Probenvorbereitung für analytische Vorbereitung

Analytical Chemistry
 

Overview

Quelle: Labor von Dr. B. Jill Venton - University of Virginia

Probenvorbereitung ist der Weg, in dem eine Probe behandelt wird, um für die Analyse vorbereiten. Sorgfältige Probenvorbereitung ist von entscheidender Bedeutung in der analytischen Chemie, entweder eine standard oder unbekannte Probe für eine chemische Messung genau zu generieren. Fehler in der analytischen Chemie Methoden werden als zufällige oder systematische kategorisiert. Zufällige Fehler sind Fehler aufgrund von Veränderung und sind oft durch Lärm im Instrument. Systematische Fehler sind aufgrund der Ermittler oder instrumental Bias, die einen Offset in der gemessene Wert führt. Fehler bei der Probenvorbereitung sind systematische Fehler, die sich durch Analyse, verursacht Unsicherheit oder Ungenauigkeiten durch unsachgemäße Kalibrierkurven ausbreiten werden. Systematische Fehler können durch richtige Probenvorbereitung und ordnungsgemäßen Gebrauch des Gerätes beseitigt werden. Armen Probenvorbereitung kann manchmal auch Schaden am Gerät führen.

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JoVE Science Education Database. Grundlagen der analytischen Chemie. Probenvorbereitung für analytische Vorbereitung. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

Principles

Um eine Lösung zu machen, muss man die Löslichkeit der Substanz betrachten, der gemessen wird. Die Verbindung von Interesse muss in dem Lösungsmittel auflösen, um eine Lösung zu machen. Löslichkeit ist ein Faktor der intermolekularen Wechselwirkungen der Analyten mit dem Lösungsmittel und kann oft durch eine Änderung der Art des Lösungsmittels oder der pH-Wert manipuliert werden.

Der erste Schritt bei der Herstellung einer Probe ist Wahl der richtigen Gläser und bildet eine Lösung. Die meisten Proben in der flüssigen Phase werden in volumetrischen Flaschen hergestellt. Volumetrische Fläschchen werden gebildet, um eine gewisse Menge von Flüssigkeit bei einer bestimmten Temperatur (normalerweise 20 ° C) enthalten und werden kalibriert, um genau zu sein weniger als 0,02 % wenn sie Klasse A Glaswaren sind. Volumetrische Flaschen sind viel genauer zur Messung von Flüssigkeiten als abgestufter Zylinder.

Um eine Lösung eines Festkörpers zu machen, muss der Feststoff zuerst genau mit einer kalibrierten Skala massierten. Die Masse von einigen Reagenzien und Ausscheidungen kann jedoch ändern, denn sie hygroskopisch sind und Wasser adsorbieren. Wenn das Reagenz Wasser adsorbiert hat ist es unmöglich, das Molekulargewicht nicht hydratisiert zu verwenden, um die richtige Anzahl von Muttermalen zu erhalten. Um adsorbiert Wasser zu entfernen, sind Feststoffe, die thermisch stabil sind in einem Ofen bei ~ 110 ° c getrocknet. Solide Reagenzien und Ausscheidungen werden gespeichert in einem Exsikkator mit einem Trockenmittel, die absorbiert kein Wasser vorhanden.

Wenn die Probe verdünnt werden eine Flüssigkeit wird eine Pipette normalerweise verwendet, zu messen. Eine Glaspipette Transfer ist in der Regel kalibriert, um eine genaue Volumen zu liefern und der letzte Tropfen in die Pipette bleibt und sollte nicht ausgeblasen werden. Eine Messung Pipette haben mehrere Markierungen auf es – ähnlich wie bei einer Bürette und ist weniger genau, aber vielseitiger als eine Transferpipette. Kleinere Mengen gemessen werden können, mit Variablen Micropipetters mit Einweg-Kunststoff-Tipps, und diese gibt es in Mengen von 1 – 5.000 µL. Micropipetters sollte alle 6 Monate zu Genauigkeit kalibriert werden. Wenn Kunststoff ein Problem ist, können kleine Microsyringes auch verwendet werden, zu messen, Volumen im Bereich von Mikroliter.

Nach eine Lösung gemacht wird gibt es andere Elemente der Probenvorbereitung, die relevant sein könnten. Jede Probe mit festen noch in die Flüssigkeit sollte gefiltert werden. Traditionelle Filtration verwendet eine Setup mit einem Filterpapier, das in einem fritted Glastrichter oben auf eine Filter-Flasche mit einem Arm sitzt wo Vakuum gezogen werden kann. Diese Art der Filterung wird verwendet, um einen Niederschlag in Experimenten wie gravimetrische Analyse zu sammeln. Kleinere Proben, die analysiert werden können per Spritze filtern, wo die Probe wird in einer Spritze geladen und dann durch einen Polymer-Filter mit bis zu 0,2 nm Auflösung bereinigt werden. Darüber hinaus sind Spin Filter zur Verfügung, wo die Probe wird in einem Microcentrifuge Schlauch mit einem Filter geladen, das Rohr wird in einer Zentrifuge gesetzt und die gefilterte Flüssigkeit ist an der Unterseite nach Zentrifugation. Spin Filter werden auch verwendet, um größere Analyten, wie zum Beispiel Proteine zu konzentrieren. Spritze und Spin Filter eignen sich zum Herausfiltern von Verunreinigungen und andere Feststoffe, die mit dem Instrument oder Messung stören könnten. Die Art der Filtration verwendet hängt die Menge der Probe und die Größe des Körpers, die herausgefiltert werden muss.

Probenvorbereitung kann auch bedeuten, extrahieren oder preconcentrating eine Probe. Beim Studium der Metall-Ionen kann Chelat für selektive Extraktion verwendet werden. Metall-Ionen binden an einem Chelatbildner und dann der Chelat-Komplex aus extrahiert werden kann. Maskierungsmittel werden verwendet, um eine spezielle Metall-Ionen zu binden, die dann nicht durch die Chelatbildner chelated ist vor Chelat. Eine demasking chemische Reaktion wird verwendet, um die spezifische Metall-Ionen in Lösung zu veröffentlichen. Maskierung ermöglicht eine spezifischere Probenvorbereitung und Schutz von bestimmten Metallionen.

Löslichkeit ist die Menge der Substanz, die in einer Flüssigkeit auflösen wird. In der Regel, wenn weniger als 0,1 g in 100 mL Lösungsmittel löst eine Substanz gilt als unlösbar. Löslichkeit hängt intermolekularen Wechselwirkungen mit den Analyten und somit die allgemeine Regel Löslichkeit ist "Ähnliches löst sich ähnliches". Polare Substanzen sind in der Regel gut in polaren Lösungsmitteln lösen sich unpolaren Analyten gut in unpolaren Lösungsmitteln lösen. Löslichkeit von Feststoffen in einer Flüssigkeit ist in der Regel stärker bei höheren Temperaturen, wegen der zugeführte Energie und Molekularbewegung.

Chelattherapie geschieht durch mehrzähnigen Liganden, die mehrere Bindungsstellen für ein Molekül haben. Die am häufigsten verwendete Chelatbildner für Metall-Ionen ist Ethylenediaminetetraacetic Säure (EDTA), die Hexadentate und bindet durch 2 Stickstoff und 4 Sauerstoffatome. Es hat 6 saure Protonen, die es auf Metall-EDTA Komplexbildung verlieren kann. Die Bildung-Konstante für die Bindung ist pH-spezifische und der pH-Wert wird oft eingestellt, um die Spezifität der Reaktion Chelat anzupassen.

Da EDTA Komplex mit vielen verschiedenen Metallen kann, ist Maskierung erforderlich, um ein bestimmtes Metall analysieren. Vor Zugabe der Chelatbildner ist ein Maskierung Agent hinzugefügt, um das Ion von Interesse zu schützen vor der Reaktion mit EDTA. Die Bildung-Konstante für die Maskierung Agent-Metall-Anlage muss größer als die Bildung-Konstante für die EDTA-Metall-komplex sein, so dass EDTA, nicht zu reagieren. Z. B. Masken Fluorid Al3 + und Fe3 +. Zyanid ist eine weitere gemeinsame Maskierung Agenten, die nicht mit Mg2 +, Ca2 +oder Pb2 + reagieren, sondern reagiert mit anderen Metallen wie Cd2 +, Hg2 +Fe2 +, Fe3 +und+Ni. Zyanid kann ein giftiges Gas bei niedrigen pH-Werten bilden, so sollte es immer in einer Lösung oberhalb von pH 11 verwendet werden. Demaskierung löst die maskierten Metallion; Zyanid kann zum Beispiel durch eine chemische Reaktion mit Formaldehyd demaskiert werden. Maskierung und Demaskierung ermöglichen Selektivität für die Messung von Komponenten der komplexen Mischungen.

Procedure

1. machen eine Lösung aus einem soliden

  1. Wählen Sie das richtige Glas Lösung zu machen.
  2. Reinigen Sie die Gläser gründlich über ein Säurebad von 1 % HCl oder Druckaufschluss3 zusammen mit Seife, um eventuelle Verunreinigungen zu entfernen (Sicherheitshinweis: mit einer starken Säure zu verwenden, Handschuhe, Schutzbrille und anderer geeigneter persönlicher Schutzausrüstung).
  3. Das Glas mehrmals mit destilliertem Wasser abspülen. In einem Ofen bei Bedarf trocken.
  4. Eine Lösung aus einer soliden, Masse, die richtige Menge an festen zu machen.
  5. Setzen Sie der Feststoff in der volumetrischen Kolben und füllen Sie dann etwa ¾ voll mit Lösungsmittel.
  6. Wirbel um die Solid vollständig zu lösen, vor dem Befüllen des volumetrischen Kolbens vollständig.
  7. Füllen Sie den volumetrischen Kolben in die Zeile. Der Meniskus sollte nur die Füllung Linie berühren. Dann invertieren der Küvette mehrmals mit der Kappe auf weitere Mischung bei Bedarf.

2. machen eine Lösung aus einer Flüssigkeit

  1. Wählen Sie das richtige Glas Lösung zu machen. Um eine Flüssigkeit mit einer Transferpipette liefern zu können, füllen Sie die Pipette in die Zeile, die mit einer Pipette Glühbirne.
  2. Lassen Sie die Flüssigkeit in den volumetrischen Kolben für die Herstellung der Lösung. Die letzten Tropfen nicht ausblasen.
  3. Füllen Sie den volumetrischen Kolben in die Zeile, so der Meniskus die Linie berührt. Mischen Sie die Lösung durch invertieren mehrmals.

3. Filtern

  1. Legen Sie für eine Flasche Filtereinstellungen ein Stück Filterpapier auf dem fritted Glasfilter.
  2. Ein Filter-Fläschchen fritted Glasfilter zuordnen.
  3. Befestigen Sie ein Vakuum an den Arm des Kolbens Filter. Eine Falle kann auch verwendet werden, um zu verhindern, dass keine Flüssigkeit ins Vakuum.
  4. Schalten Sie das Vakuum und gießen Sie die Probe durch das Filterpapier.
  5. Filter bis trockenes Pulver übrig ist. Weiterhin die Probe in einem Ofen trocknen ggf. ein trockenen Niederschlag.
  6. Um Filter Spritze, hinzu kommt die Probe eine saubere Spritze mit einem Luer-Lock-Ende.
  7. Schrauben Sie die Spritze Filter in Luer-Lock. Drücken Sie den Kolben der Spritze und sammeln Sie die Flüssigkeit nach dem Filter zu.
  8. Für einen Spin Filter vorher spülen Sie den Filter mit Puffer oder Reinstwasser.
  9. Die Spin-Filter zu einem Microcentrifuge Schlauch einsetzen.
  10. Laden Sie die Probe auf den Filter und Röhrchen Sie die.
  11. Habe das Rohr in eine Zentrifuge, achten Sie darauf, es mit einem anderen Gefäß auf der anderen Seite und Zentrifuge für 10 – 30 min, abhängig von der Art der Spin Filter richtig auszugleichen.
  12. Entfernen Sie den Filter und die Flüssigkeit im unteren Bereich ist die gefilterte Lösung.
  13. Wenn die Probe nicht durch die Membran gehen – wie ein großes Protein – es bleibt an der Spitze des Filters. In diesem Fall drehen Sie den Filter um, steckte es in einen neuen Schlauch und wieder drehen. Dies erzeugt eine konzentrierte Probe.

(4) Maskierung und chelatisierenden

  1. Stellen Sie für Maskierung und chelatisierenden den pH-Wert auf einen geeigneten Wert abhängig von der Bildungskonstanten von der Maskierung-Agent und der Chelatbildner.
  2. Die Lösung der Maskierung Agent hinzu und lassen Sie es für mindestens 10 min mit der Metall-Ionen Wahl reagieren.
  3. Fügen Sie der Komplexbildner Reagenz. Für EDTA es bildet in der Regel eine 1:1-komplexe mit Metall-Ionen, so fügen Sie so viele Muttermale EDTA als Metall, das chelated sein wird.
  4. Nach Chelat demask durch Hinzufügen einer Chemikalie, die mit den maskierten Metall-Ionen reagieren wird. Die maskierte Substanz kann dann erholt durch Fällung oder analysiert.

Ordnungsgemäße Probenvorbereitung ist ein wichtiger erster Schritt bei allen Arten von chemischen Analysen.

Geeignete Probenvorbereitung ist wichtig, das Potenzial für Fehler zu reduzieren. Fehler kann auf verschiedene Weise gemildert werden: von der Auswahl der richtigen Glaswaren Aufmerksamkeit zu signifikanten Stellen in Berechnungen.

Für viele analytische Instrumente muss eine einheitliche Lösung der Probe von Interesse zuerst vorbereitet werden. Der Prozess der Auflösung – wo ein gelöster Stoff in einem Lösungsmittel auflöst – ermöglicht die Bildung einer homogenen Lösung, die dann für den Einsatz in einem oder mehreren Analysen entnommen werden kann.

Die gelöste Probe erfordert jedoch oft zusätzliche Vorbereitungsschritte, bevor es zur Analyse bereit ist. Diese Techniken wie Filterung, Extraktion oder Chelat können auch vor der Analyse durchgeführt werden.

Dieses Video zeigt einige der wichtigsten Schritte in richtige Probenvorbereitung für die anschließende Verwendung von Chemikalien.

Fehler können entweder als systematische oder zufällige klassifiziert werden. Zufällige Fehler sind unerwartete Veränderungen, wie Umweltbedingungen wie Wind zugeordnet.

Systematische Fehler sind Experimentator oder Instrument Voreingenommenheit zugeordnet. Diese Fehler bei der Probenvorbereitung vermieden werden, indem sichergestellt wird, dass sowohl das Verfahren als auch die Geräte – wie z. B. ein Gleichgewicht oder Pipette – richtig eingesetzt sind.

Bei der Vorbereitung einer Musterlösung die Wahl des Lösungsmittels ist wichtig und kann anhand der Anforderungen des Instruments verwendet wird. Einige Geräte erfordern wässrige Lösungsmittel, während andere Bio. erfordern Es ist notwendig für die Probe in der ausgewählten Flüssigkeit auflösen. Löslichkeit ist ein Faktor der intermolekularen Wechselwirkungen der Analyten mit dem Lösungsmittel und kann oft durch eine Änderung der Art der Lösungsmittel, Temperatur oder pH-Wert manipuliert werden.

Eine Beispiellösung muss eine genaue Konzentration haben. Um die Lösung vorzubereiten, wird auf einer Analysenwaage, anstatt einen standard Top-loading-Balance für verbesserte Genauigkeit der feste Probe gewogen. Wenn die feste Probe hygroskopisch ist und Feuchtigkeit enthält, müssen es vor dem wiegen im Ofen oder in Exsikkator getrocknet werden.

Wenn die Probe flüssig ist, kann es nach Gewicht oder Volumen gemessen werden. Wenn Sie Volumen-Messungen verwenden, achten Sie darauf, eine volumetrische Flasche zu verwenden, da Fehler bei anderen Messung Glaswaren wie eine volumetrische Zylinder mit großen Abstufungen eingeführt werden können. Alternativ kann eine volumetrische Glaspipette verwendet werden. Diese sind in der Regel kalibriert, um eine genaue Volumen mit dem letzten Tropfen noch in die Pipette zu liefern.

Um die Lösung vorzubereiten, ist die genau gemessene Probe in einem volumetrischen Kolben aufgelöst. Zunächst verwenden Sie weniger als der letzte Band der Lösungsmittel, um die Probe auflöst. Nach dem Mischen fügen Sie zusätzliche Lösungsmittel sorgfältig durch, um die Lösung zu ihren Endvolumen zu bringen hinzu.

Nach der Auflösung von die meisten der Probe in das Lösungsmittel noch möglicherweise Feststoffe vorhanden, die vor der Analyse entfernt werden müssen. Diese unerwünschten Feststoffen können durch Filtration entfernt werden, um Beschädigungen des Gerätes zu vermeiden.

In einigen Fällen muss eine gelöste Metall zu einer anderen Verbindung gebunden werden – ein Chelatbildner genannt — um erkannt zu werden. Diesen Vorgang nennt man Chelat. Wenn unerwünschte Arten auch an der Chelatbildner binden, müssen sie maskiert werden.

Dies geschieht durch hinzufügen einen Maskierung Agenten, der Chelat von bestimmten Metallen hemmt. Dadurch wird verhindert, dass unerwünschte Metalle erkannt wird. Demaskierung der störenden Verbindungen kann dann durchgeführt werden, um die Metall-Ionen freizugeben und ihre Analyse zu ermöglichen.

Nun, da die Grundlagen der Probenvorbereitung dargelegt haben, werfen Sie einen Blick auf wie es im Labor durchgeführt wird.

Um zu beginnen, wählen Sie eine entsprechend große volumetrischen Kolben.

Genießen Sie den volumetrischen Kolben und Stopper in 1 % iger Salzsäure adsorbierten kationen entfernen. Entfernen Sie die Flasche und Stopfen nach dem Einweichen über Nacht.

Als nächstes den volumetrischen Kolben und Stopper mit entionisiertem Wasser und Seife waschen, dann gründlich ausspülen.

Trocknen Sie die Flasche und Stopper in einem Trockenschrank bis es komplett trocken.

Sobald die Flasche kühl ist, Wägen Sie die erforderliche Probe und fügen Sie es in den Kolben. Notieren Sie die Masse der Probe verwendet.

Fügen Sie etwa ¾ der Lösungsmittel Volumen in den Kolben den Stopper in Kraft gesetzt und sanft schwenken um die Feststoffe. auflösen

Fügen Sie den Rest des Lösungsmittels, bis der Meniskus die Kalibrierung Markierung auf den Kolben berührt. Verschluss der Flasche und invertiere es mehrmals gründlich mischen.

Unaufgelöste entfernen Feststoffe laden die Probe in eine Spritze, legen Sie einen Spritze-Filter an der Spitze, und drücken Sie den Kolben zu verdrängen die Probe durch den Filter. Die gesammelten Probe ist nun vollständig vorbereitet und bereit für Analyse.

Wenn die zu analysierende Probe einer Flüssigkeit, anstatt eine solide ist, kann es volumetrisch mit einer Pipette gemessen werden. Beginnend mit einer sauberen volumetrischen Kolben und Stopper, fügen Sie einem entsprechenden Volumen der Probe in den Kolben und nehmen Sie das Volumen auf.

Das Lösemittel und beenden Vorbereitung der Probe wie für feste Proben durchgeführt.

Wenn die gelöste Probe Metall Chelat und Maskierung, wie z. B. in einer Complexometric-Kalzium-Analyse in Anwesenheit von Eisen, erfordert anpassen der Probe zu einem angemessenen pH-Wert durch Zugabe von Base.

Fügen Sie die Blausäure Maskierung Agenten um das Eisen von Chelat zu schützen. Lassen Sie es mindestens 10 min einwirken.

Fügen Sie EDTA Chelat Kalzium und lassen Sie es mischen hinzu. Verwenden Sie genug zu einem 1:1 Komplex. Die Probe ist nun bereit für die Calcium-Bestimmung.

Um die gleiche Probe für Eisen-Analyse verwenden, demask das Eisen durch Zugabe von Formaldehyd und mischen. Die Probe ist nun bereit für die Eisen-Analyse.

Probenvorbereitung ist ein wichtiger Schritt in fast jedem Experiment und analytische Methode, die von Chemikern verwendet.

Industrielle Rauchgas dient als eine Quelle von Kohlendioxid für die Kultivierung von Mikroalgen. Um zu verstehen, ob Schwermetallbelastungen aus dem Gas ein Problem ist dass, die Algen wachsen in diesem Beispiel für Schwermetallgehalte analysiert wurden.

Nach der Wachstumsphase die Algen wurden gesammelt aus dem Bioreaktor Fluid durch Zentrifugation und gefriergetrocknet vor der Probe Vorbereitung beginnen.

Die getrockneten Algen wurden verdaut mit Hitze, Salpetersäure und Wasserstoffperoxid um eine homogene Lösung für die chemische Analyse vorzubereiten. In diesem Beispiel wurde Schwermetallgehalt untersucht mittels induktiv gekoppelten Plasma-Massenspektrometrie oder ICP-MS, anstatt mit Chelat.

ICP-MS-Analyse der verdauten Algen konnte 12 Metalle gleichzeitig ohne Störungen aufdecken und gezeigt, dass metallische Verunreinigungen in das Rauchgas in die Kultivierung verwendet in der Biomasse der Algen landete.

Ordnungsgemäße Probenvorbereitung ist auch wichtig, wenn man komplexe Materialien wie Boden mit Atom-Absorptions-Spektroskopie studiert.

In diesem Experiment wurde eine Stichprobe von getrockneten Boden zuerst auf einer Analysenwaage gewogen. Es wurde dann zu einem Verdauung-Schlauch mit 1:1 Wasser hinzugefügt und konzentrierte Salpetersäure mit einer Pipette.

Nach mehreren Schritten Verdauung die Probe wurde gefiltert, um Feststoffe zu entfernen, die dann wurde in einem volumetrischen Kolben gesammelt. Zusätzliches Wasser wurde hinzugefügt, um die Lösung für die Analyse zu verdünnen.

Lipid Polyestern bilden die tragenden Teile der Teile der Zellwände. Um diese Chemikalien mit GC-MS zu studieren, war Pflanzengewebe zunächst gesammelt und gewogen.

Nach verschiedenen Verarbeitung und Trocknung Schritte wurde ein 1:1 Gemisch von Toluol und Heptan hinzugefügt, um der trockenen Probe auflösen.

Die Flasche wurde in das automatische Laden Tablett mit einer GC-MS für die Analyse eingefügt.

Sie habe nur Jupiters Einführung in die Vorbereitung der Probe beobachtet. Sie sollten nun die Grundlagen der festen und flüssigen Probenvorbereitung für die anschließende Analyse verstehen.

Danke fürs Zuschauen!

Applications and Summary

Spin Filter werden häufig in biologische Analysen, um Proben zu bereinigen. Wenn Zelltrümmer aus Zelle Lysis ein Problem darstellt, kann dann die Probe Spin gefiltert und das Filtrat an der Unterseite werden frei von Partikeln. Möchten Sie ein Protein oder anderen größeren Analyten zu konzentrieren, kann ein Filter mit einer kleinen Pore Membran verwendet werden, dass das Protein passieren kann. Nach Spin Filterung der kleinere Moleküle werden in das Filtrat an der Unterseite und wird verworfen. Wenn der Filter invertiert und gesponnen ist werden wieder in einem anderen Gefäß es veröffentlicht aus dem Filter und in konzentrierter Form gesammelt. Häufig werden Spritze Filter Staubpartikel und andere kleine Partikel aus Chromatographie Proben zu entfernen, da die Partikel könnte die Spalte verstopfen und Probleme mit dem Gerät.

EDTA ist oft für Titrationen zur Metallgehalte ermitteln. Die Anzahl der Muttermale EDTA hinzugefügt entspricht der Anzahl der Mole aus Metall. Chelat ist auch für Extraktionen in der Spurenanalyse Metall verwendet. Eine Metall chelatisierenden neutralisieren die Ladung und lassen Sie ihn in einem organischen Lösungsmittel extrahiert werden, wenn die Chelatbildner eine hydrophobe Gruppe hat. Maskierung verhindert eine Metall chelated und aus diesem Grund werden extrahiert. Diese Methode kann für Probe-Bereinigung und Anreicherung von Spurenmetallen verwendet werden.

1. machen eine Lösung aus einem soliden

  1. Wählen Sie das richtige Glas Lösung zu machen.
  2. Reinigen Sie die Gläser gründlich über ein Säurebad von 1 % HCl oder Druckaufschluss3 zusammen mit Seife, um eventuelle Verunreinigungen zu entfernen (Sicherheitshinweis: mit einer starken Säure zu verwenden, Handschuhe, Schutzbrille und anderer geeigneter persönlicher Schutzausrüstung).
  3. Das Glas mehrmals mit destilliertem Wasser abspülen. In einem Ofen bei Bedarf trocken.
  4. Eine Lösung aus einer soliden, Masse, die richtige Menge an festen zu machen.
  5. Setzen Sie der Feststoff in der volumetrischen Kolben und füllen Sie dann etwa ¾ voll mit Lösungsmittel.
  6. Wirbel um die Solid vollständig zu lösen, vor dem Befüllen des volumetrischen Kolbens vollständig.
  7. Füllen Sie den volumetrischen Kolben in die Zeile. Der Meniskus sollte nur die Füllung Linie berühren. Dann invertieren der Küvette mehrmals mit der Kappe auf weitere Mischung bei Bedarf.

2. machen eine Lösung aus einer Flüssigkeit

  1. Wählen Sie das richtige Glas Lösung zu machen. Um eine Flüssigkeit mit einer Transferpipette liefern zu können, füllen Sie die Pipette in die Zeile, die mit einer Pipette Glühbirne.
  2. Lassen Sie die Flüssigkeit in den volumetrischen Kolben für die Herstellung der Lösung. Die letzten Tropfen nicht ausblasen.
  3. Füllen Sie den volumetrischen Kolben in die Zeile, so der Meniskus die Linie berührt. Mischen Sie die Lösung durch invertieren mehrmals.

3. Filtern

  1. Legen Sie für eine Flasche Filtereinstellungen ein Stück Filterpapier auf dem fritted Glasfilter.
  2. Ein Filter-Fläschchen fritted Glasfilter zuordnen.
  3. Befestigen Sie ein Vakuum an den Arm des Kolbens Filter. Eine Falle kann auch verwendet werden, um zu verhindern, dass keine Flüssigkeit ins Vakuum.
  4. Schalten Sie das Vakuum und gießen Sie die Probe durch das Filterpapier.
  5. Filter bis trockenes Pulver übrig ist. Weiterhin die Probe in einem Ofen trocknen ggf. ein trockenen Niederschlag.
  6. Um Filter Spritze, hinzu kommt die Probe eine saubere Spritze mit einem Luer-Lock-Ende.
  7. Schrauben Sie die Spritze Filter in Luer-Lock. Drücken Sie den Kolben der Spritze und sammeln Sie die Flüssigkeit nach dem Filter zu.
  8. Für einen Spin Filter vorher spülen Sie den Filter mit Puffer oder Reinstwasser.
  9. Die Spin-Filter zu einem Microcentrifuge Schlauch einsetzen.
  10. Laden Sie die Probe auf den Filter und Röhrchen Sie die.
  11. Habe das Rohr in eine Zentrifuge, achten Sie darauf, es mit einem anderen Gefäß auf der anderen Seite und Zentrifuge für 10 – 30 min, abhängig von der Art der Spin Filter richtig auszugleichen.
  12. Entfernen Sie den Filter und die Flüssigkeit im unteren Bereich ist die gefilterte Lösung.
  13. Wenn die Probe nicht durch die Membran gehen – wie ein großes Protein – es bleibt an der Spitze des Filters. In diesem Fall drehen Sie den Filter um, steckte es in einen neuen Schlauch und wieder drehen. Dies erzeugt eine konzentrierte Probe.

(4) Maskierung und chelatisierenden

  1. Stellen Sie für Maskierung und chelatisierenden den pH-Wert auf einen geeigneten Wert abhängig von der Bildungskonstanten von der Maskierung-Agent und der Chelatbildner.
  2. Die Lösung der Maskierung Agent hinzu und lassen Sie es für mindestens 10 min mit der Metall-Ionen Wahl reagieren.
  3. Fügen Sie der Komplexbildner Reagenz. Für EDTA es bildet in der Regel eine 1:1-komplexe mit Metall-Ionen, so fügen Sie so viele Muttermale EDTA als Metall, das chelated sein wird.
  4. Nach Chelat demask durch Hinzufügen einer Chemikalie, die mit den maskierten Metall-Ionen reagieren wird. Die maskierte Substanz kann dann erholt durch Fällung oder analysiert.

Ordnungsgemäße Probenvorbereitung ist ein wichtiger erster Schritt bei allen Arten von chemischen Analysen.

Geeignete Probenvorbereitung ist wichtig, das Potenzial für Fehler zu reduzieren. Fehler kann auf verschiedene Weise gemildert werden: von der Auswahl der richtigen Glaswaren Aufmerksamkeit zu signifikanten Stellen in Berechnungen.

Für viele analytische Instrumente muss eine einheitliche Lösung der Probe von Interesse zuerst vorbereitet werden. Der Prozess der Auflösung – wo ein gelöster Stoff in einem Lösungsmittel auflöst – ermöglicht die Bildung einer homogenen Lösung, die dann für den Einsatz in einem oder mehreren Analysen entnommen werden kann.

Die gelöste Probe erfordert jedoch oft zusätzliche Vorbereitungsschritte, bevor es zur Analyse bereit ist. Diese Techniken wie Filterung, Extraktion oder Chelat können auch vor der Analyse durchgeführt werden.

Dieses Video zeigt einige der wichtigsten Schritte in richtige Probenvorbereitung für die anschließende Verwendung von Chemikalien.

Fehler können entweder als systematische oder zufällige klassifiziert werden. Zufällige Fehler sind unerwartete Veränderungen, wie Umweltbedingungen wie Wind zugeordnet.

Systematische Fehler sind Experimentator oder Instrument Voreingenommenheit zugeordnet. Diese Fehler bei der Probenvorbereitung vermieden werden, indem sichergestellt wird, dass sowohl das Verfahren als auch die Geräte – wie z. B. ein Gleichgewicht oder Pipette – richtig eingesetzt sind.

Bei der Vorbereitung einer Musterlösung die Wahl des Lösungsmittels ist wichtig und kann anhand der Anforderungen des Instruments verwendet wird. Einige Geräte erfordern wässrige Lösungsmittel, während andere Bio. erfordern Es ist notwendig für die Probe in der ausgewählten Flüssigkeit auflösen. Löslichkeit ist ein Faktor der intermolekularen Wechselwirkungen der Analyten mit dem Lösungsmittel und kann oft durch eine Änderung der Art der Lösungsmittel, Temperatur oder pH-Wert manipuliert werden.

Eine Beispiellösung muss eine genaue Konzentration haben. Um die Lösung vorzubereiten, wird auf einer Analysenwaage, anstatt einen standard Top-loading-Balance für verbesserte Genauigkeit der feste Probe gewogen. Wenn die feste Probe hygroskopisch ist und Feuchtigkeit enthält, müssen es vor dem wiegen im Ofen oder in Exsikkator getrocknet werden.

Wenn die Probe flüssig ist, kann es nach Gewicht oder Volumen gemessen werden. Wenn Sie Volumen-Messungen verwenden, achten Sie darauf, eine volumetrische Flasche zu verwenden, da Fehler bei anderen Messung Glaswaren wie eine volumetrische Zylinder mit großen Abstufungen eingeführt werden können. Alternativ kann eine volumetrische Glaspipette verwendet werden. Diese sind in der Regel kalibriert, um eine genaue Volumen mit dem letzten Tropfen noch in die Pipette zu liefern.

Um die Lösung vorzubereiten, ist die genau gemessene Probe in einem volumetrischen Kolben aufgelöst. Zunächst verwenden Sie weniger als der letzte Band der Lösungsmittel, um die Probe auflöst. Nach dem Mischen fügen Sie zusätzliche Lösungsmittel sorgfältig durch, um die Lösung zu ihren Endvolumen zu bringen hinzu.

Nach der Auflösung von die meisten der Probe in das Lösungsmittel noch möglicherweise Feststoffe vorhanden, die vor der Analyse entfernt werden müssen. Diese unerwünschten Feststoffen können durch Filtration entfernt werden, um Beschädigungen des Gerätes zu vermeiden.

In einigen Fällen muss eine gelöste Metall zu einer anderen Verbindung gebunden werden – ein Chelatbildner genannt — um erkannt zu werden. Diesen Vorgang nennt man Chelat. Wenn unerwünschte Arten auch an der Chelatbildner binden, müssen sie maskiert werden.

Dies geschieht durch hinzufügen einen Maskierung Agenten, der Chelat von bestimmten Metallen hemmt. Dadurch wird verhindert, dass unerwünschte Metalle erkannt wird. Demaskierung der störenden Verbindungen kann dann durchgeführt werden, um die Metall-Ionen freizugeben und ihre Analyse zu ermöglichen.

Nun, da die Grundlagen der Probenvorbereitung dargelegt haben, werfen Sie einen Blick auf wie es im Labor durchgeführt wird.

Um zu beginnen, wählen Sie eine entsprechend große volumetrischen Kolben.

Genießen Sie den volumetrischen Kolben und Stopper in 1 % iger Salzsäure adsorbierten kationen entfernen. Entfernen Sie die Flasche und Stopfen nach dem Einweichen über Nacht.

Als nächstes den volumetrischen Kolben und Stopper mit entionisiertem Wasser und Seife waschen, dann gründlich ausspülen.

Trocknen Sie die Flasche und Stopper in einem Trockenschrank bis es komplett trocken.

Sobald die Flasche kühl ist, Wägen Sie die erforderliche Probe und fügen Sie es in den Kolben. Notieren Sie die Masse der Probe verwendet.

Fügen Sie etwa ¾ der Lösungsmittel Volumen in den Kolben den Stopper in Kraft gesetzt und sanft schwenken um die Feststoffe. auflösen

Fügen Sie den Rest des Lösungsmittels, bis der Meniskus die Kalibrierung Markierung auf den Kolben berührt. Verschluss der Flasche und invertiere es mehrmals gründlich mischen.

Unaufgelöste entfernen Feststoffe laden die Probe in eine Spritze, legen Sie einen Spritze-Filter an der Spitze, und drücken Sie den Kolben zu verdrängen die Probe durch den Filter. Die gesammelten Probe ist nun vollständig vorbereitet und bereit für Analyse.

Wenn die zu analysierende Probe einer Flüssigkeit, anstatt eine solide ist, kann es volumetrisch mit einer Pipette gemessen werden. Beginnend mit einer sauberen volumetrischen Kolben und Stopper, fügen Sie einem entsprechenden Volumen der Probe in den Kolben und nehmen Sie das Volumen auf.

Das Lösemittel und beenden Vorbereitung der Probe wie für feste Proben durchgeführt.

Wenn die gelöste Probe Metall Chelat und Maskierung, wie z. B. in einer Complexometric-Kalzium-Analyse in Anwesenheit von Eisen, erfordert anpassen der Probe zu einem angemessenen pH-Wert durch Zugabe von Base.

Fügen Sie die Blausäure Maskierung Agenten um das Eisen von Chelat zu schützen. Lassen Sie es mindestens 10 min einwirken.

Fügen Sie EDTA Chelat Kalzium und lassen Sie es mischen hinzu. Verwenden Sie genug zu einem 1:1 Komplex. Die Probe ist nun bereit für die Calcium-Bestimmung.

Um die gleiche Probe für Eisen-Analyse verwenden, demask das Eisen durch Zugabe von Formaldehyd und mischen. Die Probe ist nun bereit für die Eisen-Analyse.

Probenvorbereitung ist ein wichtiger Schritt in fast jedem Experiment und analytische Methode, die von Chemikern verwendet.

Industrielle Rauchgas dient als eine Quelle von Kohlendioxid für die Kultivierung von Mikroalgen. Um zu verstehen, ob Schwermetallbelastungen aus dem Gas ein Problem ist dass, die Algen wachsen in diesem Beispiel für Schwermetallgehalte analysiert wurden.

Nach der Wachstumsphase die Algen wurden gesammelt aus dem Bioreaktor Fluid durch Zentrifugation und gefriergetrocknet vor der Probe Vorbereitung beginnen.

Die getrockneten Algen wurden verdaut mit Hitze, Salpetersäure und Wasserstoffperoxid um eine homogene Lösung für die chemische Analyse vorzubereiten. In diesem Beispiel wurde Schwermetallgehalt untersucht mittels induktiv gekoppelten Plasma-Massenspektrometrie oder ICP-MS, anstatt mit Chelat.

ICP-MS-Analyse der verdauten Algen konnte 12 Metalle gleichzeitig ohne Störungen aufdecken und gezeigt, dass metallische Verunreinigungen in das Rauchgas in die Kultivierung verwendet in der Biomasse der Algen landete.

Ordnungsgemäße Probenvorbereitung ist auch wichtig, wenn man komplexe Materialien wie Boden mit Atom-Absorptions-Spektroskopie studiert.

In diesem Experiment wurde eine Stichprobe von getrockneten Boden zuerst auf einer Analysenwaage gewogen. Es wurde dann zu einem Verdauung-Schlauch mit 1:1 Wasser hinzugefügt und konzentrierte Salpetersäure mit einer Pipette.

Nach mehreren Schritten Verdauung die Probe wurde gefiltert, um Feststoffe zu entfernen, die dann wurde in einem volumetrischen Kolben gesammelt. Zusätzliches Wasser wurde hinzugefügt, um die Lösung für die Analyse zu verdünnen.

Lipid Polyestern bilden die tragenden Teile der Teile der Zellwände. Um diese Chemikalien mit GC-MS zu studieren, war Pflanzengewebe zunächst gesammelt und gewogen.

Nach verschiedenen Verarbeitung und Trocknung Schritte wurde ein 1:1 Gemisch von Toluol und Heptan hinzugefügt, um der trockenen Probe auflösen.

Die Flasche wurde in das automatische Laden Tablett mit einer GC-MS für die Analyse eingefügt.

Sie habe nur Jupiters Einführung in die Vorbereitung der Probe beobachtet. Sie sollten nun die Grundlagen der festen und flüssigen Probenvorbereitung für die anschließende Analyse verstehen.

Danke fürs Zuschauen!

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