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분광 광도계는 화학 및 생물학에서 매우 중요한 도구입니다. 기본 개념은 간단합니다. 다른 물질보다 다른 파장에서 다른 물질이 빛 / 전자기 방사선을 더 잘 흡수합니다. 그렇기 때문에 일부 재질은 투명하고 다른 재질은 색상이 지정됩니다. 용액을 통해 주어진 파장의 빛을 비추면 농도가 높을수록 더 많은 빛을 흡수합니다. 농도를 계산하려면 알려진 농도의 표준에 대한 수치와 수치를 비교해야합니다. 아래 절차는 화학 교육 실험실을 염두에두고 작성된 상당히 일반적인 절차이지만 다른 설정에 맞게 수정할 수도 있습니다.
실험실에서 작업 할 때는 항상 고글, 장갑 및 긴팔 코트를 착용하여 자신의 안전을 보장하십시오.
고무 벌브를 꽉 쥐어 공기를 비운 다음 눈금이 달린 피펫 위에 놓고 벌브를 이완시켜 피펫으로 물을 빨아들입니다. 다음으로 전구를 제거하고 손가락으로 피펫의 상단을 막습니다. 이렇게하면 피펫이 밀봉되어 손가락을 until 때까지 용액이 흘러 나오지 않습니다. 원하는 양에 도달 할 때까지 약간의 용액이 피펫 밖으로 흘러 나오도록 손가락의 가장자리를 약간 들어 올리십시오. 약간의 물과 비이커를 사용하여 졸업 된 피펫의 작동 방식에 대한 느낌을 얻으십시오. 리소스 섹션 아래의 링크에는 이전에 작업 한 적이없는 경우 피펫을 사용하는 방법을 보여주는 필름 클립이 있습니다.
테스트 튜브 5 개를 표준 1-5로 표시하십시오. 마스킹 테이프와 펜 또는 드라이 소거 마커를 사용하여 레이블을 지정할 수 있습니다.
표준에 맞는 5 가지 농도를 선택하십시오. 표준 농도를 대략 같은 간격 (예 : 0.1 몰, 0.2 몰, 0.3 몰 등)만큼, 그리고 알 수없는 것과 같은 범위에서 서로 분리하려고합니다. 당분간 다음 5 가지 농도를 사용하십시오. 그러나 자체 실험을 수행 할 때는이를 수정해야합니다.
표준 1 : 0.1 몰 표준 2 : 0.2 몰 표준 3 : 0.3 몰 표준 4 : 0.4 몰 표준 5 : 0.5 몰
다음으로, 1 몰 표준 용액을 취하고 다음 양을 시험관 1-5에 첨가하십시오. 이 양은 위에 나열된 농도를 사용하여 계산되므로 자체 실험을 수행 할 때 필요에 따라 수정해야 할 수도 있습니다.
표준 1 : 0.8 밀리리터 표준 2 : 1.6 밀리리터 표준 3 : 2.4 밀리리터 표준 4 : 3.2 밀리리터 표준 5 : 4 밀리리터
눈금이 지정된 피펫을 헹구고 다음 양의 탈 이온수를 옮깁니다.
표준 1 : 7.2 밀리리터 표준 2 : 6.4 밀리리터 표준 3 : 5.6 밀리리터 표준 4 : 4.8 밀리리터 표준 5 : 4.0 밀리리터
기본적으로 아이디어는 각 튜브의 용액 양을 최대 8 밀리리터로 만드는 것입니다.
각 표준 튜브를 파라 필름으로 덮고 뒤집어 혼합합니다.
다른 5 개의 테스트 튜브를 "알 수없는 1-5"로 표시하십시오. 표준에 대해 1 몰 용액과 함께 사용한 것과 동일한 양의 미지 또는 시험 용액을 각각 추가하십시오. 다시 말해, 미지의 1은 0.8 밀리리터의 시험 용액 및 7.2 밀리리터의 물을 함유 할 것이고, 미지의 2는 1.6 밀리리터의 시험 용액 및 6.4 밀리리터의 물 등을 함유 할 것이다.
파라 필름으로 미지의 각각을 막고 조심스럽게 뒤집어 섞는다.
분광 광도계를 켜고 예열합니다. 필요한 시간은 모델과 제조업체에 따라 다릅니다.
분광 광도계의 파장을 설정하십시오. 파장은 실험에서 화학 물질의 유형에 따라 다릅니다. 지금은 500nm라고 가정하지만 다른 실험에서는이 값을 변경해야합니다.
분광 광도계를 교정하십시오. 교정 절차는 사용중인 장치에 따라 다릅니다. 교육 실험실의 일반적인 모델 인 Spectronic 20의 경우 큐벳을 넣지 않을 때 먼저 "0 % T"가되도록 기계를 조정 한 다음 탈 이온 처리 된 빈 큐벳이 "100 % T"가되도록 조정합니다. 물만 적재됩니다. 이 절차는 사용중인 기계의 종류에 따라 다를 수 있으므로 자세한 내용은 제조업체 지침을 참조하십시오.
기계를 보정 한 후, 표준 1 테스트 튜브를 가지고 내용물이 주입 라인에 도달 할 때까지 깨끗한 큐벳에 붓습니다. 큐벳을 킴 와이프로 닦아 손가락이나 기타 먼지를 제거합니다. 큐벳을 분광 광도계에 넣고 "% T"판독 값을 기록하십시오.
10 개 샘플 모두에 대해이 절차를 반복하십시오. 결과가 최대한 정확하도록 샘플 사이의 큐벳을 청소해야합니다.
표준에 대한 결과를 가져 와서 Excel 또는 OpenOffice와 같은 스프레드 시트 / 그 래핑 프로그램에 입력하십시오.
스프레드 시트 프로그램을 사용하여 표준의 각 "% T"값으로 100 %를 나눈 다음 결과 로그를 가져옵니다. 이 계산은 흡광도를 제공합니다. 수식을 입력하면 스프레드 시트 프로그램이 계산을 수행합니다.
예 : % T가 50.6 인 경우 스프레드 시트 프로그램에 입력 한 공식은 다음과 같습니다.
로그 (100 / 50.6)
스프레드 시트 프로그램이 산술을 수행합니다.
5 가지 미지 / 실험 값 모두에 대해 동일하게 수행하십시오.
x 축 농도 및 y 축 흡광도와 함께 5 가지 표준 모두에 대한 흡광도 값을 그래프로 표시합니다. 스프레드 시트 프로그램을 사용하여이 방정식에 선형 방정식을 적용하십시오. 방정식은 y = mx + b 형식입니다. 대부분의 스프레드 시트 프로그램에는 선형 회귀 함수가 있습니다. 선형 회귀 기능을 사용하는 방법에 대한 자세한 내용은 스프레드 시트 프로그램의 사용 설명서를 참조하십시오.
스프레드 시트 프로그램에서 가장 적합한 선을 구하고 양변에서 b를 빼고 양변을 m으로 나눠서 y에 대한 식을 구하십시오. 결과는 다음과 같습니다.
(y-b) / m = x
여기서 b와 m은 스프레드 시트 프로그램에서 찾은 값입니다.
미지수에 대한 흡광도 값을 확인하고 표준과 동일한 범위에 해당하는 3 가지를 선택하십시오. 나머지 계산에이 세 가지 흡광도 값을 사용하십시오. 5 개가 모두 표준과 동일한 범위에 속하는 경우 5 개를 대신 사용할 수 있지만 3 개 이상을 사용해야합니다.
y 대신 3 개의 흡광도 값을 방정식에 꽂습니다. 방정식은 다음 형식으로되어 있습니다.
(y-b) / m = x
따라서 각각의 미지수에 대한 흡광도 값을 y 대신 방정식에 꽂고 x를 계산하려고합니다. 스프레드 시트 프로그램을 사용하여이 계산을 수행하고 더 빠르게 수행 할 수 있습니다. 이제 희석 된 미지의 3 가지에서 관심있는 화학 물질의 농도를 계산했습니다. 그러나 원래의 용액은 이러한 미지의 물질을 준비하기 위해 희석되었으므로 이제는 역으로 작업하고 희석 계수를 기준으로 원래 용액의 농도를 계산해야합니다.
분광 광도계에 삽입 한 각각의 알려지지 않은 샘플은 다른 양으로 희석되었습니다. 결과적으로 알 수없는 각 판독 값의 흡광도를 기준으로 계산 한 농도를 다음과 같이 나눕니다.
알 수 없음 1 : 0.1로 나누기 알 수 없음 2 : 0.2로 나누기 알 수 없음 3 : 0.3으로 나누기 알 수 없음 4 : 0.4로 나누기 알 수 없음 5 : 0.5로 나누기
그러나이 수치는 위에서 설명한 희석을 사용한다는 가정을 기반으로합니다. 샘플을 다른 양으로 희석 한 경우이 값을 변경하십시오.
결과를 함께 더하고 결과 수로 나눕니다. 이것은 당신에게 평균을 줄 것입니다. 이 수치를 원래 용액의 농도에 대한 조사 결과로보고하십시오.