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Analytical Chemistry

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Kalibrierkurven

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Kalibrierkurven dienen dazu, die instrumentelle Reaktion auf eines Analyten zu verstehen und vorherzusagen die Konzentration des Analyten in einer Probe.

Eine Kalibrierkurve entsteht durch die erste Vorbereitung eine Reihe von standard-Lösungen mit bekannten Konzentrationen des Analyten. Die Instrument Reaktion ist für jede gemessen und geplottet vs. Konzentration der Standardlösung. Der lineare Teil dieses Grundstück kann dann verwendet werden, die Konzentration einer Probe des Analyten, vorherzusagen, indem Sie seine Reaktion auf Konzentration korrelieren.

Dieses Video führt Kalibrierkurven und deren Verwendung durch den Nachweis der Vorbereitung einer Reihe von Normen, gefolgt von der Analyse einer Probe mit unbekannter Konzentration.

Eine Reihe von standard-Lösungen wird verwendet, um die Eichkurve vorbereiten. Diese Lösungen bestehen aus einer Reihe von Konzentrationen, die die ungefähre Konzentration des Analyten zu umfassen.

Standardlösungen sind oft mit einer seriellen Verdünnung bereit. Eine serielle Verdünnung erfolgt durch die erste Vorbereitung eine Stammlösung des Analyten. Die Stammlösung wird dann durch eine bekannte Menge, oft eine Größenordnung verdünnt. Die neue Lösung wird dann in der gleichen Weise und So weiter verdünnt. Dies führt zu einer Reihe von Lösungen mit Konzentrationen über mehrere Größenordnungen bis hin.

Die Kalibrierkurve ist ein Grundstück der instrumentale Signal vs. Konzentration. Die Handlung der Standards sollte linear sein und Fit sein kann mit der Gleichung y = Mx + b. Die nichtlineare Teile der Handlung sollte verworfen werden, da diese Konzentrationsbereiche aus die Grenze der Linearität sind.

Die Gleichung der Best-fit-Linie kann dann verwendet werden, um die Konzentration der Probe bestimmen mithilfe der Instrument-Signal zu Konzentration korrelieren. Proben mit Messungen, die außerhalb des linearen Bereichs des Grundstücks liegen müssen verdünnt werden, um im linearen Bereich sein.

Der Nachweisgrenze des Gerätes oder die niedrigste Messung, die statistisch kann, über den Lärm ermittelt werden, kann aus der Eichkurve sowie berechnet werden. Eine leere Probe wird mehrfach gemessen. Der Nachweisgrenze wird allgemein als das durchschnittliche leer Signal plus 3 Mal seine Standardabweichung definiert.

Schließlich kann auch die Grenze der Quantifizierung berechnet werden. Die Grenze der Quantifizierung ist die niedrigste Menge des Analyten, die präzise quantifiziert werden kann. Dies errechnet sich aus 10 Standardabweichungen über dem leeren Signal.

Nun, da Sie die Grundlagen einer Kalibrationskurve gelernt, mal sehen, wie vorbereiten und verwenden Sie eine im Labor.

Bereiten Sie zuerst, eine konzentrierte Stammlösung der Norm. Genau wiegen Sie die Norm, und in einem volumetrischen Kolben übertragen. Fügen Sie eine kleine Menge des Lösungsmittels und vermischen Sie, damit die Probe auflöst. Füllen Sie in die Zeile mit Lösungsmittel. Es ist wichtig, die gleichen Lösungsmittel wie die Probe verwenden.

Um die Standards vorzubereiten, pipette die erforderliche Menge in der volumetrischen Kolben. Dann füllen Sie die Flasche in die Zeile mit Lösungsmittel und mischen.

Weiterhin die Standards aus der Stammlösung pipettieren und verdünnen. Für eine gute Kalibrationskurve werden mindestens 5 Konzentrationen benötigt.

Nun benötigt Proben laufen mit dem analytischen Instrument, in diesem Fall eine UV-Vis Spektralphotometer, um festzustellen, die instrumentale Antwort für die Eichkurve.

Nehmen Sie die Messung der ersten standard. Führen Sie die Standards in zufälliger Reihenfolge, für den Fall, dass systematische Fehler vorliegen. Messen Sie jeden Standard 3 – 5 X um eine Schätzung des Rauschens zu erhalten.

Messen Sie den Rest der Normen, die Messungen für jede Wiederholung. Alle Daten werden erfasst.

Schließlich führen Sie das Beispiel. Verwenden Sie die gleiche Probe Matrix und Messung Bedingungen wie für die Standards verwendet wurden. Stellen Sie sicher, dass die Probe im Bereich der Normen und die Grenze des Instruments ist.

Um die Eichkurve zu konstruieren, verwenden Sie ein Computerprogramm, um die Daten als Signal vs. Konzentration zu zeichnen. Verwenden Sie die Standardabweichung der wiederholten Messungen für jeden Datenpunkt Fehlerindikatoren zu machen.

Teile der Kurve, die sind nichtlinear, dann führen Sie eine lineare Regression und ermitteln die optimale Linie zu entfernen. Die Ausgabe sollte eine Gleichung in der Form y = m X + b. Eine R-2-Wert in der Nähe von 1 kennzeichnet eine gute Passform.

Dies ist die Eichkurve für blauen Farbstoff #1, gemessen am 631 nm. Die Antwort ist linear von 0 bis 15 mM.

Berechnen Sie die Konzentration der Probe unter Verwendung der Gleichung der Best-fit-Linie. Die Absorption der Probe war 0.141, und eine Konzentration von 6,02 mM entsprach.

Nun, da Sie gesehen haben, wie eine Eichkurve mit einem UV-Vis Spektralphotometer verwendet werden kann, werfen wir einen Blick auf einige andere nützlichen Anwendungen.

Kalibrierkurven sind oft mit Elektrochemie Anwendungen verwendet, da die Elektrode-Signal auf die Konzentration der Ionen in der Lösung kalibriert werden muss. In diesem Beispiel wurden die Daten für eine ionenselektive Elektrode für Fluorid erhoben.

Auf der logarithmischen Skala, eine Linie zu erhalten müssen die Konzentrationsdaten geplottet werden. Diese Eichkurve kann zur Messung der Konzentration von Fluorid in einer Lösung, wie Zahnpasta oder Trinkwasser verwendet werden.

Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie oder HPLC, ist eine Trennung und Analysetechnik, die in der analytischen Chemie zu stark ausgelastet ist. HPLC trennt Bestandteile einer Mischung basierend auf den Zeitaufwand für die Moleküle, die Länge der Chromatographie Spalte zu reisen. Diese Zeit variiert je nach eine Reihe von chemischen Eigenschaften der Moleküle.

Die Elution der Moleküle wird mit einem Detektor, wodurch ein Chromatogramm gemessen. Die Peakfläche kann mithilfe einer einfachen Kalibrierungskurve eine Reihe von standard-Lösungen, wie in diesem Beispiel der beliebten Soda Zutaten Konzentration korreliert werden.

In einigen Fällen, wo die Lösungsmatrix die Messung des gelösten Stoffes stört, kann eine klassische Kalibrationskurve ungenau sein. In diesen Fällen ist eine modifizierte Kalibrationskurve bereit. Hierzu wird eine Reihe von standard-Lösung Volumen der Probe hinzugefügt. Das Signal für Konzentration Handlung entsteht, wobei X Abfangen der ursprünglichen Konzentration der Probenlösung entspricht. Schauen Sie für weitere Einzelheiten über diese Technik der Wissenschaftsbildung JoVE video, "die Methode der standard Addition".

Sie habe nur Jupiters Einführung in die Eichkurve beobachtet. Sie sollten jetzt verstehen, wo die Eichkurve verwendet wird, wie man es schaffen und wie Sie es verwenden, um die Konzentration der Proben zu berechnen.

Wie immer vielen Dank für das ansehen!

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