Co to jest krzywa kalibracji?

Krzywa kalibracji jest metodą stosowaną w chemii analitycznej do określenia stężenia nieznanego roztworu próbki. Jest to wykres generowany przez środki eksperymentalne, z stężeniem roztworu wykreślonego na osi X i obserwowalnej zmiennej-na przykład absorbancji roztworu-wykreślonej na osi Y. Krzywa jest konstruowana przez pomiar stężenia i absorbancji kilku przygotowanych roztworów, zwanych standardami kalibracji. Po wykreśleniu krzywej stężenie nieznanego roztworu można określić, umieszczając ją na krzywej w oparciu o jego absorbancję lub inną obserwowalną zmienną.

Roztwory chemiczne pochłaniają różne ilości światła w oparciu o ich stężenie. Fakt ten jest określony ilościowo w równaniu znanym jako prawo piwa, które pokazuje liniową zależność między absorbancją światła roztworu a jego stężeniem. Naukowcy mogą zmierzyć absorbancję roztworu za pomocą instrumentu laboratoryjnego zwanego spektrofotometrem. TJego proces jako całość nazywa się spektrofotometrią.

Spektrofotometria może być przydatna w określaniu stężenia nieznanego roztworu. Na przykład, jeśli badacz ma próbkę wody rzecznej i chce znać jej zawartość ołowiu, może ją ustalić za pomocą spektrofotometru do wykreślania krzywej kalibracji. Po pierwsze, badacz tworzy kilka standardowych rozwiązań ołowiu, od mniej do bardziej skoncentrowanego. Próbki te są umieszczane w spektrofotometrze, który rejestruje inną absorbancję dla każdego z nich.

Eksperymentalnie określone wartości absorbancji wykreślono na wykresie przeciwko znanym stężeniu każdego standardu kalibracji. Utworzono zestaw punktów, który w przypadku absorbancji powinien być mniej więcej liniowy ze względu na prawo piwa. Linia jest rysowana w celu podłączenia tych punktów danych, tworząc krzywą kalibracyjną. W prawie każdym przypadku punkty danych nie będąDokładnie matematycznie dokładne, więc należy narysować linię, aby przechwycić maksymalną liczbę punktów - jest to linia najlepszego dopasowania. Chociaż związek absorbancji do stężenia jest liniowy, nie zawsze jest to prawdziwe w przypadku innych zmiennych określonych eksperymentalnie, a czasami należy stosować krzywe, aby opisać związek.

Na tym etapie można przeanalizować nieznane rozwiązanie. Próbka jest wstawiana do spektrofotometru, a jej absorbancja jest mierzona. Ponieważ próbka ta jest mierzona w stosunku do kilku standardów zawierających ten sam związek, jej absorbcja i stężenie muszą spaść gdzieś wzdłuż krzywej kalibracji dla tego związku. Oznacza to, że po poznaniu absorbancji roztworu jego stężenie można wydedukować matematycznie lub graficznie.

Linia pozioma można wyciągnąć z wartości Y nieznanego rozwiązania-jego absorbancja, która właśnie została zmierzona. Punkt, w którym linia przecina krzywa kalibracji, wskazujewartość x-stężenie. Linia pionowa, wyciągnięta w dół od tego punktu, daje stężenie nieznanego roztworu. Równanie linii krzywej kalibracji można również użyć do matematycznego określenia stężenia roztworu.