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Analytical Chemistry

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Courbes d’étalonnage

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Courbes d’étalonnage sont utilisés pour comprendre la réponse instrumentale d’un analyte et de prédire la concentration de l’analyte dans un échantillon.

Une courbe d’étalonnage est créée en premier préparer un ensemble de solutions standards avec des concentrations connues de l’analyte. La réponse de l’instrument est mesurée pour chacun et complotée contre la concentration de la solution étalon. La partie linéaire de ce complot peut alors servir pour prédire la concentration d’un échantillon de l’analyte, en corrélant sa réponse à la concentration.

Cette vidéo va présenter des courbes d’étalonnage et leur utilisation, en démontrant la préparation d’un ensemble de normes, suivie de l’analyse d’un échantillon avec concentration inconnue.

Un ensemble de solutions standards est utilisé pour préparer la courbe d’étalonnage. Ces solutions se composent d’une gamme de concentrations qui englobent la concentration approximative de l’analyte.

Solutions étalons sont souvent préparées avec une dilution en série. Une dilution en série est réalisée par la première prépare une solution mère de l’analyte. La solution est ensuite diluée par une quantité connue, souvent un ordre de grandeur. La nouvelle solution est ensuite diluée dans la même manière et ainsi de suite. Cela se traduit par un ensemble de solutions avec des concentrations variant sur plusieurs ordres de grandeur.

La courbe d’étalonnage est une parcelle de signal instrumental vs concentration. L’intrigue des normes doit être linéaire et peut être adapté avec l’équation y = mx + b. Les portions non linéaire de la parcelle doivent être jetées, comme ces gammes de concentration sont hors de la limite de linéarité.

L’équation de la ligne optimale permet ensuite à déterminer la concentration de l’échantillon, en utilisant le signal de l’instrument à corréler à la concentration. Échantillons avec des mesures qui se trouvent à l’extérieur de la gamme linéaire du complot doivent être dilués, afin d’être dans la gamme linéaire.

La limite de détection de l’instrument, ou la mesure le plus bas qui peut être déterminée statistiquement sur le bruit, peut être calculée de la courbe d’étalonnage aussi bien. Un échantillon témoin est mesuré plusieurs fois. La limite de détection est généralement définie comme étant le signal blanc moyen plus 3 fois son écart-type.

Enfin, la limite de quantification peut aussi être calculée. La limite de quantification est la plus faible quantité d’analyte qui peut être quantifiée avec précision. Cela correspond à 10 écarts-types au-dessus du signal blanc.

Maintenant que vous avez appris les rudiments d’une courbe d’étalonnage, nous allons voir comment préparer et utiliser un dans le laboratoire.

Tout d’abord, préparer une solution concentrée de la norme. Peser la norme et le transférer dans une fiole jaugée. Ajouter une petite quantité de solvant et mélanger de sorte que l’échantillon se dissout. Puis, remplissez la ligne avec le solvant. Il est important d’utiliser le même solvant que l’échantillon.

Pour préparer les normes, distribuer le montant requis dans la fiole jaugée. Remplir le ballon à la ligne avec un solvant, puis mélanger.

Continuer à faire les normes par pipetage de la solution mère et la dilution. Pour une courbe d’étalonnage bon, au moins 5 concentrations sont nécessaires.

Désormais, exécuté des exemples avec l’instrument d’analyse, dans ce cas un spectrophotomètre UV-Vis, afin de déterminer la réponse instrumentale nécessaires pour que la courbe d’étalonnage.

Prendre la mesure du premier standard. Exécuter les normes dans un ordre aléatoire, dans le cas où il y a des erreurs systématiques. Mesurer chaque norme 3 – 5 x pour obtenir une estimation du bruit.

Mesurer le reste des normes, répétant les mesures pour chacun. Enregistrer toutes les données.

Enfin, exécutez l’exemple. Utilisez les mêmes conditions de mesure et la matrice échantillon qui ont été utilisés pour les normes. S’assurer que l’échantillon soit dans le secteur des normes et de la limite de l’instrument.

Pour construire la courbe d’étalonnage, utilisez un programme d’ordinateur pour tracer les données sous forme de signal vs concentration. Utiliser l’écart type des mesures répétées pour chaque point de données pour faire des barres d’erreur.

Supprimer des portions de la courbe qui sont non linéaires, puis effectuent une régression linéaire et déterminer la ligne optimale. La production devrait être une équation de la forme y = m x + b. Un R2-valeur proche de 1 dénote un bon ajustement.

Il s’agit de la courbe d’étalonnage pour colorant bleu #1, mesuré 631 nm. La réponse est linéaire entre 0 et 15 mM.

Calculer la concentration de l’échantillon à l’aide de l’équation de la ligne optimale. L’absorbance de l’échantillon était 0,141 et correspondait à une concentration de 6,02 mM.

Maintenant que vous avez vu comment une courbe d’étalonnage peut être utilisée avec un spectrophotomètre UV-Vis, nous allons jeter un oeil à d’autres applications utiles.

Courbes d’étalonnage sont souvent utilisés avec des applications de l’électrochimie, comme le signal de l’électrode doit être étalonné à la concentration des ions dans la solution. Dans cet exemple, les données ont été recueillies pour une électrode sélective des ions de fluorure.

Les données de concentration doivent être tracées sur l’échelle logarithmique pour obtenir une ligne. Cette courbe d’étalonnage peut être utilisée pour mesurer la concentration de fluorure dans une solution, comme la pâte dentifrice ou de l’eau potable.

Chromatographie liquide à haute performance, ou HPLC, est une séparation et une technique d’analyse est largement utilisé en chimie analytique. HPLC sépare les composants d’un mélange basé sur le temps nécessaire pour les molécules de voyager la longueur de la colonne de chromatographie. Ce temps varie selon une gamme de propriétés chimiques des molécules.

L’élution des molécules est mesurée à l’aide d’un détecteur, ce qui entraîne un chromatogramme. La surface du pic peut être corrélée à la concentration à l’aide d’une courbe d’étalonnage simple d’une gamme de solutions étalons, comme dans cet exemple d’ingrédients populaires de soude.

Dans certains cas, où la matrice solution interfère avec la mesure du soluté, une courbe d’étalonnage classique peut être inexacte. Dans ces cas, une courbe d’étalonnage mis à jour l’est prête. Pour ce faire, une gamme de volumes de la solution titrée est ajoutée à l’échantillon. Le signal à l’intrigue de concentration est créé, où l’intersection de x est égale à la concentration initiale de la solution échantillon. Pour plus de détails sur cette technique, s’il vous plaît regarder l’enseignement des sciences JoVE vidéo, « la méthode des ajouts dosés ».

Vous avez juste regardé introduction de Jupiter à la courbe d’étalonnage. Vous devez maintenant comprendre où la courbe d’étalonnage est utilisée, comment le créer et comment l’utiliser pour calculer les concentrations des échantillons.

Comme toujours, Merci pour regarder !

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