De nombreux composés absorbent la lumière dans la partie visible ou ultraviolette du spectre électromagnétique. La loi de la bière régit la quantité de rayonnement absorbée et indique que l’absorbance est directement proportionnelle à la concentration. Ainsi, à mesure que la concentration d’un composé dissous dans un solvant donné augmente, l’absorbance de la solution devrait également augmenter proportionnellement. Les chimistes profitent de cette relation pour déterminer la concentration de solutions inconnues. Pour ce faire, il faut d’abord obtenir des données d’absorbance sur une série de solutions de concentration connue, appelées solutions « étalons ». Les données d’absorbance et de concentration sont ensuite tracées dans une « courbe d’étalonnage » pour établir leur relation mathématique. La concentration de l’échantillon inconnu peut être déterminée en mesurant son absorbance.
Construire une courbe d’étalonnage de l’absorbance sur l’axe des y et de la concentration sur l’axe des x pour les solutions étalons. Les points de données devraient se situer le long d’une ligne droite raisonnable. Deux points de données représentent le minimum absolu, et plus c’est mieux.
Tracez une ligne droite « best-fit » à travers les points de données et prolongez la ligne pour croiser l’axe des y. Choisissez deux points aléatoires, et non des points de données, sur la ligne et déterminez leurs coordonnées x et y. Étiquetez ces coordonnées comme suit : (x1,y1) et (x2,y2,y2).
Calculer la pente, m, de la ligne selon la formule m = (y1 – y2) / (x1 – x2). Déterminer le point d’intersection y, abrégé b, en notant la valeur y où la ligne croise l’axe y. Par exemple, pour deux points aléatoires sur la ligne aux coordonnées (0,050, 0,105) et (0,525, 0,315), la pente est donnée par les valeurs suivantes
m = (0.105 – 0.315) / (0.050 – 0.525) = 0.440.
Et si la ligne croise l’axe des y à 0,08, alors cette valeur représente le point d’intersection y.
Ecrire la formule de la ligne de la courbe d’étalonnage sous la forme y = mx + b. En reprenant l’exemple de l’étape 3, l’équation serait y = 0,440x + 0,080. Ceci représente l’équation de la courbe d’étalonnage.
Remplacer l’absorbance de la solution de concentration inconnue dans l’équation déterminée à l’étape 4 comme y et résoudre pour x, où x représente la concentration. Si, par exemple, une solution inconnue présentait une absorbance de 0,330, l’utilisation de l’équation déterminée à l’étape 4 donnerait un résultat :
x = (y – 0,080) / 0,440 = (0,330 – 0,080) / 0,440 = 0,568 moles par litre.
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