Spektrofotometri
Spektrofotometri kopplar ett ämnes absorption av ljus till dess koncentration. Metoden är särskilt användbar när analyten själv absorberar ljus eller kan omvandlas till en färgad förening.
- Nivå 2
Förstå → Se exempel → Träna
Förstå
Absorbans och transmittans
När ljus passerar ett prov kan en del absorberas. Transmittans beskriver hur stor andel ljus som passerar, medan absorbans är ett logaritmiskt mått som ökar när mindre ljus når detektorn.
Våglängd och spektrum
Olika ämnen absorberar olika mycket vid olika våglängder. Man väljer ofta en våglängd där analyten absorberar starkt och där störande ämnen påverkar så lite som möjligt.
Beer–Lamberts lag
I ett lämpligt koncentrationsområde gäller A = εlc, där A är absorbans, ε molär absorptivitet, l ljusets väg genom provet och c koncentrationen. Vid konstant kyvettlängd blir absorbansen proportionell mot koncentrationen.
Kalibreringskurva
I praktiken mäts ofta flera standardlösningar med kända koncentrationer. Absorbansen plottas mot koncentrationen och en kalibreringslinje används för att bestämma ett okänt prov.
Blankprov och provberedning
Ett blankprov innehåller allt utom analyten och används för att korrigera för lösningsmedel, kyvett och andra bakgrundsbidrag. Provet kan också behöva spädas så att absorbansen hamnar inom kalibreringens giltiga område.
Exempel
Exempel: koncentration från kalibreringslinje
- En kalibrering ger sambandet A = 0,400·c där c anges i mmol/dm³.
- Ett okänt prov har absorbansen 0,600.
- c = 0,600/0,400 = 1,50 mmol/dm³.
- Om provet först späddes tio gånger måste den ursprungliga koncentrationen multipliceras med 10.
Så gör du
- 1Välj en lämplig mätvåglängd.
- 2Nollställ eller korrigera med blankprov.
- 3Mät standardlösningar och skapa en kalibreringskurva.
- 4Mät det okända provet inom kalibreringens område.
- 5Bestäm koncentrationen och korrigera för eventuell spädning.
Vanliga misstag
Vanligt misstag
Högre transmittans betyder alltid högre absorbans.
Bättre
Högre transmittans motsvarar lägre absorbans.
Absorbansen ökar när mindre ljus passerar provet.
Vanligt misstag
En kalibreringslinje kan användas obegränsat långt utanför standardernas koncentrationsområde.
Bättre
Extrapolering utanför det verifierade området är osäker.
Provet bör spädas eller en ny kalibrering göras.
Vanligt misstag
Blankprovet ska innehålla samma mängd analyt som provet.
Bättre
Blankprovet ska normalt innehålla matris och reagens men inte analyten.
Syftet är att mäta bakgrundssignalen.
Fundera
Varför är en kalibreringskurva med flera standarder bättre än att bara jämföra provet med en enda standard?
Träna
Övning
En kalibreringslinje beskrivs av A = 0,250·c, där c anges i mmol/dm³. Ett prov ger A = 0,500. Vilken koncentration har det uppmätta provet?
Sammanfattning
- Spektrofotometri mäter hur ljusabsorption beror på ämne och koncentration.
- Beer–Lamberts lag kopplar absorbans till koncentration inom ett giltigt område.
- Kalibreringskurvor använder standarder med känd koncentration.
- Blankprov korrigerar för bakgrundsabsorption.
- Spädningsfaktorn måste tas med när ursprunglig koncentration beräknas.
Relaterade genomgångar
Fortsätt med något som hänger ihop med den här genomgången.
Kvalitativ & kvantitativ kemisk analys
Skilj mellan att identifiera ämnen och att bestämma deras mängd och förstå hur en kemisk analys byggs upp.
Läs genomgångenMasspektrometri
Förstå hur joners mass-till-laddningsförhållande används för att identifiera ämnen, isotoper och molekylfragment.
Läs genomgången