Hva er en kalibreringskurve?
En kalibreringskurve er en metode som brukes i analytisk kjemi for å bestemme konsentrasjonen av en ukjent prøveløsning.Det er en graf generert på eksperimentelle midler, med konsentrasjonen av oppløsningen plottet på x-aksen og den observerbare variabelen mdash;For eksempel løsningens absorbans mdash;plottet på y-aksen.Kurven er konstruert ved å måle konsentrasjonen og absorbansen til flere forberedte løsninger, kalt kalibreringsstandarder.Når kurven er plottet, kan konsentrasjonen av den ukjente løsningen bestemmes ved å plassere den på kurven basert på dens absorbans eller annen observerbar variabel.
Kjemiske løsninger absorberer forskjellige mengder lys basert på konsentrasjonen.Dette faktum er kvantifisert i en ligning kjent som Beer's Law, som viser en lineær relasjon mellom en løsnings lysabsorbans og dens konsentrasjon.Forskere kan måle absorbansen av en løsning ved bruk av et laboratorieinstrument kalt et spektrofotometer.Denne prosessen som helhet kalles spektrofotometri.
spektrofotometri kan være nyttig for å bestemme konsentrasjonen av en ukjent løsning.For eksempel, hvis en forsker har en prøve av elvevann og vil vite dets blyinnhold, kan han eller hun bestemme det ved å bruke et spektrofotometer for å plotte en kalibreringskurve.For det første lager forskeren flere standardløsninger av bly, alt fra mindre til mer konsentrert.Disse prøvene plasseres i spektrofotometeret, som registrerer en annen absorbans for hver enkelt.
De eksperimentelt bestemte absorbansverdiene er plottet på en graf mot den kjente konsentrasjonen av hver kalibreringsstandard.Et sett med poeng opprettes, som i tilfelle av absorbans skal være omtrent lineært på grunn av ølens lov.En linje tegnes for å koble disse datapunktene, og danner kalibreringskurven.I nesten alle tilfeller vil datapunktene ikke være matematisk nøyaktig, så linjen bør trekkes for å avskjære det maksimale antall poeng og mdash;Det er en linje med best passform.Selv om forholdet mellom absorbans og konsentrasjon er lineært, er dette ikke alltid sant for andre eksperimentelt bestemte variabler, og noen ganger må kurver brukes for å beskrive forholdet.
På dette stadiet kan den ukjente løsningen analyseres.Prøven settes inn i spektrofotometeret, og absorbansen måles.Siden denne prøven måles mot flere standarder som inneholder den samme forbindelsen, må dens absorbanse og konsentrasjon falle et sted langs kalibreringskurven for den forbindelsen.Dette betyr at når løsningene absorbans er kjent, kan konsentrasjonen trekkes matematisk eller grafisk.
En horisontal linje kan trekkes fra den ukjente løsningens y-verdi mdash;Absorbansen, som nettopp er målt.Punktet der linjen krysser kalibreringskurven vil indikere x-verdien og mdash;konsentrasjonen.En vertikal linje, trukket nedover fra dette punktet, gir konsentrasjonen av den ukjente løsningen.Ligningen for linjen i kalibreringskurven kan også brukes til å matematisk bestemme løsningskonsentrasjonen.