Was ist eine Kalibrierungskurve?
Eine Kalibrierungskurve ist eine Methode, die in der analytischen Chemie verwendet wird, um die Konzentration einer unbekannten Probenlösung zu bestimmen. Es handelt sich um ein Diagramm, das mit experimentellen Mitteln erzeugt wird, wobei die Konzentration der Lösung auf der X-Achse und der beobachtbaren Variablen-beispielsweise die Absorption der Lösung-auf der Y-Achse aufgetragen wird. Die Kurve wird durch Messung der Konzentration und Absorption mehrerer vorbereiteter Lösungen konstruiert, die als Kalibrierungsstandard bezeichnet werden. Sobald die Kurve aufgetragen wurde, kann die Konzentration der unbekannten Lösung bestimmt werden, indem sie auf der Kurve basierend auf ihrer Absorption oder anderer beobachtbarer Variable platziert wird. Diese Tatsache wird in einer Gleichung, die als Beer -Gesetz bekannt ist, quantifiziert, die eine lineare Beziehung zwischen der Lichtabsorption einer Lösung und ihrer Konzentration zeigt. Forscher können die Absorption einer Lösung unter Verwendung eines Laborinstruments messen, das als Spektrophotometer bezeichnet wird. TSein Prozess als Ganzes wird als Spektrophotometrie bezeichnet.
Spektrophotometrie kann nützlich sein, um die Konzentration einer unbekannten Lösung zu bestimmen. Wenn ein Forscher beispielsweise eine Stichprobe von Flusswasser hat und seinen Bleigehalt kennenlernen möchte, kann er sie bestimmen, indem er ein Spektrophotometer verwendet, um eine Kalibrierungskurve zu zeichnen. Erstens erstellt der Forscher mehrere Standardlösungen von Blei, die von weniger bis zu konzentrierter reichen. Diese Proben werden in das Spektrophotometer gegeben, wodurch eine andere Absorption für jedes einzelne aufgezeichnet wird.
Die experimentell bestimmten Absorptionswerte werden in einem Diagramm gegen die bekannte Konzentration jedes Kalibrierungsstandards aufgetragen. Es wird eine Reihe von Punkten erstellt, die im Falle der Absorption aufgrund des Biergesetzes ungefähr linear sein sollten. Eine Linie wird gezeichnet, um diese Datenpunkte zu verbinden und die Kalibrierungskurve zu bilden. In fast jedem Fall werden die Datenpunkte nicht seinMathematisch genau, also sollte die Linie gezogen werden, um die maximale Anzahl von Punkten abzufangen - sie ist eine Linie der besten Anpassungen. Obwohl die Konzentrationsbeziehung linear ist, gilt dies nicht immer für andere experimentell bestimmte Variablen, und gelegentlich müssen Kurven verwendet werden, um die Beziehung zu beschreiben.
Zu diesem Zeitpunkt kann die unbekannte Lösung analysiert werden. Die Probe wird in das Spektrophotometer eingeführt und ihre Absorption wird gemessen. Da diese Probe gegen mehrere Standards gemessen wird, die dieselbe Verbindung enthalten, muss ihre Absorption und Konzentration irgendwo entlang der Kalibrierungskurve für diese Verbindung fallen. Dies bedeutet, dass seine Konzentration mathematisch oder grafisch abgeleitet werden kann, sobald die Absorption der Lösung bekannt ist.
Eine horizontale Linie kann aus dem Y-Wert der unbekannten Lösung stammen-ihre Absorption, die gerade gemessen wurde. Der Punkt, an dem die Linie die Kalibrierungskurve überschreitetx-Wert-die Konzentration. Eine vertikale Linie, die von diesem Punkt nach unten gezogen wurde, ergibt die Konzentration der unbekannten Lösung. Die Gleichung für die Linie der Kalibrierungskurve kann auch verwendet werden, um die Konzentration der Lösung mathematisch zu bestimmen.