SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA 5:
ILOŚCIOWE OZNACZENIE BARWNIKA METODĄ SPEKTROFOTOMETRYCZNĄ

Semestr I mibm

Grupa H

Zespół V: Marcin Rona
Mateusz Smoliński
Sylwester Spryszyński

Rok akademicki 2012/2013

1. Cel ćwiczenia:

• Zapoznanie się z zagadnieniem ilościowego oznaczania barwnika metodą spektrofotometryczną.

• Stworzenie wykresu krzywej wzorcowej.

• Obliczenie stężenia procentowego próbki wzorcowej.

1. Zastosowane przyrządy:

• Miernik uniwersalny

• Kolorymetr EK5, filtr 650 [nm]

1. Przebieg ćwiczenia:

$$A = \log\frac{I_{\text{wody}}}{I_{\text{roztworu}}}\backslash n$$

$$C = \frac{V_{b} \times C_{0}}{V_{k}}$$

Tabela. 1

Nr próby	C[mg/dm^3]	Iwody [v]	Iroztworu [v]	A
	1,6	0,318	0,220	0,368
	4,0		0,166	0,650
	8,0		0,108	1,080
	12,0		0,064	1,603
	16,0		0,043	2,001
	20,0		0,030	2,361
	24,0		0,022	2,671
	28,0		0,018	2,872
	32,0		0,014	3,123
	36,0		0,012	3,277
	40,0		0,010	3,459
	x		0,147	0,772

Wykres. 1 Krzywa wzorcowa

Obliczanie stężenia próbki wzorcowej:

C[mg/dm^3]	Iwody [v]	Iroztworu [v]	A
x	0,318	0,147	0,772

Bazując na wykresie, można zauważyć, że pokrywa się on z wartością A=0,772 w punkcie C≈5,3[mg/m³], co odpowiada wartości stężenia próbki wzorcowej.

1. Wnioski:

Spektrofotometria – technika pomiarowa polegająca na ilościowym pomiarze transmisji lub odbicia światła przez próbkę.

Absorpcja - wiązka promieniowania monochromatycznego przechodząca przez warstwę roztworu jest osłabiona w stosunku do promieniowania padającego. Promieniowanie padające ulega częściowo odbiciu lub rozproszeniu, częściowo pochłonięciu, a tylko częściowo przechodzi przez roztwór.

Krzywą wzorcową wytycza się w oparciu o 3 prawa absorpcji. Wzór:
$A = \log\frac{I_{\text{wody}}}{I_{\text{roztworu}}}$ - jest wyznaczony w oparciu o 2 prawo absorpcji. „Prawo to dotyczy absorpcji promieniowania przez roztwory. Jeśli współczynnik absorpcji rozpuszczalnika jest równy zeru, to wiązka promieniowania monochromatycznego po przejściu przez jednorodny roztwór substancji absorbującej o stężeniu c ulega osłabieniu zgodnie z równaniem: I = I₀ × e^−kbc. Stąd po przekształceniach (…)” można otrzymać w/w wzór.

Spotykane i udowodnione na podstawie wykonanych badań są również ograniczenia praw absorpcji. „W myśl II prawa absorpcji zależność absorbancji od stężenia powinna mieć charakter liniowy. W praktyce spotykamy się z odchyleniami od przebiegu prostoliniowego, zarówno z ujemnymi, jak i z dodatnimi.” W wykonanym ćwiczeniu charakterystyka wzorcowa, miast idealnie liniowej przybrała formę krzywej zakrzywionej w górnej partii wykresu w kierunku osi OX. Dodatkowo punkty posiadają nieznaczne odchylenia od przebiegu. Złożyć się na to mogły błędy pomiarowe lub nieznaczne odchylenia od zadeklarowanego stężenia procentowego barwnika.

Zastosowania spektrofotometrii:

• Określanie stężenia procentowego oraz zawartości (np. w [mg/dm³]) substancji w roztworze;

• W chemii analitycznej, biologii, medycynie i badaniach materiałowych.

Źródła, w oparciu o które sporządzone zostały wnioski z ćwiczenia:
http://pl.wikipedia.org/wiki/Spektrofotometria
http://polymer-carbon.ch.pwr.wroc.pl/instrukcje/UVVIS.pdf