Analiza żywności

Sprawozdanie

Spektrofotometryczne oznaczenie zawartości żelaza (III) w badanej próbce

1. Obliczenia

Aby dokonać obliczeń należy przeprowadzić barwna reakcję jonów żelaza (III) z wytworzeniem czerwono zabarwionego tiocyjanianu żelaza i pomiarze jego absorbancji.

1. Wyznaczenie analitycznej długości fali.

długość fali λ	absorbancja A
400	0,215
420	0,318
440	0,403
460	0,467
475	0,484
480	0,485
485	0,483
500	0,456
520	0,384

Wykres 1

Analityczna długość fali dla żelaza (III) wynosi 480 nm. Przy tej długości fali będziemy mierzyć nasze roztwory do sporządzenia krzywej wzorcowej, a także otrzymane próbki.

2. Sprawdzenie prawa Lamberta-Beera

a. Krzywa wzorcowa – dzięki sporządzonej krzywej sprawdzimy czy spełnione jest prawo Lamberta-Beera (zależność absorbancja od stężenia żelaza (III) ma charakter prostoliniowy) Wykres 2

Stężenie [μg Fe/20 cm^3]	Absorbancja 1	Absorbancja 2
25	0,155	0,138
37,5	0,221	0,279
50	0,301	0,301
62,5	0,36	0,400
75	0,495	0,458
87,5	0,626	0,590
100	0,634	0,704
125	0,872	0,824
150	1,028	1,007

Współczynnik determinacji wynosi: 0,9923, co oznacza, że prawo Lamberta-Beera jest spełnione.

R² > 0,98

b. Współczynnik absorpcji-metoda algebraiczna.

Stężenie [μg Fe/20 cm3]	a1	a2
25	0,0062	0,0055
37,5	0,0059	0,0074
50	0,0060	0,0060
62,5	0,0058	0,0064
75	0,0066	0,0061
87,5	0,0072	0,0067
100	0,0063	0,0070
125	0,0070	0,0066
150	0,0069	0,0067

A = a * c * l

l=1 cm

$$a = \frac{A}{c*l}$$

$$a = \frac{0,400}{62,5*1} = 0,0064$$

a_śr=0,00647 (wykres 3)

Pomimo tego, że niektóre punkty nie mieszczą się w przedziale + 5% to prawo Lamberta-Beera jest spełnione. Odchylenia niektórych punktów mogą wynikać z niedokładnego odmierzania poszczególnych składników reakcyjnych, a także niedokładnego wyzerowania próby ślepej. W mieszaninie reakcyjnej może także znajdować się inna substancja (absorbująca taka samą długość fali), która będzie fałszować wynik.

3. Pomiar otrzymanej próbki (nr9)

x mg żelaza(III) 50 cm³

x 10

5 cm³ 20 cm³

A₁=0,220

A₂=0,219

a. z krzywej

y=0,0069x-0,0221 – równanie funkcji

y – absorbancja

x- stężenie żelaza(III)(c)

$$c = \frac{0,220 - 0,0221}{0,0069} = 28,68\frac{\text{μg}}{20cm\ 3}$$

$$\backslash nc = \frac{0,219 - 0,0221}{0,0069} = 31,42\ \mu g/20$$

$$c\ sr = \frac{28,68 + 31,42}{2} = 30,05\frac{\text{μg}}{20cm3}$$

30,05μgFe/20 cm³ *10=300,5 μgFe/20 cm³=0,3005 mgFe/20cm³

Błąd względny:

$$B = \frac{0,3 - 0,3005}{0,3}*100\% = 0,166\%$$

b. z współczynnika absorpcji

a=0,00647

$c = \frac{0,220}{0,00647*1} = 34,00\ \mu g/20$cm3

$c = \frac{0,219}{0,00647*1} = 33,84\ \mu g/20$cm3

$$c\ sr = \frac{34,00 + 33,84}{2} = 33,92\frac{\text{μg}}{20cm3}$$

33,92 μgFe/20 cm³ *10=339,2 μgFe/20 cm³=0,3392 mgFe/20cm³

Błąd względny:

$$B = \frac{0,3 - 0,3392}{0,3}*100\% = 13\%$$

2. Wnioski

Wyniki uzyskane podczas obliczeń są bardzo zbliżone do wyniku podanego przez prowadzącego ćwiczenie:

Podany wynik: 0,3 mg

Wynik z krzywej: 0,3005 mg

Wynik z współczynnika: 0,3392 mg

Bardzo dokładny wynik uzyskaliśmy dzięki wyliczeniu zawartości żelaza (III) z krzywej wzorcowej i współczynnika determinacji.

Błędy w obliczeniach mogą wynikać z:

1. Złego odmierzania substancji

2. Nie uwzględnienia w mieszaninie innych substancji absorbujących przy tej samej długości fali

3. Złego wyzerowania spektrofotometru

Załączniki:

1. Wykres1( długość analityczna fali)

2. Wykres2( krzywa wzorcowa)

3. Wykres3(współczynnik absorbancji)