Ang Spectrophotometry ay isang pang-eksperimentong pamamaraan na ginamit upang masukat ang konsentrasyon ng isang solute sa isang partikular na solusyon sa pamamagitan ng pagkalkula ng dami ng ilaw na hinihigop ng sangkap na iyon. Kapaki-pakinabang ang pamamaraang ito sapagkat ang ilang mga compound ay tatanggapin din ang iba't ibang mga haba ng daluyong ng ilaw sa iba't ibang mga intensidad. Sa pamamagitan ng pag-aaral ng ilaw na dumadaan sa isang solusyon, maaari mong makilala ang mga compound na natunaw sa solusyon at ang kanilang mga konsentrasyon. Ang tool na ginamit upang pag-aralan ang mga solusyon sa diskarteng ito sa laboratoryo ay isang spectrophotometer.
Hakbang
Bahagi 1 ng 3: Paghahanda ng Sampol
Hakbang 1. I-on ang spectrophotometer
Karamihan sa mga spectrophotometers ay kailangang magpainit bago sila makapagbigay ng tumpak na mga sukat. Kaya, simulan ang makina at pagkatapos ay hayaan itong umupo nang hindi bababa sa 15 minuto bago sukatin ang sample.
Gamitin ang oras na ito upang ihanda ang sample
Hakbang 2. Linisin ang cuvette o test tube
Sa mga laboratoryo sa paaralan, maaaring magamit ang mga disposable test tube na hindi kailangang linisin muna. Gayunpaman, kung gumagamit ka ng isang regular na cuvette o test tube, tiyaking linisin nang mabuti ang aparador bago gamitin. Banlawan ang lahat ng mga cuvett na may deionized na tubig.
- Mag-ingat sa paggamit ng mga cuvettes sapagkat ang mga ito ay medyo mahal.
- Habang ginagamit ang cuvette, huwag hawakan ang gilid kung saan dumadaan ang ilaw (karaniwang ang malinaw na bahagi ng lalagyan).
Hakbang 3. Ibuhos ang sapat na sample sa cuvette
Ang maximum na dami ng bahagi ng cuvette ay 1 ML, habang ang maximum na dami ng test tube ay 5 ML. Ang iyong mga sukat ay dapat na tumpak hangga't ang ilaw ng spectrophotometer ay maaari pa ring dumaan sa sample at hindi isang walang laman na bahagi ng lalagyan.
Kung gumagamit ka ng pipette upang magsingit ng mga sample, gumamit ng bagong tip para sa bawat sample. Sa ganoong paraan, maiiwasan ang kontaminasyon sa cross
Hakbang 4. Ihanda ang solusyon sa pagkontrol
Ang mga solusyon na ito na kilala rin bilang mga blangko o blangko ay naglalaman lamang ng solvent sa solusyon na sinusuri. Halimbawa, kung mayroon kang isang sample ng asin na natunaw sa tubig, ang blangkong solusyon na kailangan mo ay tubig. Kung ang tubig na iyong ginagamit ay pula, dapat mo ring gamitin ang isang pulang blangko na solusyon. Gumamit ng isang katulad na lalagyan upang hawakan ang blangko na solusyon sa parehong dami ng sample.
Hakbang 5. Punasan ang labas ng cuvette
Bago ipasok ang cuvette sa spectrophotometer, dapat mong tiyakin na malinis ito upang maiwasan ang pagkagambala sa mga sukat dahil sa dust particle o impurities. Gumamit ng telang walang lint upang alisin ang anumang mga patak ng tubig o alikabok na dumidikit sa labas ng cuvette.
Bahagi 2 ng 3: Pag-eksperimento
Hakbang 1. Tukuyin at ayusin ang haba ng daluyong ng ilaw upang pag-aralan ang sample
Gumamit ng isang solong haba ng daluyong ng ilaw (monochromatic beam) upang madagdagan ang pagiging epektibo ng pagsukat. Piliin ang kulay ng ilaw na maaaring makuha ng nilalamang kemikal na naisip na natunaw sa sample ng pagsubok. Itakda ang haba ng daluyong ayon sa mga pagtutukoy ng spectrophotometer na iyong ginagamit.
- Sa mga laboratoryo sa paaralan, ang mga haba ng daluyong na ito ay karaniwang ibibigay sa mga tagubiling pang-eksperimentong.
- Sapagkat isasalamin ng sample ang lahat ng nakikitang ilaw, ang haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng pang-eksperimentong ilaw ay laging iba sa kulay ng sample.
- Lumilitaw ang isang bagay ng isang tiyak na kulay dahil sumasalamin ito ng isang tiyak na haba ng daluyong at sumisipsip ng lahat ng iba pang mga kulay. Ang damo ay lilitaw na berde dahil ang kloropila dito ay sumasalamin ng berde at sumisipsip ng iba pang mga kulay.
Hakbang 2. I-calibrate ang spectrophotometer na may blangkong solusyon
Ilagay ang blangko na solusyon sa may-ari ng cuvette at isara ang spectrophotometer. Sa screen ng analog spectrophotometer, mayroong isang karayom na lilipat batay sa tindi ng pagtuklas ng ilaw. Matapos maipasok ang blangko na solusyon, ang karayom ay dapat na lumipat sa kanan. Itala ang halagang ito kung sakaling kailanganin mo ito sa paglaon. Pahintulutan ang blangko na solusyon na manatili sa spectrophotometer, pagkatapos ay i-slide ang karayom sa zero gamit ang pagsasaayos ng hawakan.
- Ang mga digital spectrophotometers ay maaari ding mai-calibrate sa parehong paraan. Gayunpaman, ang tool na ito ay nilagyan ng isang digital na screen. Itakda ang pagbabasa ng blangkong solusyon sa 0 gamit ang control knob.
- Kahit na ang blangko na solusyon ay tinanggal mula sa spectrophotometer, ang pagkakalibrate ay magkakaroon pa rin ng bisa. Kaya, kapag sinukat mo ang buong sample, ang pagsipsip ng blangko ay awtomatikong mababawasan.
Hakbang 3. Alisin ang blangko at subukan ang mga resulta ng pagkakalibrate ng spectrophotometer
Kahit na matapos ang blangko na solusyon ay tinanggal mula sa spectrophotometer, ang karayom o numero sa screen ay dapat pa ring basahin ang 0. Ibalik ang blangko na solusyon sa spectrophotometer at tiyakin na ang pagbabasa ay hindi nagbabago. Kung ang spectrophotometer ay na-calibrate nang maayos gamit ang isang blangko na solusyon, ang resulta sa screen ay dapat na 0 pa rin.
- Kung ang karayom o ang numero sa screen ay hindi basahin ang 0, ulitin ang mga hakbang sa pagkakalibrate gamit ang isang blangko na solusyon.
- Kung magpapatuloy ang problema, humingi ng tulong o ipaalam sa isang tao ang spectrophotometer.
Hakbang 4. Sukatin ang pagsipsip ng sample
Alisin ang blangko na solusyon at ipasok ang sample sa spectrophotometer. Maghintay ng tungkol sa 10 segundo para sa mga kamay upang patatagin o ang mga numero sa digital display ay huminto sa pagbabago. Itala ang porsyentong transmittance at / o pagsipsip ng sample.
- Ang mas maraming ilaw na naipasa, ang mas kaunting ilaw ay hinihigop. Karaniwan, kailangan mong itala ang halaga ng pagsipsip ng sample na karaniwang ipinahiwatig bilang isang decimal number, halimbawa 0.43.
- Ulitin ang pagsukat ng bawat sample ng hindi bababa sa tatlong beses at pagkatapos ay kalkulahin ang average. Sa ganoong paraan, ang mga resulta na makukuha mo ay magiging mas tumpak.
Hakbang 5. Ulitin ang eksperimento sa iba't ibang mga wavelength ng ilaw
Ang iyong sample ay maaaring maglaman ng maraming mga compound na may iba't ibang mga absorbance depende sa haba ng daluyong ng ilaw. Upang mabawasan ang kawalan ng katiyakan, ulitin ang mga pagsukat ng sample sa 25 nm na agwat ng haba ng haba sa kabuuan ng light spectrum. Sa ganitong paraan, maaari mong makita ang iba pang mga natunaw na kemikal sa sample.
Bahagi 3 ng 3: Pagsusuri sa Data ng Absorbance
Hakbang 1. Kalkulahin ang transmittance at absorbance ng sample
Ang transmittance ay kung magkano ang ilaw na maaaring dumaan sa sample at maabot ang spectrophotometer. Samantala, ang pagsipsip ay kung magkano ang ilaw na hinihigop ng isa sa mga natunaw na kemikal sa sample. Maraming mga modernong spectrophotometers na nagbibigay ng output sa anyo ng transmittance at absorbance. Gayunpaman, kung nakakuha ka ng isang halaga ng light intensity, maaari mo ring kalkulahin ang dalawang halagang ito sa iyong sarili.
- Ang transmittance (T) ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng paghahati ng tindi ng ilaw na dumadaan sa sample na solusyon sa dami ng ilaw na dumadaan sa blangkong solusyon. Ang halagang ito ay karaniwang ipinapakita bilang isang decimal number o isang porsyento. T = ako / ako0, kung saan ako ang sample na intensity at ako0 ang lakas ng blangko.
- Ang Absorbance (A) ay ipinahayag bilang isang negatibong batayan 10 logarithm (exponent) transmittance: A = -log10T. Kaya, kung ang T = 0, 1, A = 1 (0, 1 ay 10 sa lakas ng -1). Nangangahulugan ito na 10% ng ilaw ang naipasa, habang 90% ang hinihigop. Samantala, kung ang T = 0.01, A = 2 (0.01 ay 10 sa lakas ng -2). Nangangahulugan ito, ang ilaw na naipasa ay 0.1%.
Hakbang 2. I-grap ang halaga ng pagsipsip kumpara sa haba ng daluyong
Ipahayag ang halaga ng pagsipsip bilang y-axis at ang haba ng daluyong bilang x-axis. Mula sa mga tuldok ng lahat ng mga resulta ng pagsipsip sa bawat haba ng haba ng haba, makukuha mo ang absorbance spectrum ng sample, at makikilala ang nilalaman ng compound at ang ratio nito sa sample.
Karaniwang may mga taluktok ang Absorbance spectra sa ilang mga haba ng daluyong. Pinapayagan ka ng mga rurok na haba ng daluyong ito na makilala ang mga tukoy na compound
Hakbang 3. Ihambing ang iyong absorbance spectrum sa isang grap ng isang kilalang compound
Ang bawat compound ay may natatanging absorbance spectrum at palaging may parehong tugatog ng haba ng daluyong sa bawat pagsukat. Sa paghahambing ng grap na nakukuha mo sa isang grap ng isang tiyak na kilalang tambalan, maaari mong makilala ang solute na nilalaman sa sample na solusyon.
