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Analytical Chemistry

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Methode der Standard Addition

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Die Methode der standard Addition ist eine Quantitative Analyse-Technik verwendet, Matrix-Effekte zu minimieren, die Analyten Messsignale stören.

Unbekannte Komponente Konzentrationen sind oft durch eine Reihe von analytischen Techniken, wie Licht-Spektroskopie, Massenspektrometrie und Elektrochemie aufgeklärt. Jedoch die Messung kann durch andere Komponenten in der Probe, genannt die Matrix beeinflusst werden und dazu führen, dass die unbeabsichtigte Reduzierung oder Verstärkung des Signals, Matrix-Effekte bezeichnet. Diese Effekte können Ergebnisse verzerren und verursachen erhebliche Fehler in der Analyse.

Die Methode der standard Addition einsetzbar, Matrix-Effekte auf Messsignale zu minimieren. Dies erfolgt durch die Probe präzise Volumen einer bekannten Analyt-Lösung hinzufügen.

Dieses Video wird vermittelt Grundkenntnisse über die Normen Methode, und zeigen Sie, wie die Technik im Labor mit einer Fluoreszenzmessung durchführen.

Matrix-Effekte können in komplexen Proben entstehen wo eine Anzahl von anderen Molekülen mit den Analyten interagieren. Beispielsweise kann dies auftreten, wenn Moleküle binden oder mit den Analyten, verändert dadurch seine Fähigkeit zur Fluoreszenz agglomerieren. Oder die Matrix die Ionenstärke der Gesamtlösung, spezifische Eigenschaften des Analyten ändern ändern kann.

Um diese Effekte mit der Methode der standard hinaus zu mindern, wird eine Reihe von Bänden eine Standardlösung Analyten gleiche Volumina der Probe hinzugefügt. Die Lösung-Volumes werden dann gleich mit Lösungsmittel hergestellt.

Dann wird das Signal für die Proben mit und ohne standard gemessen. Die Daten werden als Intensität im Vergleich zu den Betrag standard hinzugefügt , die Probe, anstatt einer klassischen Kalibrationskurve gezeichnet. Die tatsächliche Konzentration des Analyten in jedem gegebenen Kolben wird durch die folgende Gleichung definiert. Die instrumentelle Reaktion entspricht manchmal konstante Konzentration des Analyten. Die resultierende Gleichung nimmt die linearen Form y = Mx + b. Damit, wenn die Handlung auf Absorption Null extrapoliert wird, ist das konstante Glied gleich die unbekannte Konzentration der Probe.

Die Signal Parzelle hat linear über den Konzentrationsbereich von Belang sein. Der Eingriff sollte auch nicht als das Verhältnis des Analyten auf Probe Matrix Veränderungen variieren. Schließlich sollte die Matrix selbst keine Messsignale auf eigene erzeugen.

Folgende Studien Aluminium, eine Art nicht-fluoreszierende durch Experimentieren reagiert es mit 8-Hydroxychinolin oder 8HQ, um die fluoreszierenden ALQ3 komplexe zu bilden.

Die Fluoreszenz des Aluminiums Komplex in einem organischen Lösungsmittel wird gemessen und dann im Zusammenhang mit der Konzentration der original Aluminium-Lösung. Diese Vorgehensweise ist üblich in der Analyse von Metallionen.

Nun, die Grundlagen der Methode der standard Zusatz umrissen worden, und die Grundlagen des Experiments erklärt, führen wir die Technik im Labor.

Zunächst bereiten Sie die 100 ppm Aluminium-Stammlösung in Wasser, und dann verwenden Sie, um eine Standardlösung 1 ppm vorbereiten.

Fügen Sie 2 g 8-Hydroxychinolin oder 8HQ, um eine volumetrische 100 mL-Flasche.

Vorsichtig 5,74 mL Eisessig hinzufügen, dann auf den 100-mL-Markierung mit entionisiertem Wasser verdünnen. Dieser Schritt ermöglicht die 8HQ in der wässrigen Phase aufzulösen.

Als nächstes bereiten Sie den Puffer durch eine markierte 100-mL-Flasche 20 g Ammoniumacetat und 7 mL 30 % Ammonium Hydroxid hinzufügen und verdünnen. Überprüfen Sie den pH-Wert mit einem pH-Indikator-Stock. Dieser Puffer hilft die Säure in der 8HQ-Lösung in Kombination zu neutralisieren.

Anderen Reagenzien benötigt wasserfreies Natriumsulfat und photometrische Grade Chloroform enthalten.

Nun bereiten Sie die Proben in diesem Fall durch die Extraktion der wässrigen Probe in die organische Phase mit flüssig-flüssig-Extraktion. Legen Sie sechs 125 mL separatory Trichter auf Ring-Ständer Ringe in der Kapuze. Stellen Sie sicher, dass alle Gläser makellos sauber, wie schmutzige Gläser Ergebnisse verzerren wird. Gegenüber dem Vorquartal kennzeichnen die Trichter "leer", "0", "1", "2", "3" und "4".

Fügen Sie mithilfe einer Pipette 25 mL der Lösung unbekannter Aluminium zu jedem der fünf separatory Trichter mit der Bezeichnung "0" bis "4". Vorbereiten des Rohlings durch Zugabe von 25 mL entionisiertem Wasser an den Trichter mit der Bezeichnung "blank".

Fügen Sie 1, 2, 3 und 4 mL 1-ppm-Standardlösung für die entsprechenden nummerierten Trichter. Fügen Sie keine Standardlösung, die leer oder 0 Trichter.

Fügen Sie 1 mL der Lösung 8HQ und 3 mL Pufferlösung zu jedem der 6 Teile herstellen.

Führen Sie eine flüssig-flüssig-Extraktion durch Zugabe von 10 mL Chloroform zu jedem Kolben. Schütteln Sie den Trichter kräftig, und gelegentlich entlüften Sie den Trichter zum Druckaufbau zu lösen. Setzen Sie den Trichter zurück in den Ring und lassen Sie die flüssigen Schichten trennen.

Als nächstes sammeln Sie die Chloroform-Phase in eine sauber, trocken und beschrifteten 100-mL-Becherglas. Da Chloroform eine höhere Dichte als Wasser hat, ist es die untere Schicht in den Trichter.

Übertragen des Chloroform-Extraktes in eine volumetrische 25-mL-Flasche und Kappe jedem Kolben um Verdunstung zu verhindern.

Führen Sie eine zweite flüssig-flüssig-Extraktion auf die verbleibenden wässrige Lösung durch Zugabe von 10 mL Chloroform zu jeder Trichter. Schütteln Sie den Trichter, wie früher, um alle verbleibenden Analyten zu Chloroform Phase zu übertragen. Es darf keine gelbe Farbe, die Links in der oberen wässrigen Phase.

Wiederholen Sie die zweite Extraktion für jeden Trichter, dann sammeln Sie die Chloroform-Phasen in entsprechenden Becher beschriftet. Die gesammelten Chloroform in ihren jeweiligen volumetrische Flaschen gießen, und bis zur Markierung mit frischem Chloroform verdünnen.

Um Spur Wasser zu entfernen, fügen Sie etwa 1 g wasserfreies Natriumsulfat zu jedem der sechs 100-mL-Becher. Übertragen Sie die Lösungen wieder in ihre jeweiligen Becher und wirbeln um die Austrocknung der Probe zu erleichtern.

Dekantieren des Chloroform-Extraktes in einen Quarz Fluorimeter Zelle.

Richten Sie die Fluorimeter gemäß den Anweisungen des Herstellers und stellen Sie die Spannung bis 400 V. Öffnen Sie anschließend die Daten-Übernahme-Programm auf dem Computer.

Verwenden Sie Beispiel 2 die beste Anregung und Emission Wellenlängen bestimmen. Legen Sie die Emissionswellenlänge auf 500 nm, und führen Sie eine Anregung von 335-435 nm mit einer Scangeschwindigkeit von 2 nm/s scannen.

Bestimmen Sie aus dem Fluoreszenz-Plot die maximale Wellenlänge für Erregung. Legen Sie das Gerät auf diesen Erregung Wellenlänge Wert, in diesem Fall 399 nm.

Bestimmen Sie als nächstes die Emissionswellenlänge von durchführen eines Scans von 450-550 nm. Bestimmen Sie aus dem daraus resultierenden Fluoreszenz-Plot die maximale Wellenlänge und die Emissionswellenlänge in diesem Fall 520 nm.

Messen Sie jede Probe, einschließlich des Rohlings bei ausgewählten Anregung und Emission Wellenlänge. Notieren Sie jede Fluoreszenz Intensität lesen.

Subtrahieren Sie die gemessenen Fluoreszenz der leeren Probe von jedem anderen 5 Proben.

Plot der Fluoreszenzintensität von jeder der fünf Proben im Vergleich zu der Menge an Aluminium hinzugefügt, um die Probe. Bestimmen Sie den Wert der kleinsten Quadrate der daraus resultierende Handlung, und zeichnen Sie die Steigung und Achsenabschnitt.

Die Handlung der Fluoreszenzintensität vs. Anteil an Aluminium hinzugefügt ergab eine Least-Square-Linie, wie gezeigt. Die Menge an Aluminium in der Probe kann dann mit dieser Zeile berechnet werden. Da die Menge der unbekannten hinzugefügt 25 mL, den ermittelten Wert war dividiert durch 25 mL 2.916 μg. Dies gibt ein Endergebnis von 0.117 μg/mL oder 0,117 ppm. Dies ist ganz in der Nähe des bekannten Werts von 0,110 ppm.

Nun, schauen wir uns einige andere analytische Techniken, die Ergebnisse durch Matrixeffekte verdreht haben können.

Atom-Absorptions-Spektroskopie ist eine analytische Methode, die die Absorption des Lichtes durch ein Ziel Analyten in der Gasphase misst. Für die meisten Proben kann eine einfache Kalibrierungskurve im Zusammenhang mit Absorption zu Probenkonzentration, als eine zuverlässige Methode zur Quantifizierung einer unbekannten Konzentration dienen.

Allerdings kann diese Technik Genauigkeit verlieren, wenn andere Komponenten des Gemisches mit dem Ziel Analyten interagieren und unterdrücken oder Absorption verbessern. Die Methode kann in diesem Fall verwendet werden, um die Auswirkungen dieser Interaktionen, vor allem in Proben zu berücksichtigen, wo die Matrix vor der Analyse entfernt werden kann.

Gerätekalibrierung spielt eine entscheidende Rolle in der Genauigkeit einer Messung. Die Methode der standard Addition wird häufig verwendet, um bei der Kalibrierung von Instrumenten zu unterstützen, wie z. B. ICP-MS., ICP-MS ist eine Vergleichsmethode, was bedeutet, dass die Messung von einer unbekannten Probe auf die Messung einer Chemikalie standard basiert.

So kann nicht die Messunsicherheit eines unbekannten eine besser als die Unsicherheit der Kalibrierung sein. Die Methode der standard Addition kann daher eine Eichkurve erstellen, die die ist genauer als die standard-Methode, und Konten für Matrix-Interaktionen in der Probe, verwendet werden.

Viele biologische Moleküle sind mittels Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie oder HPLC analysiert. HPLC ist eine Technik, die trennt und analysiert komplexe Mischungen auf der Grundlage Molekül Eigenschaften wie Polarität, Ladung und Größe. Die Zeit an der Analyten die Spalte verlässt ermöglicht dem Benutzer, jede Komponente in der Mischung zu identifizieren.

Biologische Moleküle können oft in einem Gemisch interagieren und sind stark betroffen von der Matrix, die, der Sie in ausgesetzt sind. Oft dient die Methode der standard Addition eine Kalibrationskurve diese Konten für diese Affekte erstellen.

Sie habe nur Jupiters Einführung in die Methode der standard hinaus beobachtet. Sie sollte jetzt verstehen, wie man die Technik um Matrixeffekte in Probenanalyse zu berücksichtigen.

Danke fürs Zuschauen!

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