.pdf
- ↑ http://www2.bren.ucsb.edu/~keller/courses/esm223/Spectrometer_analysis.pdf
- ↑ http://www.chm.davidson.edu/vce/spectrophotometry/Spectrophotometry.html
- ↑ http://www.chm.davidson.edu/vce/spectrophotometry/Spectrophotometry.html
Over dit artikel
Deze pagina is 3.160 keer bekeken.
Advertentie
Meld je aan voor de gratis nieuwsbrief van wikiHow!
Je vindt dan elke week handige handleidingen in je inbox.
Meld me aan!
