การวิเคราะห์ส่วนผสมโดยสเปกโตรโฟโตเมทรี

การแก้ส่วนผสมสององค์ประกอบโดยใช้สมการพร้อมกัน

Colorimetry Advanced (University) 75 นาที ~$12.00

วัตถุประสงค์

หาความเข้มข้นแต่ละชนิดของสีย้อมสองชนิดในสารละลายผสมโดยใช้การวัดการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่นสองค่าและสมการพร้อมกัน

ความเป็นมา

When a solution contains two absorbing species with overlapping spectra, a single wavelength measurement cannot determine both concentrations. However, by measuring absorbance at two wavelengths (ideally the λmax of each component) and applying the additive property of absorbance (Beer-Lambert), a system of two simultaneous equations can be solved. This technique is the basis of multicomponent analysis in spectrophotometry.

คำเตือนด้านความปลอดภัย

  • Indicator dyes stain clothing
  • Handle cuvettes by frosted sides only to avoid fingerprints
  • Clean spills immediately

อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่จำเป็น

goggles lab_coat

วัสดุ

  • Methyl orange solution (0.01%) (100 mL)
    Component A
  • Bromothymol blue solution (0.01%) (100 mL)
    Component B
  • Unknown mixture of both dyes (50 mL)
    Prepared by instructor
  • Distilled water (200 mL)

อุปกรณ์

UV-Vis spectrophotometer Cuvettes (matched pair) Volumetric flasks (50 mL, 6 total) Pipettes Calculator

ขั้นตอนปฏิบัติ

1

Scan pure methyl orange from 350–700 nm. Record λmax (approximately 464 nm in acidic pH).

8 นาที
2

Scan pure bromothymol blue from 350–700 nm. Record λmax (approximately 615 nm at neutral pH).

7 นาที
3

Prepare 3 standard concentrations of each pure dye. Measure absorbance of each at both λmax values (464 and 615 nm).

15 นาที
4

Calculate the molar absorptivity (ε) for each dye at each wavelength from the standard curves: ε(A,464), ε(A,615), ε(B,464), ε(B,615).

15 นาที
5

Measure the absorbance of the unknown mixture at both wavelengths.

5 นาที
6

Set up the simultaneous equations: A(464) = ε(A,464)·C(A) + ε(B,464)·C(B), A(615) = ε(A,615)·C(A) + ε(B,615)·C(B). Solve for C(A) and C(B).

15 นาที
7

Verify your results by comparing the calculated total absorbance at several wavelengths with the measured mixture spectrum.

10 นาที

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

The simultaneous equations yield positive concentrations for both dyes. The reconstructed spectrum (sum of individual contributions) should closely match the measured mixture spectrum, validating the Beer-Lambert additivity principle.

การทำความสะอาด

Pour dilute dye solutions down the drain with running water. Rinse all cuvettes and volumetric flasks thoroughly.

รายละเอียด

หมวดหมู่
Colorimetry
ระดับความยาก
Advanced (University)
ระยะเวลา
75 นาที
ค่าใช้จ่ายโดยประมาณ
$12.00
ขั้นตอน
7
วัสดุ
4

การทดลองเพิ่มเติม

การตรวจสอบกฎของเบียร์-แลมเบิร์ต 60 min การทดสอบโปรตีนแบบโคโลริเมทรี (วิธีแบรดฟอร์ด) 60 min การวิเคราะห์สีผสมอาหารโดยสเปกโตรโฟโตเมทรี 60 min การหาปริมาณกลูโคสแบบโคโลริเมทรี 60 min การหาปริมาณฟอสเฟตแบบโคโลริเมทรี 90 min การหาปริมาณเหล็กในน้ำ 75 min การหาปริมาณแอสไพรินโดยสเปกโตรโฟโตเมทรี 75 min

Frequently Asked Questions

What is the objective of การวิเคราะห์ส่วนผสมโดยสเปกโตรโฟโตเมทรี?
หาความเข้มข้นแต่ละชนิดของสีย้อมสองชนิดในสารละลายผสมโดยใช้การวัดการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่นสองค่าและสมการพร้อมกัน
How difficult is การวิเคราะห์ส่วนผสมโดยสเปกโตรโฟโตเมทรี?
This experiment is rated as Advanced (University). It takes approximately 75 minutes to complete.
What safety precautions are needed for การวิเคราะห์ส่วนผสมโดยสเปกโตรโฟโตเมทรี?
Key safety precautions include: Indicator dyes stain clothing; Handle cuvettes by frosted sides only to avoid fingerprints; Clean spills immediately.
What materials are needed for การวิเคราะห์ส่วนผสมโดยสเปกโตรโฟโตเมทรี?
The main materials required are: Methyl orange solution (0.01%), Bromothymol blue solution (0.01%), Unknown mixture of both dyes, Distilled water.
What results should I expect from การวิเคราะห์ส่วนผสมโดยสเปกโตรโฟโตเมทรี?
The simultaneous equations yield positive concentrations for both dyes. The reconstructed spectrum (sum of individual contributions) should closely match the measured mixture spectrum, validating the Beer-Lambert additivity principle.