Kas ir kalibrēšanas līkne?

Ķīmiskie šķīdumi absorbē dažādus gaismas daudzumus atkarībā no to koncentrācijas. Šis fakts ir kvantificēts vienādojumā, kas pazīstams kā Bēra likums, kas parāda lineāru sakarību starp šķīduma gaismas absorbciju un tā koncentrāciju. Pētnieki var izmērīt šķīduma absorbciju, izmantojot laboratorijas instrumentu, ko sauc par spektrofotometru. Šo procesu kopumā sauc par spektrofotometriju.

Spektrofotometrija var būt noderīga, lai noteiktu nezināma šķīduma koncentrāciju. Piemēram, ja pētniekam ir upes ūdens paraugs un viņš vēlas uzzināt tā svina saturu, viņš vai viņa var to noteikt, izmantojot spektrofotometru, lai uzzīmētu kalibrēšanas līkni. Pirmkārt, pētnieks izveido vairākus svina standarta risinājumus, sākot no mazāka līdz koncentrētākam. Šos paraugus ievieto spektrofotometrā, kas katram reģistrē atšķirīgu absorbciju.

Eksperimentāli noteiktās absorbcijas vērtības tiek attēlotas grafikā attiecībā pret katra kalibrēšanas standarta zināmo koncentrāciju. Tiek izveidota punktu kopa, kurai absorbcijas gadījumā Bēra likuma dēļ jābūt aptuveni lineārai. Šo datu punktu savienošanai tiek novilkta līnija, veidojot kalibrēšanas līkni. Gandrīz visos gadījumos datu punkti nebūs matemātiski precīzi, tāpēc līnija ir jānovelk tā, lai pārtvertu maksimālo punktu skaitu — tā ir vislabāk atbilstošā līnija. Lai gan absorbcijas attiecība pret koncentrāciju ir lineāra, tas ne vienmēr attiecas uz citiem eksperimentāli noteiktajiem mainīgajiem, un dažkārt ir jāizmanto līknes, lai aprakstītu attiecības.

Šajā posmā nezināmo risinājumu var analizēt. Paraugu ievieto spektrofotometrā un mēra tā absorbciju. Tā kā šis paraugs tiek mērīts pret vairākiem standartiem, kas satur vienu un to pašu savienojumu, tā absorbcijai un koncentrācijai ir jāsakrīt kaut kur gar šī savienojuma kalibrēšanas līkni. Tas nozīmē, ka, tiklīdz ir zināma šķīduma absorbcija, tā koncentrāciju var secināt matemātiski vai grafiski.

Horizontālu līniju var novilkt no nezināmā risinājuma y vērtības — tā absorbcijas, kas tikko izmērīta. Punkts, kurā līnija šķērso kalibrēšanas līkni, norāda x vērtību — koncentrāciju. Vertikāla līnija, kas novilkta uz leju no šī punkta, parāda nezināmā šķīduma koncentrāciju. Kalibrēšanas līknes līnijas vienādojumu var izmantot arī, lai matemātiski noteiktu šķīduma koncentrāciju.