Spektrofotometri, belirli bir çözeltideki bir çözünen maddenin konsantrasyonunu, o madde tarafından emilen ışık miktarını hesaplayarak ölçmek için kullanılan deneysel bir tekniktir. Bu teknik çok kullanışlıdır, çünkü belirli bileşikler farklı yoğunluklarda ışığın farklı dalga boylarını da emer. Bir çözeltiden geçen ışığı analiz ederek, çözeltide çözünen bileşikleri ve konsantrasyonlarını belirleyebilirsiniz. Laboratuarda bu teknikle çözeltileri analiz etmek için kullanılan araç bir spektrofotometredir.
Adım
Bölüm 1/3: Numunenin Hazırlanması
Adım 1. Spektrofotometreyi açın
Çoğu spektrofotometrenin doğru ölçümler yapabilmeleri için ısıtılmaları gerekir. Bu nedenle, makineyi çalıştırın ve numuneyi ölçmeden önce en az 15 dakika bekletin.
Numuneyi hazırlamak için bu zamanı kullanın
Adım 2. Küveti veya test tüpünü temizleyin
Okul laboratuvarlarında, önce temizlenmesi gerekmeyen tek kullanımlık test tüpleri bulunabilir. Ancak normal bir küvet veya test tüpü kullanıyorsanız, kullanmadan önce cihazı iyice temizlediğinizden emin olun. Tüm küvetleri deiyonize suyla durulayın.
- Oldukça pahalı oldukları için küvetleri kullanırken dikkatli olun.
- Küveti kullanırken ışığın geçtiği tarafa (genellikle kabın şeffaf tarafı) dokunmayın.
Adım 3. Küvete yeterli miktarda numune dökün
Küvet parçasının maksimum hacmi 1 ml, test tüpünün maksimum hacmi ise 5 ml'dir. Spektrofotometrenin ışığı, kabın boş bir kısmından değil de numuneden geçebildiği sürece ölçümleriniz doğru olmalıdır.
Numune eklemek için pipet kullanıyorsanız, her numune için yeni bir uç kullanın. Bu şekilde çapraz kontaminasyon önlenebilir
Adım 4. Kontrol solüsyonunu hazırlayın
Boşluklar veya boşluklar olarak da bilinen bu çözeltiler, yalnızca analiz edilen çözeltideki çözücüyü içerir. Örneğin, suda çözülmüş bir tuz örneğiniz varsa, ihtiyacınız olan boş çözelti sudur. Kullandığınız su kırmızı ise kırmızı boş bir solüsyon da kullanmalısınız. Kör çözeltiyi numune ile aynı hacimde tutmak için benzer bir kap kullanın.
Adım 5. Küvetin dışını silin
Küveti spektrofotometreye yerleştirmeden önce, toz parçacıkları veya yabancı maddeler nedeniyle ölçümlere müdahaleyi önlemek için temiz olduğundan emin olmalısınız. Küvetin dışına yapışan su damlacıklarını veya tozu temizlemek için tüy bırakmayan bir bez kullanın.
Bölüm 2/3: Deneme
Adım 1. Numuneyi analiz etmek için ışığın dalga boyunu belirleyin ve ayarlayın
Ölçüm etkinliğini artırmak için tek bir dalga boyunda ışık (tek renkli ışın) kullanın. Test numunesinde çözüldüğü düşünülen kimyasal içerik tarafından absorbe edilebilecek ışığın rengini seçin. Dalga boyunu, kullandığınız spektrofotometrenin özelliklerine göre ayarlayın.
- Okul laboratuvarlarında, bu dalga boyları genellikle deneysel talimatlarda verilecektir.
- Numune tüm görünür ışığı yansıtacağından, deneysel ışığın renginin dalga boyu genellikle numunenin renginden her zaman farklıdır.
- Bir nesne belirli bir dalga boyunu yansıttığı ve diğer tüm renkleri emdiği için belirli bir renkte görünür. Çim, içindeki klorofil yeşili yansıttığı ve diğer renkleri emdiği için yeşil görünür.
Adım 2. Spektrofotometreyi boş bir solüsyonla kalibre edin
Boş çözeltiyi küvet tutucuya yerleştirin ve spektrofotometreyi kapatın. Analog spektrofotometre ekranında ışık algılama şiddetine göre hareket edecek bir iğne bulunmaktadır. Kör solüsyon yerleştirildikten sonra iğne sağa hareket etmelidir. Daha sonra ihtiyaç duymanız durumunda bu değeri kaydedin. Boş çözeltinin spektrofotometrede kalmasına izin verin, ardından ayar düğmesini kullanarak iğneyi sıfıra kaydırın.
- Dijital spektrofotometreler de aynı şekilde kalibre edilebilir. Ancak, bu araç bir dijital ekran ile donatılmıştır. Kontrol düğmesi ile boş çözeltinin okumasını 0'a ayarlayın.
- Kör çözelti spektrofotometreden çıkarılsa bile kalibrasyon geçerli olmaya devam edecektir. Böylece tüm numuneyi ölçtüğünüzde körün absorbansı otomatik olarak azalacaktır.
Adım 3. Boşluğu çıkarın ve spektrofotometre kalibrasyon sonuçlarını test edin
Boş çözelti spektrofotometreden çıkarıldıktan sonra bile, ekrandaki iğne veya sayı hala 0 okumalıdır. Boş çözeltiyi spektrofotometreye geri koyun ve okumanın değişmediğinden emin olun. Spektrofotometre boş bir solüsyon kullanılarak uygun şekilde kalibre edilmişse, ekrandaki sonuç yine 0 olmalıdır.
- Ekrandaki iğne veya sayı 0'ı okumuyorsa, kalibrasyon adımlarını boş bir solüsyonla tekrarlayın.
- Sorun devam ederse, yardım isteyin veya birisinin spektrofotometreyi kontrol etmesini sağlayın.
Adım 4. Numunenin absorbansını ölçün
Boş çözeltiyi çıkarın ve numuneyi spektrofotometreye yerleştirin. İbrelerin dengelenmesi veya dijital ekrandaki sayıların değişmesinin durması için yaklaşık 10 saniye bekleyin. Numunenin yüzde geçirgenliğini ve/veya absorbansını kaydedin.
- Ne kadar çok ışık geçerse o kadar az ışık emilir. Genellikle, genellikle ondalık bir sayı olarak ifade edilen numunenin absorbans değerini, örneğin 0.43'ü kaydetmeniz gerekir.
- Her numunenin ölçümünü en az üç kez tekrarlayın ve ardından ortalamayı hesaplayın. Bu şekilde alacağınız sonuçlar daha doğru olacaktır.
Adım 5. Deneyi farklı ışık dalga boylarıyla tekrarlayın
Numuneniz, ışığın dalga boyuna bağlı olarak farklı absorbanslara sahip birkaç bileşik içerebilir. Belirsizliği azaltmak için, ışık spektrumu boyunca 25 nm dalga boyu aralıklarında numune ölçümlerini tekrarlayın. Bu şekilde numunedeki diğer çözünmüş kimyasalları tespit edebilirsiniz.
Bölüm 3/3: Absorbans Verilerini Analiz Etme
Adım 1. Numunenin geçirgenliğini ve absorbansını hesaplayın
Geçirgenlik, numuneden ne kadar ışığın geçip spektrofotometreye ulaşabileceğidir. Bu arada absorbans, numunedeki çözünmüş kimyasallardan biri tarafından ne kadar ışık emildiğidir. Transmitans ve absorbans şeklinde çıktı veren birçok modern spektrofotometre vardır. Ancak bir ışık şiddeti değeri alırsanız bu iki değeri kendiniz de hesaplayabilirsiniz.
- Geçirgenlik (T), numune çözeltisinden geçen ışığın yoğunluğunun boş çözeltiden geçen ışık miktarına bölünmesiyle belirlenebilir. Bu değer genellikle ondalık sayı veya yüzde olarak ifade edilir. T = ben/ben0, burada ben örnek yoğunluğu ve ben0 boşluk yoğunluğudur.
- Absorbans (A), negatif taban 10 logaritma (üs) geçirgenliği olarak ifade edilir: A = -log10T. Yani, eğer T = 0, 1, A = 1 (0, 1, 10 üzeri -1'in kuvvetidir). Bu, ışığın %10'unun geçirildiği, %90'ının emildiği anlamına gelir. Bu arada, T= 0.01 ise, A = 2 (0.01, 10 üzeri -2'dir). Bu, geçen ışığın %0,1 olduğu anlamına gelir.
Adım 2. Absorbans değerinin dalga boyuna karşı grafiğini çizin
Absorbans değerini y ekseni ve dalga boyunu x ekseni olarak ifade edin. Her dalga boyundaki tüm absorbans sonuçlarının noktalarından numunenin absorbans spektrumunu alacak ve bileşiğin içeriğini ve numunedeki oranını belirleyeceksiniz.
Absorbans spektrumları genellikle belirli dalga boylarında tepe noktalarına sahiptir. Bu tepe dalga boyları, belirli bileşikleri tanımlamanıza izin verir
Adım 3. Absorbans spektrumunuzu bilinen bir bileşiğin grafiğiyle karşılaştırın
Her bileşiğin benzersiz bir absorbans spektrumu vardır ve her ölçümde her zaman aynı tepe dalga boyuna sahiptir. Elde ettiğiniz grafiği bilinen belirli bir bileşiğin grafiğiyle karşılaştırarak, örnek çözeltideki çözünen içeriğini tanımlayabilirsiniz.
