Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Math

Sådan beregnes koncentrationen ved hjælp af Absorbance

Mange forbindelser absorberer lys i den synlige eller ultraviolette del af det elektromagnetiske spektrum. Ved brug af ølloven kan du beregne koncentrationen af ​​en opløsning baseret på hvor meget lys det absorberer.

Brug af øllov

Ølens lov styrer mængden af ​​stråling absorberet og indikerer, at absorbansen er direkte proportional til koncentration. Når koncentrationen af ​​en forbindelse opløst i et givet opløsningsmiddel stiger, bør opløsningens absorbans også øge proportionalt. Kemister drager fordel af dette forhold for at bestemme koncentrationen af ​​ukendte løsninger. Dette kræver først absorbansdata på en række opløsninger af kendt koncentration, der kaldes standardopløsninger. Absorbans- og koncentrationsdataene plotes derefter i en kalibreringskurve for at etablere deres matematiske forhold. Koncentrationen af ​​den ukendte prøve kan bestemmes ved at måle dens absorbans.

Beregning af opløsningskoncentration

Trin 1. Konstruer en kalibreringsdiagram for absorbans på y-aksen og koncentration på x-aksen for standardløsningerne. Datapunkterne skal falde sammen med en rimelig lige linje. To datapunkter repræsenterer det absolutte minimum, og mere er bedre.

Trin 2. Tegn en "lineær" lige linje gennem datapunkterne og udvid linjen til at krydse y-aksen. Vælg to tilfældige punkter, ikke datapunkter, på linjen og bestem deres x- og y-koordinater. Mærk disse koordinater som (x1, y1) og (x2, y2).

Trin 3. Beregn hældningen, m af linjen i henhold til formlen m = (y1 - y2) /(x1 - x2) ). Bestem y-interceptet, forkortet b, ved at notere y-værdien, hvor linjen krydser y-aksen. For eksempel er hældningen for to tilfældige punkter på linjen ved koordinaterne (0,050, 0,105) og (0,525, 0,315) af:

m = (0,105 - 0,315) /(0,050 - 0,525) = 0.440.

Hvis linjen krydser y-aksen ved 0,08, repræsenterer denne værdi y-interceptet.

Trin 4. Skriv formlen for linjen i kalibreringsdiagrammet i formularen y = mx + b. Ved at fortsætte eksemplet fra trin 3, ville ligningen være y = 0,440x + 0,080. Dette repræsenterer ligningen for kalibreringskurven.

Trin 5. Erstatter absorbansen af ​​opløsningen af ​​ukendt koncentration i ligningen bestemt som y og løse for x, hvor x repræsenterer koncentration. Hvis for eksempel en ukendt opløsning udviser en absorbans på 0,330, ville ligningen give:

x = (y - 0,080) /0,440 = (0,330-0,080) /0,440 = 0,568 mol pr. Liter. >

Teori Vs. Øvelse

Selv om ølets lov siger, at absorbans og koncentration er direkte proportionale, er det eksperimentelt kun det samme i snævre koncentrationsområder og i fortyndede løsninger. Således vil standardopløsninger, der strækker sig i koncentration fra for eksempel 0,010 til 0,100 mol pr. Liter, udvise linearitet. Et koncentrationsområde på 0,010 til 1,00 mol pr. Liter vil dog sandsynligvis ikke.

Klik for at udvide hele teksten