实验纪录样本 A. 实验数据纪录于表二,并进行数据处理。 本次实验设定I C = 5 mA。 表二??配製一个空白液和五种标準液以及未知浓度的测定 B. 利用MS-Excel,转换表一的色素浓度S 1/1000 与电压差△V × 100成为图形,得到检量线和检量线方程式为:y = 1.0701x - 2.5571,R 2 = 0.9977,如图四所示。 图四 检量线及其方程式 C. 利用图形的检量线,以目测方式,推知测量值。 老师分派的Unkown色素浓度(学生的测量值): 49 % × S 1/1000 ; 老师分派的Unkown色素浓度(老师提供的实际值): 50 % × S 1/1000 ; 两者差异(测量值 - 实际值): 1 × S 1/1000 ; 两者差异百分比[ ]: 2 %。 D. 利用图形的检量线方程式,计算求得测量值。 老师分派的Unkown色素浓度(学生的测量值): 50 % × S 1/1000 ; 老师分派的Unkown色素浓度(老师提供的实际值): 50 % × S 1/1000 ; 两者差异(测量值 - 实际值): 0 × S 1/1000 ; 两者差异百分比[ ]: 0 %。 参考答案 1. 无法测定待测液的真正浓度。因为待测液是利用稀释的色素S 1/1000 溶液配製而得,而此溶液实际浓度未知,故无法推算出测定待测液的真正浓度。 2. (1)进入MS-Excel环境,利用先前所做出检量线方程式,按照下表于相关储存格输入指令,计算出待测溶液的浓度之量测值,如图五所示。 图五 储存格输入指令得待测溶液浓度 (2)手动输入下列储存格: E6储存格输入 =INTERCEPT(B5:B10,A5:A10) E8储存格输入 =SLOPE(B5:B10,A5:A10) F10储存格输入 =(B11-E6)/E8 3. (1)透过检量线,以目测方式,由Y值(吸光度)推知X值(待测溶液之浓度)方法,叙述如下: 先在下图的纵轴确定Y值的吸光度,画一条通过Y值之一条直线,且与横轴平行,此时交叉点设为I。再画一条通过I之一条直线,且与纵轴平行,此时与横轴交叉得X值。以本样本为例,以目测方式推知X值(待测溶液之浓度)为49%的S 1/1000 ,如图六所示。 图六 以目测方式推知待测溶液浓度 (2)透过检量线的线性方程式,计算此待测溶液之浓度,可参考上述实验纪录样本B中的图四,得知其检量线方程式为:y = 1.0701x - 2.5571。本次待测液的吸光度y = 51代入上式,求出待测液的浓度x之测量值 = 50,亦即待测溶液之浓度为50%的S 1/1000 。 (3)以本样本为例,以透过检量线的线性方程式,所计算待测溶液之浓度较目测方式为精确。 4. 本实验主要误差的可能来源: (1)由LEGO积木所组成比色槽或多或少有细缝,以致外在光线会射入比色槽,进而干扰影响LED强度的电压读取。 (2)由于药品配製所需器材係购自大卖场,其刻度的準确性有待商榷。 参考资料和延伸阅读 1. L. Tymecki, M. Pokrzywnicka, R. Koncki, Paired emitter detector diode (PEDD)-based photometry – an alternative approach, Analyst , 2008 , 133, 1501-1504. 2. Kevin Knagge and Daniel Raftery, Construction and Evaluation of a LEGO Spectrophotometer for Student Use, Chem. Educator , 2002 , 7, 371-375. 3. Beer–Lambert Law, Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Beer-Lambert_law. 4. Diode, Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Diode. 5. Mickey Kutzner, Richard Wright, and Emily Kutzner, An inexpensive LED light sensor, The Physics Teacher , 2010 , 48, 341. 6.??K.T. Lau, S. Baldwin, M. O’Toole, R.L. Shepherd, W.S. Yerazunis, S. Izuo, V. Ueyama, and D. Diamond, A low-cost optical sensing device based on paired emitter-detector light emitting diodes, Analytica Chimica Acta , 2006 , 557, 111-116. ...