H13.4 les 8 Colorimetrie: verdunningsreeks en ijklijn

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Colorimetrie

NOVA H13 Analysetechnieken

H13.4 Verdunningsreeks en ijlijn

Deze les:

• Uitleg §13.4 Colorimetrie

• Voorbereiden practicum met COACH

Leerdoelen §13.4

Na deze paragraaf weet / kan ik...:

• uitleggen hoe een spectrofotometer globaal werkt;
• het verschil tussen een monster en blanco uitleggen;
• uitleggen wat een ijklijn is en hoe je die gebruikt;
• zelf de concentratie van een onbekende oplossing berekenen.

Colorimetrie =

• Techniek die licht gebruikt om chemische samenstellingen      te meten. 
• Kwalitatief: Informatie krijgen over het soort stof, de vorm    van een stof of de aanwezigheid van een stof
• Kwantitatief: Het bepalen van concentraties van opgeloste      stoffen.

• zichtbare licht, rontgen, UV, IR,...

• Bevat energie 

Licht = elektromagnetische straling

Waarom zien wij een blauwe trui?

Waarom zien wij een blauwe trui?

De blauwe trui weerkaatst blauw licht. Hij absorbeert juist alle andere kleuren licht. Vooral oranje licht wordt geabsorbeerd, omdat dat de complementaire kleur van lichtblauw is.

Colorimetrie

• Je meet hoeveel licht een stof absorbeert.
• Golflengte die gebruikt wordt ligt in het zichtbare gebied.

Hoe werkt een spectrofotometer?

• Stralingsbron: komt de straling (licht met een bekende golflengte) vandaan
• Te onderzoeken stof in het midden: het monster
• Detector aan het einde
• Hoe meer licht geabsorbeerd wordt door de stof, hoe minder op de detector valt.

Extinctie

Een colorimeter (spectrofotometer) meet hoeveel 

van het oorspronkelijke licht (I0) geabsorbeerd

wordt door het monster. 

Dit wordt extinctie genoemd (E).

De extinctie is rechtevenredig met de concentratie:

hoe hoger de concentratie, hoe hoger de extinctie 

Monster en blanco

• Invallende licht wordt geabsorbeerd door de stof
• Maar deels óók door het oplosmiddel of andere deeltjes die aanwezig zijn

• Je meet daarom ook een blanco = Oplosmiddel en alle stoffen, behalve de stof die je onderzoekt.
• je moet de gemeten extinctie van het monster daarom bij elke golflengte corrigeren voor de gemeten extinctie van de blanco

colorimetrie: kwalitatief

je meet de absorptie van 1 monster bij verschillende golflengtes

resultaat: absorptiespectrum

Voorbeeld: Absorptiespectra van biologische moleculen

Chlorofyl a en b zit in groene bladeren

Carotenoïden komen bv voor in de gele, oranje & rode wortels

absorptiespectrum = kwalitatieve bepaling

Je kunt een stof herkennen aan de golflengte(s) waarbij het licht maximaal wordt geabsorbeerd (absorptiespectrum)

colorimetrie: kwantitatief

werkwijze:

• Je maakt een serie oplossingen met bekende concentratie: de verdunningsreeks
• Hiervan meet je de extinctie, zodat je het verband weet tussen de concentratie en de extinctie: de ijklijn
• Je meet de extinctie van het monster en kunt in de ijklijn de onbekende concentratie aflezen

je meet de absorptie van het monster bij één golflengte

hoe meer water je toevoegt, hoe lichter de kleur

Verdunningsreeks

aan een voorraadoplossing met bekende concentratie voeg je nauwkeurig verschillende hoeveelheden water toe. Van elke verdunde oplossing kun je daarna de concentratie berekenen.

Je zou een verdunningsreeks van een oplossing met bekende concentratie van een rode kleurstof kunnen maken en dan bekijken met welk reageerbuisje de kleur van de limonade overeenkomt. Zo weet je (ongeveer) de concentratie van de kleurstof in de limonade.

Voorbeeld

IJklijn

Je maakt een ijklijn door de exctinctie te meten van alle oplossingen van de verdunningsreeks. 

Zo weet je het verband tussen de concentratie van een oplossing en de extinctie.

verdunnings-          bekende     

reeks                      concentratie

IJklijn

• Lijn trekken tussen de punten van de gemeten extincties.

• Daarna het onbekende monster meten en aflezen wat de concentratie is.

De ijklijn geeft het verband weer tussen de concentratie en de extinctie

Welke manier om een ijkreeks te maken is het netste?

1. links
2. rechts

Bij 1 mL stockoplossing wordt 4 mL water gedaan om te verdunnen voor een ijkreeks.

Wat is de verdunningsfactor?

1. 10 keer
2. 4 keer
3. 5 keer
4. 2 keer

Je wil de concentratie bepalen van de stof met de blauwe lijn. Welke golflengte is het beste?

1. 450 nm
2. 550 nm
3. 600 nm
4. 700 nm

Het monster in dit onderzoek werd 2x verdund en daarna gemeten. De extinctie was 0,6.

Wat is de concentratie?

1. 0,1 gram/L
2. 2,6 gram/L
3. 5,2 gram/L
4. 10,4 gram/L

Eigen werk

Doorlezen H13.4 (titratie komt niet in TW4)

bestuderen voorbeeldopdracht 8

maken opgave 31+37