Toolyard

Симулятор спектрофотометра и закона Бугера — Ламберта — Бера

Уравнения этой модели

A = −log₁₀ T, T = I ÷ I₀
Aоптическая плотностьбез единиц; каждая единица A ослабляет свет в десять раз
Tпропусканиедоля света, прошедшая через образец, по сравнению с холостой пробой из одного растворителя

При текущих значениях:

A = ε l c
εпоглощающая способность на этой длине волныв M⁻¹ см⁻¹ для солей; для белка и ДНК — на мг/мл или на мкг/мл на см
lДлина оптического пути lрасстояние, которое свет проходит через раствор
cконцентрацияпо «Концентрации (% диапазона; значение — в результатах)»

При текущих значениях:

A = m c + b, c_неизв = (A_неизв − b) ÷ m
m, bнаклон и пересечение калибровочной кривойподгоняются методом наименьших квадратов по добавленным стандартам; R² говорит, насколько они ложатся на прямую

При текущих значениях:

A_измер = −log₁₀((T + s) ÷ (1 + s))
sрассеянный светсвет других длин волн, который всё равно доходит до детектора; он ограничивает оптическую плотность, которую прибор может измерить, около −log₁₀ s = 3

При текущих значениях:

Как пользоваться симулятором спектрофотометра

  1. Выберите раствор, длину волны и концентрацию. Свет лампы разлагается монохроматором на цвета, одна узкая полоса проходит щель, проходит через кювету и попадает на детектор, который читает оптическую плотность относительно холостой пробы с одним растворителем. Нажмите «Перейти к пику», чтобы перескочить к длине волны, которую раствор поглощает сильнее всего.
  2. Смотрите, как оптическая плотность растёт пропорционально концентрации и длине пути, как гласит закон Бугера — Ламберта — Бера, а цвет раствора густеет. График показывает весь спектр поглощения: измеренную кривую рядом с чистым законом. Поднимайте концентрацию, пока оптическая плотность не превысит 2 или 3 и измеренная кривая не сплющится из-за рассеянного света; расширьте щель на узких пиках перманганата или выберите пластиковую кювету в ультрафиолете, чтобы увидеть другие причины ошибок.
  3. Постройте калибровочную кривую: задайте несколько концентраций, каждый раз нажимая «Добавить это показание в калибровочную кривую», затем «Измерить неизвестный образец». Подогнанная прямая даёт концентрацию неизвестного образца, а результаты показывают и его истинное значение. Калькулятор закона Бугера — Ламберта — Бера и Калькулятор калибровочной кривой делают то же с вашими показаниями.

Частые вопросы

Что такое закон Бугера — Ламберта — Бера?

A = ε l c: оптическая плотность равна коэффициенту поглощения вещества на этой длине волны, умноженному на длину пути света через раствор и на концентрацию. Так как оптическая плотность логарифмическая, A = 1 означает, что проходит 10% света, а A = 2 — 1%. Именно этот закон позволяет спектрофотометру измерять концентрацию.

Зачем измерять на длине волны пика?

При λmax оптическая плотность наибольшая, поэтому измерение наиболее чувствительно, а кривая там плоская, поэтому небольшая ошибка длины волны или широкая щель меньше всего меняют показание. Поэтому ДНК измеряют при 260 нм, а белок — при 280 нм.

Почему оптическая плотность должна быть ниже примерно 1,5?

При A выше 2 до детектора доходит меньше 1% света, поэтому рассеянный свет (свет других длин волн, просачивающийся внутрь) и шум детектора становятся большой частью измеряемого. Показание сплющивается ниже истинного значения. Разведите образец и умножьте результат обратно.

Зачем нужна калибровочная кривая?

Настоящие приборы и растворы не идеальны, а ε для данного образца может быть неизвестен. Измерение стандартов известной концентрации в тех же условиях калибрует прибор и проверяет линейность отклика; затем неизвестный образец определяется по подогнанной прямой. Доверяйте ей только в пределах диапазона стандартов.

Пишет, что WebGL выключен.

Для 3D-вида нужен WebGL, который есть во всех современных браузерах. Он может быть выключен, если в настройках браузера отключено аппаратное ускорение или графический драйвер очень старый. Включите аппаратное ускорение или попробуйте другой браузер.

Загружается ли что-нибудь?

Нет. Симуляцию рисует ваш собственный браузер с помощью WebGL; ничего никуда не отправляется, и после загрузки страницы она работает и офлайн.

Ещё симуляции по химии

Ещё научные симуляции

Симулятор движения тела, брошенного под угломСимулятор маятникаСимулятор опыта с двумя щелямиСимулятор электрического поляСимулятор орбитСимулятор пружинного маятникаСимулятор рассеяния РезерфордаСобытие в коллайдереСимулятор радиоактивного распадаСимулятор атома БораСимулятор диффузии и осмосаПросмотр сворачивания ДНК и РНКСимулятор роста бактерийСимулятор центрифугиСимулятор линз и зеркалСимулятор стоячих волнСимулятор эффекта ДоплераСимулятор столкновений и импульсаСимулятор RC- и RL-цепейСимулятор заряженной частицы в магнитном полеСимулятор излучения абсолютно чёрного телаСимулятор специальной теории относительностиСимулятор преломления и полного внутреннего отраженияСимулятор последовательных и параллельных цепейСимулятор течения жидкости и закона БернуллиСимулятор электромагнитной индукции3D-просмотр атомных орбиталейСимулятор ферментативной кинетикиСимулятор потенциала действияСимулятор ПЦРСимулятор естественного отбора и популяционной генетикиСимулятор сердца и сердечного циклаСимулятор гель-электрофорезаСимулятор митоза и мейозаСимулятор синтеза белка: транскрипция и трансляцияСимулятор фотосинтеза и лимитирующих факторовСимулятор популяций хищников и жертвСимулятор распространения эпидемии: SIR и SEIRСимулятор времён года и продолжительности дняСимулятор тектоники плит и землетрясенийСимулятор фаз Луны, приливов и затменийСимулятор парникового эффектаСимулятор эволюции звёзд и диаграммы Герцшпрунга — РасселаСимулятор доски ГальтонаСимулятор рядов Фурье

Похожие калькуляторы и инструменты

Похожие симуляции

Руководства