Standart ekleme - Standard addition

Standart bir ekleme planı nasıl yapılır

Örnek standart toplama grafiği. Bu grafik, atomik absorpsiyon spektroskopisi ile bilinmeyen bir numunedeki kalsiyum konsantrasyonunu belirlemek için kullanılan standart bir ekleme grafiğinin bir örneğidir . Sıfır konsantrasyonda Ca eklenmiş nokta bilinmeyenlerin okunmasıdır, diğer noktalar standart çözeltinin artan miktarları ('sivri uçları') eklendikten sonraki okumalardır. Mutlak değeri, X-kesişim Bu durumda 1.69E-6 gr / ml, bilinmeyen Ca konsantrasyonudur.

Standart ekleme yöntemi, genellikle analitik kimyada kullanılan bir tür kantitatif analiz yaklaşımıdır ; bu sayede standart, doğrudan analiz edilen numunenin alikotlarına eklenir. Bu yöntem, numune matrisinin de matris etkisi olarak bilinen analitik sinyale katkıda bulunduğu durumlarda kullanılır , bu nedenle analitik sinyali geleneksel kalibrasyon eğrisi yaklaşımını kullanarak numune ve standart arasında karşılaştırmayı imkansız kılar.

Başvurular

Standart ekleme, atomik absorpsiyon spektroskopisi ve gaz kromatografisi gibi kimyasal enstrümantal analizde sıklıkla kullanılır .

Fotoğraf atığı numunelerindeki gümüş konsantrasyonunun atomik absorpsiyon spektrometresi ile belirleneceğini varsayalım. Kalibrasyon eğrisi yöntemini kullanarak bir analist, spektrometreyi saf gümüş tuzunun bazı sulu çözeltileriyle kalibre edebilir ve test numunelerindeki gümüşün belirlenmesinde ortaya çıkan kalibrasyon grafiğini kullanabilir. Ancak bu yöntem, ancak saf bir sulu gümüş çözeltisi ve aynı gümüş konsantrasyonunu içeren bir fotografik atık numunesi aynı absorbans değerlerini veriyorsa geçerlidir. Diğer bir deyişle, kalibrasyon grafiğini oluşturmak için saf çözeltiler kullanıldığında, "matris etkisi" olmadığı, yani gümüş absorbans sinyalinin diğer bileşenler tarafından azaltılmadığı veya artırılmadığı varsayılır. Pek çok analiz alanında böyle bir varsayım genellikle geçersizdir. Matris etkileri, girişimlerden nispeten bağımsız oldukları için bir üne sahip olan plazma spektrometrisi gibi yöntemlerle bile ortaya çıkar. Matris etkilerini ortadan kaldırmak için genellikle standart ekleme yöntemi izlenir. Deneysel olarak, eşit hacimlerde numune çözeltisi alınır, biri hariç tümü, bilinen ve farklı miktarlarda analit ile ayrı ayrı 'spike' edilir ve ardından hepsi aynı hacme seyreltilir. Daha sonra tüm bu çözümler için enstrüman sinyalleri belirlenir ve sonuçlar çizilir. Her zamanki gibi, sinyal y ekseninde çizilir; bu durumda, x ekseni, eklenen analit miktarı açısından derecelendirilir (mutlak ağırlık veya konsantrasyon olarak). (Ağırlıksız) regresyon çizgisi normal şekilde hesaplanır, ancak x ekseni üzerinde y = 0 olan noktaya ekstrapole edilmesi için boşluk sağlanır. X eksenindeki bu negatif kesişim, test örneğindeki analit. Bu değer, b / a, kesişme oranı ve regresyon çizgisinin eğimi ile verilir. Benzer şekilde gaz kromatografisinde aşağıdaki prosedür kullanılır: 1) Bilinmeyen kromatogram kaydedilir 2) ilgilenilen analitlerin bilinen bir miktarı eklenir 3) numune aynı koşullar altında tekrar analiz edilir ve kromatogram kaydedilir . Tepe alandaki (veya tepe yüksekliğindeki) artıştan, orijinal konsantrasyon ekstrapolasyon ile hesaplanabilir. Dedektör cevabı, analit konsantrasyonunun doğrusal bir fonksiyonu olmalı ve analitin sıfır konsantrasyonunda sinyal (arka plan dışında) vermemelidir.

Prosedür

Tipik bir prosedür, aynı miktarda bilinmeyen, ancak farklı miktarlarda standart içeren birkaç solüsyonun hazırlanmasını içerir. Örneğin, 25 mL'lik beş hacimsel şişenin her biri 10 mL bilinmeyenle doldurulur. Daha sonra standart 0, 1, 2, 3 ve 4 mL gibi farklı miktarlarda eklenir. Şişeler daha sonra işarete kadar seyreltilir ve iyice karıştırılır.

Bu prosedürün fikri, analitin toplam konsantrasyonunun bilinmeyen ve standardın toplamı olduğu ve toplam konsantrasyonun doğrusal olarak değişmesidir. Sinyal yanıtı bu konsantrasyon aralığında doğrusal ise, yukarıda gösterilene benzer bir grafik oluşturulur.

Hata

X-kesme noktası bilinmeyenin yoğunluğunu verir. Bu değerin seyreltilmiş konsantrasyon olduğunu unutmayın. Yukarıdaki prosedür bölümünde, 10 mL bilinmeyen, 25 mL'ye seyreltildi. X-kesişme noktasında bulunan bu seyreltilmiş konsantrasyondur. Bilinmeyenin orijinal konsantrasyonunu bulmak için, bu değeri geri hesaplamak gerekir. X-kesişimindeki hata aşağıda gösterildiği gibi hesaplanır.

${\ displaystyle s_ {x} = {\ frac {s_ {y}} {| m |}} {\ sqrt {{\ frac {1} {n}} + {\ frac {{\ bar {y}} ^ {2}} {m ^ {2} \ toplamı {(x_ {i} - {\ bar {x}}) ^ {2}}}}}}}$

${\ displaystyle s_ {y}}$ artıklardaki standart sapmadır ${\ displaystyle = {\ sqrt {\ frac {\ toplamı {(y_ {i} -mx_ {i} -b)} ^ {2}} {n-2}}}}$
${\ displaystyle m}$ çizginin eğimi
${\ displaystyle b}$ çizginin y kesişimi
${\ displaystyle n}$ standartların sayısı
${\ displaystyle {\ bar {y}}}$ standartların ortalama ölçümü
${\ displaystyle x_ {i}}$ standartların konsantrasyonları
${\ displaystyle {\ çubuğu {x}}}$ standartların ortalama konsantrasyonu

Ayrıca bakınız

Referanslar

^ Harris, Daniel C. (2003). Kantitatif Kimyasal Analiz 6. Baskı. New York: WH Freeman.
^ Bader, Morris (1980). "Enstrümantal analizde standart toplama yöntemlerine sistematik bir yaklaşım". Kimya Eğitimi Dergisi . 57 (10): 703. Bibcode : 1980JChEd..57..703B . doi : 10.1021 / ed057p703 .
^ Bruce, Graham R. (Haziran 1999). "Standart Ekleme Analizinde Kesinlik Tahminleri". Kimya Eğitimi Dergisi . 76 (6): 805–807. Bibcode : 1999JChEd..76..805B . doi : 10.1021 / ed076p805 .

Harris, Daniel C. (2003). Kantitatif Kimyasal Analiz 6. Baskı . New York: WH Freeman.

[1] Harris, Daniel C. (2003). Kantitatif Kimyasal Analiz 6. Baskı. New York: WH Freeman.

[2] Bader, Morris (1980). "Enstrümantal analizde standart toplama yöntemlerine sistematik bir yaklaşım". Kimya Eğitimi Dergisi . 57 (10): 703. Bibcode : 1980JChEd..57..703B . doi : 10.1021 / ed057p703 .

[3] Bruce, Graham R. (Haziran 1999). "Standart Ekleme Analizinde Kesinlik Tahminleri". Kimya Eğitimi Dergisi . 76 (6): 805–807. Bibcode : 1999JChEd..76..805B . doi : 10.1021 / ed076p805 .

Languages

In other projects