Licht in het zichtbaar of ultraviolette deel van het elektromagnetische spectrum absorberen veel verbindingen. Beer's wet regelt de hoeveelheid straling geabsorbeerd en geeft aan dat extinctie recht evenredig met de concentratie. Dus, als de concentratie van een stof die opgelost in een bepaald oplosmiddel verhoogt, de extinctie van de oplossing moet ook evenredig toenemen. Chemici profiteren van deze relatie om te bepalen van de concentratie van de onbekende oplossingen. Dit vereist eerst extinctie gegevens over een aantal oplossingen voor bekende concentratie genaamd "standaard" oplossingen. De extinctie en concentratie gegevens vervolgens in een "kalibratiekromme" worden uitgezet om hun wiskundige relatie. De concentratie van het onbekende monster kan worden bepaald door het meten van de absorptie.
Wat die u nodig hebt
- Rekenmachine
- Grafiekpapier
- Liniaal
Het bouwen van een complot van de kalibratie van de extinctie op de y-as en concentratie op de x-as voor de standaard oplossingen. De gegevenspunten moeten langs een redelijk rechte lijn vallen. Twee gegevenspunten vertegenwoordigen het absolute minimum, en meer is beter.
Een "best-fit" rechte lijn door de gegevenspunten tekenen en uitbreiden van de lijn om de y-as snijdt. Kies twee willekeurige punten, niet de gegevenspunten, op de lijn en bepalen hun x en y coördinaten. Label deze coördinaten als (x 1, y1) en (x2, y2).
Berekenen van de helling, m, van de lijn volgens de formule m = (y1 - y2) / (x 1 - x 2). Bepalen van het y-snijpunt, afgekort b, herinnert de de y-waarde waar de lijn de y-as kruist. Bijvoorbeeld, voor twee willekeurige punten op de lijn op coördinaten (0.050, 0.105) en (0.525, 0.315), de helling, wordt gegeven door
m = (0.105 - 0.315) / (0.050 - 0.525) = 0.440.
En als de lijn de y-as bij 0.08 kruist, dan vertegenwoordigt deze waarde het y-snijpunt.
De formule van de lijn van de kalibratie plot schrijven in de vorm y = mx + b. voortzetting van het voorbeeld uit stap 3, zou de vergelijking y = 0.440 x + 0.080. Dit vertegenwoordigt de vergelijking van de kalibratiekromme.
De extinctie van de oplossing van onbekende concentratie in de vergelijking bepaald in stap 4 als y vervangen en op te lossen voor x, waarbij x vertegenwoordigt concentratie. Als, bijvoorbeeld, een onbekende oplossing tentoongesteld een extinctie van 0.330, zou met behulp van de vergelijking bepaald in stap 4 opleveren:
x = (y - 0.080) / 0.440 = (0.330 - 0.080) / 0.440 = 0.568 mol / liter.
- Graphing van gegevens en het bepalen van de vergelijking van de optimale lijn wordt sterk bevorderd met behulp van de grafische functies van Microsoft Excel of een soortgelijk programma. Zie bronnen voor een zelfstudie over grafieken in Excel.
- Hoewel Beer's wet bepaalt dat extinctie en concentratie recht evenredig zijn, geldt experimenteel dit alleen over smalle concentratie bereiken en in verdunde oplossingen. Zo zal de standaardoplossingen die in concentratie van, bijvoorbeeld, 0.010 aan 0.100 mol per liter variëren lineariteit vertonen. Een concentratiebereik van 0.010 tot 1,00 mol per liter, zal echter waarschijnlijk niet.
