Co to jest krzywa kalibracji?

Krzywa kalibracyjna jest metodą stosowaną w chemii analitycznej do określenia stężenia nieznanego roztworu próbki.Jest to wykres generowany przez środki eksperymentalne, z stężeniem roztworu wykreślonego na osi X i obserwowalnej zmiennej mdash;Na przykład absorbancja roztworu mdash;wykreślony na osi y.Krzywa jest konstruowana przez pomiar stężenia i absorbancji kilku przygotowanych roztworów, zwanych standardami kalibracji.Po wykreśleniu krzywej stężenie nieznanego roztworu można określić, umieszczając ją na krzywej w oparciu o jego absorbancję lub inną obserwowalną zmienną.

Roztwory chemiczne pochłaniają różne ilości światła w oparciu o ich stężenie.Fakt ten jest określony ilościowo w równaniu znanym jako prawo piwa, które pokazuje liniową zależność między absorbancją światła roztworu a jego stężeniem.Naukowcy mogą zmierzyć absorbancję roztworu za pomocą instrumentu laboratoryjnego zwanego spektrofotometrem.Proces ten jako całości nazywany jest spektrofotometrią.

Spektrofotometria może być przydatna w określaniu stężenia nieznanego roztworu.Na przykład, jeśli badacz ma próbkę wody rzecznej i chce znać jej zawartość ołowiu, może ją ustalić za pomocą spektrofotometru do wykreślania krzywej kalibracji.Po pierwsze, badacz tworzy kilka standardowych rozwiązań ołowiu, od mniej do bardziej skoncentrowanego.Próbki te są umieszczane w spektrofotometrze, który rejestruje inną absorbancję dla każdego.

Eksperymentalnie określone wartości absorbancji wykreślono na wykresie w stosunku do znanego stężenia każdego standardu kalibracji.Utworzono zestaw punktów, który w przypadku absorbancji powinien być mniej więcej liniowy ze względu na prawo piwa.Linia jest rysowana w celu podłączenia tych punktów danych, tworząc krzywą kalibracyjną.W prawie każdym przypadku punkty danych nie będą matematycznie dokładne, więc należy narysować linię, aby przechwycić maksymalną liczbę punktów i mdash;Jest to linia najlepszego dopasowania.Chociaż związek absorbancji do stężenia jest liniowy, nie zawsze jest to prawdziwe w przypadku innych zmiennych określonych eksperymentalnie, a czasami należy zastosować krzywe, aby opisać związek.

Na tym etapie można przeanalizować nieznane rozwiązanie.Próbka jest wstawiana do spektrofotometru, a jej absorbancja jest mierzona.Ponieważ próbka ta jest mierzona w stosunku do kilku standardów zawierających ten sam związek, jej absorbcja i stężenie muszą spaść gdzieś wzdłuż krzywej kalibracji dla tego związku.Oznacza to, że po znaniu się absorbancji roztworów, jej stężenie można wydedukować matematycznie lub graficznie.

Linia pozioma można wyciągnąć z wartości y nieznanego rozwiązania i mdash;jego absorbancja, która właśnie została zmierzona.Punkt, w którym linia przecina krzywą kalibracyjną, wskazuje wartość X mdash;koncentracja.Linia pionowa, wyciągnięta w dół od tego punktu, daje stężenie nieznanego roztworu.Równanie dla linii krzywej kalibracji można również użyć do matematycznego określenia stężenia roztworów.