Wyznaczenie stężenia roztworu za pomocą spektrofotometru, spektrofotometr2, Wydział : matematyczno - fizyczny


0x08 graphic
Gliwice 19.04.2002 r.

Ćwiczenia laboratoryjne z metrologii i techniki eksperymentu

Temat:

Wyznaczenie stężenia roztworu za pomocą spektrofotometru

1. WSTĘP TEORETYCZNY

Pochłanianie światła jest jednym z najważniejszych zjawisk fizycznych. Dzięki zaobserwowanym liniom widmowym można wiele dowiedzieć się o badanej substancji. Na postać widma absorpcyjnego ma wpływ siła miedzycząsteczkowa (im większe siły tym linie absorpcyjne są szersze i zlewają się w ciągłe pasma).

Zgodnie z prawem Lamberta zmniejszenie natężenia w przepuszczalnej warstwie o grubości dx jest proporcjonalne do natężenia światła padającego i grubości absorbenta. Po dokonaniu odpowiednich przekształceń otrzymujemy zależność :

0x01 graphic

gdzie :

I - natężenie światła po przejściu grubości x

I0 - natężenie światła padającego

μ - współczynnik pochłaniania

Współczynnik pochłaniania dla roztworów jest proporcjonalny do stężenia roztworów (μ=kC). Ważną wielkością, którą da się zmierzyć jest ekstynkcja (jest to osłabienie światła monochromatycznego podczas przejścia przez ośrodek). Ekstynkcja jest ściśle powiązana z przepuszczalnością (inną wielkością opisującą zmianę natężenia światła). Znając te wielkości oraz długość fali można wyznaczyć stężenie badanego roztworu.

2. OPIS STANOWISKA POMIAROWEGO I PRZEBIEG ĆWICZENIA

Spektrofotometr to urządzenie, które pozwala nam wyznaczyć stężenie badanej cieczy. Zasada działania tego przyrządu jest bardzo prosta i polega ona na porównaniu natężenia dwóch wiązek promieniowania o tej samej barwie przepuszczanych przez dane roztwory. Spektrofotometr składa cię z : monochromatora (daje światło o określonej barwie), źródła światła (żarówka), szczeliny (tam wkładamy kuwety z roztworami), fotokomórki oraz odpowiednich mierników.

Nasze ćwiczenie polegało na wyznaczeniu stężenia roztworu. Zbadaniu poddaliśmy 6 próbówek z cieczą, której stężenie znaliśmy i jednej o stężeniu niewiadomym.

Na początku zmienialiśmy długość fali od 380 nm do 520 nm, aby określić dla jakiej długości fali mamy najlepszą przepuszczalność.

  1. TABELE POMIAROWE

  1. Tabela pomiarowa I

Stężenie roztworu C = 26%

Stężenie roztworu c=26%

Długość fali

Przepuszczalność

Ekstynkcja

380

15

0,82

390

12,5

0,9

400

12

0,92

410

16,8

0,76

420

19,5

0,72

430

17

0,77

440

13

0,9

450

9

1,08

460

5

1,4

470

1

2

480

0

-

490

0

-

500

0

-

510

0

-

520

0

-

  1. Tabela pomiarowa II

Długość fali odpowiadająca maksymalnej przepuszczalności λ = 420nm dla roztworów o różnym stężeniu

Długość fali=420 nm

Stężenie roztworu

Przepuszczalność

Ekstynkcja

26

19,5

0,72

24

21,5

0,67

20

28

0,55

18

32

0,5

8

60,5

0,215

4

80

0,095

x

52

0,285

100

2,75

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Z wykresu zależności ekstynkcji E od stężenia obliczyliśmy metodą regresji linowej stężenie badanej cieczy i jej odchylenie.

Cx=a*Ex

gdzie;

a- współczynnik kierunkowy wyznaczony z regresji liniowej

Ex - ekstynkcja nieznanego roztworu

a=

36,12584

u(a)=

0,236333

Stężenie Cx=

10,29586

Niepewność stężenia u(Cx)=

0,067355

Cx=10,3(1) [%]

0x01 graphic

Identycznie, czyli za pomocą regresji liniowej liczymy wartość stężenia na podstawie wykresu wykresu Ln (przepuszczalności) od stężenia .

Cx=a* Ln T

Gdzie;

a- współczynnik kierunkowy wyznaczony z regresji liniowej

Ln T - logarytm naturalny z przepuszczalności

a=

-15,7792

u(a)=

0,091948

Cx=

10,31841

u(Cx)=

0,060127

Cx=10,32(7) [%]

5. WYNIKI KOŃCOWE

Cx=10,3(1) [%]

Cx=10,32(7) [%]

  1. WNIOSKI

Najlepszą przepuszczalność uzyskaliśmy dla długości fali 420 nm. Wartość stężenia obliczyliśmy na podstawie regresji liniowej z dwóch róznych wykresów Pierwszy z nich to z nich to zależność ekstynkcji E od stężenia, drugi to

Ln (przepuszczalności) od stężenia. Porównując wyniki otrzymane z tych dwóch pomiarów widać, że są one niemalże identyczne.

Można także zauważyć, że błędy wyliczonych wartości stężenia nieznanego roztworu są bardzo małe. Wynikają one przede wszystkim z tego, że:

kuwetki, do których wlewaliśmy roztwory atramentu mogły być zabrudzone,

wartości stężeń podane na etykiecie butelki także były przybliżone.

Błędy pomiarów mogły być także spowodowane tym, że podczas pomiarów roztwór nie był dolewany do kuwetek do końca i światło przechodziło przez jego ścianki.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Sprawozdanie?3 Wyznaczanie stężenia roztworu za pomocą spektrofotometru
Sprawozdanie O2 Wyznaczanie stężenia roztworu za pomocą spektrofotometru
41, Temat, Temat: WYZNACZANIE ENERGII PROMIENIOWANIA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU SCYNTYLACYJENGO
Pomiar widma absorpcji barwników w roztworach za pomocą spektrofotometru
Badanie widm absorpcji roztworów za pomocą spektrofotokolorymetru, 322, nr
Badanie widm absorpcji roztworów za pomocą spektrofotokolorymetru, FIZ322A, nr
57. Pomiar widm absorpcji i oznaczanie stężenia ryboflawiny w roztworach wodnych za pomocą spektrofo
57. Pomiar widm absorpcji i oznaczanie stężenia ryboflawiny w roztworach wodnych za pomocą spektrofo
57. Pomiar widm absorpcji i oznaczanie stężenia ryboflawiny w roztworach wodnych za pomocą spektrofo
Pomiar widma?sorpcji stężenia ryboflawiny w roztworach wodnych za pomocą spektrofotometru
Wyznaczanie stężenia roztworu cukru za pomocą polarymetru, Robert Matera
76 WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU
Wyznaczanie stężenia roztworu cukru za pomocą sacharymetru 2, WETA 1, biofizyka
80 Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą spektrometru siatkowego, WŁÓKIENNICTWO, Sprawozdani
76 - WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU, Materiały na studia, Fizyka
Wyznaczanie stężenia roztworu cukru za pomocą sacharymetru
Sprawozdanie 8 Wyznaczanie stężenia roztworów substancji optycznie czynnych za pomocą polarymetru@x
Wyznaczanie współczynnika załamania i dyspersji pryzmatu za pomocą spektrometru., Materiały na studi
76 - WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU.x

więcej podobnych podstron